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第 11 屆 iT 邦幫忙鐵人賽

DAY 2
1
IoT

30天入門智慧家庭系列 第 2

Day2 物聯網簡介

物聯網簡介

IoT(英語:Internet of Things,縮寫IoT)是網際網路、傳統電信網等資訊承載體,讓所有能行使獨立功能的普通物體實現互聯互通的網路 。 -- 引用自Wiki

簡單的說,除了表面上的意思萬物連網之外,物聯網是一個透過感測器建立網路連接,收集資訊並交換訊息的概念。我們現在常在新聞上看到工業 4.0,某某物聯網產業聯盟成立,5G 技術的進展,AI 大數據等等都與物聯網發展習習相關。然而物聯網並非是近幾年才發展出來的新技術,最早從 1995 比爾蓋茲的著作「擁抱未來」(The Road Ahead) 就提到物聯網 (智慧居家) 的概念,而到了近幾年感測器成本的降低與傳輸技術的成熟造就了物聯網的蓬勃發展。

M2M (Machine to Machine) 是物聯網其中的一個關鍵環節。指的是物與物之間的通訊與合作,沒有人的介入,物與物之間將收到的資料進行資料溝通與運用。而我們透過蒐集各式各樣的感測器資料,可以更有效率的決策,像是感測器的回傳資料,我們可以知道熱水壺內的水燒開了,要把熱水壺關掉;透過穿戴式裝置的監控,我們可以在發生意外時發出警報;或是在車輛行駛時,預測車內的某個零件即將損壞,提早更換,來避免意外發生。

物聯網應用的程度由智慧的穿戴裝置 (手環)、感測器 → 智慧家庭、工廠自動化→智慧校園、 智慧交通、智慧城市 → 農業、醫療、工業,幾乎各行各業都有物聯網的蹤影。常見的傳輸技術,NFC、Zigbee、Z-wave、LORA、NB-iot、Bluetooth、Wifi、3G/LTE....等。愈往底層的東西講究的是通訊的省電,而通訊的安全性則是整個物聯網都該考慮的要點之一。

架構

歐洲電信標準協會 ( ETSI ) 將物聯網分成三層,感知層( Device )、網路層( Network )、應用層( Application )
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20190918/20120058ZYXnvYxEEG.jpg

感知層:物聯網的基礎

這層是物聯網的基礎,各式各樣的感測器依照各自的感測原理 ( 光、溫濕度、壓力、超音波...感測器 ) 將擷取到的訊號,透過RFID、短距離無線通訊 (zigbee、wifi) 傳到網路層。

網路層:資料處理集送地

將感知層收集到的資料,進行基本的資料交換,決定適當的動作或是透過 3G/4G 無線、有線網路繼續往更上方的雲端、伺服器送。這一層通常會有閘道器 (gateway) 來將不同通訊技術結合,例如感測器透過 zigbee 傳出的訊號,但一般手機是無法接收這種訊號,這時閘道器會將接到的訊號翻譯後,再透過 wifi 轉給手機,稱為異質網路整合。

應用層:數據分析與應用

將前面感知層蒐集到的資料依照不同的需求、不同的領域轉化成實際的應用,現在常聽到大數據、人工智慧在這個層辦理著很重要的腳色,例如:智慧家庭、智慧工廠、智慧交通等。

小結

物聯網—物體實現互聯互通的網路,透過蒐集各式各樣的感測器資料,幫助我們做出更有依據的決策,甚至及時做出適當的措施。在歐洲電信標準協會的定義下,由下而上分成了感知層、網路層、應用層,垂直整合出物聯網。

參考網址:

物聯網概論與應用-黃能富教授
什麼是物聯網
物聯網概述
物物相聯的龐大網路—物聯網


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