看見物聯網 在工業自動化的新未來 - gs1 taiwanr).pdf ·...

9
隨著物聯網的各項技術及產品日趨成熟,確實對工業自動化產生前所未有的影響。物聯網 可以使所謂的自動化跟資訊化「兩化融合」的願景更具體實現。且在物聯網的基礎下,在生產 製造、智能建築、新能源、環境監控以及設備控制領域等,都會有更廣泛、更具智慧的應用。 With the gradual maturity of IoT technology and products, industrial automation does have an unprecedented impact. IoT can concretely achieve the vision of so-called “combination” of automation and information; in the foundation of IoT, we can have a broader and more intelligent applications in such areas as manufacture, intelligent buildings, new energy, environmental monitoring, equipment control, etc.,. 看見物聯網 在工業自動化的新未來 IoT Advances Industrial Automation Reform /研華工業自動化事業群總經理 吳明欽 By Ming-Chin Wu, President of Advantech Industrial Automation Group 物聯網簡介 Introduction of Internet of Things (IoT) 在科技產業有所謂的「每十五年一大變革」的定律, 即平均每十五年就會出現一個新的關鍵技術。從1965的大型電腦、1980年的個人電腦、1995年的網際網路, 一路來到了現在,主導這新一輪變革的重要推手就是「物 聯網」。據可靠資料顯示,物聯網概念最初是由1999 年麻省理工學院(MIT Auto-ID Lab)發展出來,即GS1 EPCglobal前身;到了2005年國際電信聯盟(International Telecommunication Union, ITU)發布網際網路年度報告 時,提出更具體的物聯網概念;而Internet of Things(簡 IoT)這個與物聯網同義的英文名稱,也首次出現。短短 數年之內,科技業界掀起了一股物聯網狂熱;在大中華地 區尤其為甚,政府單位、私人企業,以及學術機構紛紛投 入這個新浪潮。 物聯網的基本概念,就是萬事萬物皆可上網;而要達 到這個目的,需在各種設備及實體物件上裝置感測器,然 後透過網際網路連結起來。物聯網將使網際網路自以往的 人與人交流,大幅拓展到人與物、物與物交流的局面;並 進而達到網路無所不在的「U化」(Ubiquitous)社會, 每個人的行為及環境都將因而改變。 物聯網如何改變工業自動化 How IoT Changes Industrial Automation 對於工業自動化這個產業而言,說物聯網是個全新概 念或技術不見得恰當,其實許多的智能物件跟子系統早存 在於一些工業應用裡;自動化業界早在物聯網這個名稱出 現前,就將物聯網概念,運用在許多實際的案例裡了。更 精準地說,物聯網算是因技術跟產業發展到一定的階段, 而必然出現的結果。但即使這是歷史的必然,隨著物聯網 的各項技術及產品日趨成熟,確實是會對工業自動化產生 前所未有的影響。 傳統的工業自動化控制系統主要包括三個層次,分別 是設備層(Device Layer)、控制層(Control Layer),以 及資訊層(Information Layer)。第一層「設備層」的功 能,是將現場設備以網絡節點的形式,掛接在現場總線網 路上。依照現場總線的協議標準、設備採用功能模組的結 構,通過組態設計,完成數據擷取、A/D轉換、數字濾波、 溫度壓力補償、PID控制等各種功能。第二層「控制層」是 自動化的基礎,從現場設備中獲取數據,完成各種控制、 運行參數的監測、警報和趨勢分析等功能;控制層的功 能,一般由工業電腦或PLC等控制器完成,這些控制器具備 網路能力,以協調網路節點之間的數據通信,同時也實現 15 Mar. 2011 >>>>物聯網特別報導

Upload: others

Post on 13-Oct-2019

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 看見物聯網 在工業自動化的新未來 - GS1 Taiwanr).pdf · 動化的內容,一樣也是空泛無用,兩者缺一不可。 物聯網的概念。在高速公路上每隔5

隨著物聯網的各項技術及產品日趨成熟,確實對工業自動化產生前所未有的影響。物聯網

可以使所謂的自動化跟資訊化「兩化融合」的願景更具體實現。且在物聯網的基礎下,在生產

製造、智能建築、新能源、環境監控以及設備控制領域等,都會有更廣泛、更具智慧的應用。

With the gradual maturity of IoT technology and products, industrial automation does have an unprecedented impact. IoT can concretely achieve the vision of so-called “combination” of automation and information; in the foundation of IoT, we can have a broader and more intelligent applications in such areas as manufacture, intelligent buildings, new energy, environmental monitoring, equipment control, etc.,.

看見物聯網在工業自動化的新未來IoT Advances Industrial Automation Reform文/研華工業自動化事業群總經理 吳明欽By Ming-Chin Wu, President of Advantech Industrial Automation Group

物聯網簡介 Introduction of Internet of Things (IoT)

在科技產業有所謂的「每十五年一大變革」的定律,

即平均每十五年就會出現一個新的關鍵技術。從1965年

的大型電腦、1980年的個人電腦、1995年的網際網路,

一路來到了現在,主導這新一輪變革的重要推手就是「物

聯網」。據可靠資料顯示,物聯網概念最初是由1999

年麻省理工學院(MIT Auto-ID Lab)發展出來,即GS1

EPCglobal前身;到了2005年國際電信聯盟(International

Telecommunication Union, ITU)發布網際網路年度報告

時,提出更具體的物聯網概念;而Internet of Things(簡

稱IoT)這個與物聯網同義的英文名稱,也首次出現。短短

數年之內,科技業界掀起了一股物聯網狂熱;在大中華地

區尤其為甚,政府單位、私人企業,以及學術機構紛紛投

入這個新浪潮。

物聯網的基本概念,就是萬事萬物皆可上網;而要達

到這個目的,需在各種設備及實體物件上裝置感測器,然

後透過網際網路連結起來。物聯網將使網際網路自以往的

人與人交流,大幅拓展到人與物、物與物交流的局面;並

進而達到網路無所不在的「U化」(Ubiquitous)社會,

每個人的行為及環境都將因而改變。

物聯網如何改變工業自動化How IoT Changes Industrial Automation

對於工業自動化這個產業而言,說物聯網是個全新概

念或技術不見得恰當,其實許多的智能物件跟子系統早存

在於一些工業應用裡;自動化業界早在物聯網這個名稱出

現前,就將物聯網概念,運用在許多實際的案例裡了。更

精準地說,物聯網算是因技術跟產業發展到一定的階段,

而必然出現的結果。但即使這是歷史的必然,隨著物聯網

的各項技術及產品日趨成熟,確實是會對工業自動化產生

前所未有的影響。

傳統的工業自動化控制系統主要包括三個層次,分別

是設備層(Device Layer)、控制層(Control Layer),以

及資訊層(Information Layer)。第一層「設備層」的功

能,是將現場設備以網絡節點的形式,掛接在現場總線網

路上。依照現場總線的協議標準、設備採用功能模組的結

構,通過組態設計,完成數據擷取、A/D轉換、數字濾波、

溫度壓力補償、PID控制等各種功能。第二層「控制層」是

自動化的基礎,從現場設備中獲取數據,完成各種控制、

運行參數的監測、警報和趨勢分析等功能;控制層的功

能,一般由工業電腦或PLC等控制器完成,這些控制器具備

網路能力,以協調網路節點之間的數據通信,同時也實現

15Mar. 2011

>>>>物聯網特別報導

Page 2: 看見物聯網 在工業自動化的新未來 - GS1 Taiwanr).pdf · 動化的內容,一樣也是空泛無用,兩者缺一不可。 物聯網的概念。在高速公路上每隔5

現場總線網段與乙太網段的連接。第三層「資訊層」則是

提供實現遠程控制的平台,並連接到企業自動化系統;同

時從控制層提取有關生產數據,用於制定綜合管理決策。

物聯網的產業鏈即所謂的DCM(Device、Connect、

Manage),跟工業自動化的三層架構是互相呼應的;在

物聯網的環境中,每一層次自原來的傳統功能大幅進化。

舉例來說,在「Device」(設備)層部分,達到所謂的全

面感知,就是讓原本的物,提升為智能物件,可以識別或

擷取各種數據。在「Connect」(連接)層部分,則是要

達到可靠傳遞;除了原有的有線網路外,更擴展到各種無

線網路。而在「Manage」(管理)層部分,則是要將原

有的管理功能進步到智能處理;對擷取到的各種數據,做

更具智慧的處理與呈現。

從另一個角度來說,物聯網可以使所謂的自動化跟資

訊化「兩化融合」的願景更具體實現。自動化業者長期以

來,都朝著資訊化目標前進;在物聯網的基礎下,原先傳

統的C/S (Client/Server) 架構,可以轉換成B/S (Browser/

Server) 架構,因此在生產製造、智能建築、新能源、環境

監控、以及設備控制等領域,能有更廣泛的應用。具體而

言,自動化資料如果沒有經過訊息化的整合,一般使用者

還是無法使用。同樣的,如果僅有訊息化功能,卻缺乏自

動化的內容,一樣也是空泛無用,兩者缺一不可。

物聯網的概念。在高速公路上每隔500公尺,埋下兩個相

鄰的感測線圈,而這兩個線圈相距一公尺;每當行車經過

時,便會形成一個脈衝,測量兩個脈衝之間的距離,即可

計算出該車輛的行駛速度。透過持續的資料擷取,以及大

區域的資料彙整,即可掌握每個路段的大約行車速度,提

供給民眾有效的資訊。

過去的方式,是在出發上高速公路前先上網或打168

電話查詢路況;但因為交通情況變化多端,有時仍無法掌

握最即時的路況。如今隨著Smart Phone的快速發展,現

在只要在iPhone、Google、GSP等,都可立即查詢即時道

路與交通現況;讓民眾能確實感受到資訊應用,帶來生活

上的便利。

二、埔里小鎮實現智慧慢遊

由經濟部技術處推動的「i236智慧生活科技運用計

畫」,選定埔里作為「智慧小鎮」示範點,在各種高科技

的智慧服務運作與在地民眾積極參與下,不但為埔里帶進

了新的科技生命;更讓喜愛旅遊的民眾能在埔里樂活慢

遊,因為科技讓這個美麗小鎮變得更便捷了。

首先,當遊客從高鐵站拿著智慧卡搭乘台灣好行的專

車前往埔里時,車上的景點播放服務,會隨著沿途經過之

處介紹景點,豐富無聊的坐車旅程。再來,是蛻變成埔里

智慧館的西站內,設置了可供旅人查詢景點的互動式觀光

導覽資訊站;除了能夠深度瀏覽在地景點的介紹之外,還

貼心的設計了可帶著走的個人虛擬導遊服務。風光明媚的

埔里小鎮,如今因為物聯網相關科技的應用,變成了充滿

智慧服務的小鎮!

三、物聯網實現智能建築

早期的智慧建築比較像是建築自動化,強調省力化、

省時化的概念。舉例來說,一棟高達20層樓的建築物,以

前只能靠人力手動開啟各樓層的照明設備,從1樓到20樓至

少要花1個小時;但建築物自動化設備卻可以在10分鐘內完

成,省力又省時,就是以前建築自動化所強調的特性。

如今則是從能源角度切入,在物聯網應用下,智慧建

築看重的是節能和訊息分析。當取樣點導入樓宇自動化相

關設備,如:監控平台、電力量測等設備,開始進行能源

監測。累積一定資料量之後再做統計分析,從而訂出這個

區域的建物能源使用指標(Energy Usage Index, EUI);

並據此規範新建物的能耗使用標準。這不只應用了物聯網

技術,同時後端還結合雲端運算平台,隨時監測能源使用

狀況;倘若能耗快要超過使用標準時,就可以透過自動化

設備進行卸載的動作,避免能耗超過標準。

物聯網在工業自動化及智能生活的應用實例介紹IoT Application in Industrial Automation and in Intelligent Life

許多專家都認為:在目前已經存在的物物相連世界

裡,工業信息化系統的規模可能是最大的。物聯網把感測

器裝備到發電系統及電網、軌道交通、道路橋樑、隧道、

建築物、供水系統、水壩、堤防、家用電器等各種真實物

體上,透過各種網路技術如射頻識別(RFID)、感測器、

二維條碼等,通過網際網路聯接起來;進而運行特定的程

序,達到遠程控制或者實現物與物的直接通信。因為物聯

網,不但能實現人與物體的溝通和對話,也可以達到物體

與物體互相間的溝通和對話。

科技話題固然可以引起討論,並引發諸多的想像空

間;但最重要的還是要如何落實於產業,產生真的需求與

應用。如同前面所提到的,早在物聯網這個名稱出現前,

其實就已經有許多相關的應用,以下介紹三個實際案例。

一、國道高速公路即使路況查詢

為了便利民眾查詢國道高速公路的路況,國道高公局

10年前已建置車速監測系統,而其所運用的技術其實就是

3416 Mar. 2011

Page 3: 看見物聯網 在工業自動化的新未來 - GS1 Taiwanr).pdf · 動化的內容,一樣也是空泛無用,兩者缺一不可。 物聯網的概念。在高速公路上每隔5

築夢踏實:工業自動化廠商對物聯網的投入-以研華為例 Building Dreams into Reality: A Case Study of Advantech

前面所介紹的實際案例,其實都是研華產品的成功應

用。研華的企業歷程,與U社會演化同步前進;在物聯網

的時代,更積極扮演智能地球推手的角色。

綜觀研華的專長與發展方向,可說是與物聯網的整

體架構不謀而合。基於產品有效應用是物聯網未來發展的

關鍵,研華先從比較熟悉的領域切入,包括公共安全、建

築節能、環境監測、工業監控、智能交通、智能電網、智

慧家居等應用。同時觀察目前在物聯網的應用上的許多廠

商,皆各自擁有個自研發的技術,缺乏整合性。基此,研

華對於物聯網應用提出五年規畫,此規畫主要著重於物聯

網建置的前期準備,以能提供建置該網路必需的基本要

求,大幅降低建構感測器網路的門檻。一旦感測器網路技

術門檻降低努力有成,所有客戶夥伴,即系統整合商,在

發展物聯網相關應用上將更加便利,此為研華在物聯網的

主要使命。

研華物聯網發展架構分為感知層、網路層、服務層及

應用層四大方向,這也是研華成立27年來所專注研發的

自動化領域。大致上來說,最底層的「感知層」,牽涉到

相關的資料擷取裝置、模組或零組件的發展。「網路層」

則是與網路解決方案、跨網的融合技術相關。第三層則涉

及服務及應用的「管理層」,也就是擷取感知層的資訊,

經由網路層將資訊加以處理或交換,實際應用於生活環境

中;對應研華的發展,也正是如此。當然,對於物聯網的

推動,若僅提供硬體並不足夠,還需搭以軟體來連結,並

處理資料的擷取、運算、通訊、控制、管理等層面;同時

必須針對服務應用的需求,規劃整合性的解決方案。

未來除了既有的應用之外,研華也將調整營運策略,

將重心放在提供全面性整合的物聯網解決方案(如圖1),

不僅於垂直產業持續深耕,也會以物聯網 Ready 平台支

援方案及先進的網際網路軟體技術作為基礎,積極投注資

金及人力,持續開發應用於物聯網的解決方案。研華的願

景,在於成為智能地球的推手;期與合作夥伴共同努力,

一起實現物聯網的新智慧生活願景。

圖1、研華物聯網發展架構

17Mar. 2011

>>>>物聯網特別報導

Page 4: 看見物聯網 在工業自動化的新未來 - GS1 Taiwanr).pdf · 動化的內容,一樣也是空泛無用,兩者缺一不可。 物聯網的概念。在高速公路上每隔5

當前物聯網在中國大陸是非常重要的課題,台灣具有地利及語言文化之便,在國際

化、資訊化的大潮中,面對物聯網的發展趨勢應有所為。本文特邀中華物聯網聯盟策略指導

委員「台揚科技」以「海西物聯網合作框架」為例,分享如何加強海峽兩岸協作交流及物聯

網相關技術的應用;希冀雙方達成長期戰略合作意向,共同推廣RFID及傳感網相關應用。

Sharing the same language and culture, taking advantage of location, Taiwan could leverage China in IOT development to achieve more in global market. Microelectronics Tech. inc., the strategy steering committee member of Greater China IOT Alliance, shares how to enhance cross-strait cooperation exchanges and physical networking-related technology; the two sides hope to reach long-term strategic intents, to jointly promote RFID and related sensor network applications.

「海西物聯網合作框架」兩岸合作新未來Enhance Cross-Strait Cooperation within Western Taiwan Strait IoT Framework文/台揚科技(股)RFID事業部協理 林秋菊By Charlene Lin, Director of RFID Business Development, Microelectronics Technology Inc. (MTI)

物聯網(Internet of Things,IoT)即物物相連的互

聯網,是透過無線射頻識別(RFID)、無線感測器網路

(WSN)、全球定位系統、無線通訊等資訊傳感設備,按

約定的協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行資訊交

換和通訊,以實現智慧化識別、定位、跟蹤、監控和管理

的一種網路。

海峽西岸經濟區以福建為主體,基於兩岸經濟一

體化的歷史基礎和現實發展,海峽西岸經濟區已不再是

一個泛區域經濟整合的「構想」;而是業已形成海峽兩

岸大規模貿易投資往來、垂直與水準混合型產業分工網

路,以及大陸台商產業集群與本土化初步發育的區域經

濟板塊實體。

海西物聯網發展背景Background

談到海西物聯網發展的背景,主要包括:

█ 中央政府的戰略支持:十二五重點專案之一,溫家寶總

理幾乎是此政策的代言人,全國積極發展物聯網業務;

█ 三大電信運營商的全力拉抬效應:中國約有六億手機用

戶、二億傳聯網用戶,且寬頻(有線、無線)使用人口

正高速成長中。所有物聯網的服務,都必須架在三大電

信網上運作,可說是商機無限;

█ 2010上海世博為物聯網護航,大力推廣:

✽ RFID廣泛運用:入場票、食物安全、網上購物、銀行

服務等;

3418 Mar. 2011

Page 5: 看見物聯網 在工業自動化的新未來 - GS1 Taiwanr).pdf · 動化的內容,一樣也是空泛無用,兩者缺一不可。 物聯網的概念。在高速公路上每隔5

✽無線感應網用於環境安全;

✽WLAN用於視頻監控、安全防護、城市覆蓋通信等。

海西物聯網系統框架The System Framework

根據2010年福建省訊息化局所公佈的發展重點,僅將

海西物聯網系統框架整理如圖1:

整體平台內容:

█ 以海西物聯網為中心,傳感、識別、接入網、無線通訊

網、互聯網、雲計算、應用軟件、智慧控制等技術基礎為

核心,推動相關行業資訊化、範本化發展,建設「物聯網

示範基地」,建立「產學研用」科技聯盟等合作機會。

█ 以無線通訊網為橋樑,溝通市民、企業、政府的縱橫管

道,提高政府社會服務能力。開展資訊化建設後,將

六個子項目的推進從巨集觀上進行整合,可將醫療、就

業、民生等資訊整合在物聯網平台上,進行統一推廣。

海西物聯網發展重點Development Priorities

一、智慧旅遊

自2008年兩岸開放雙向旅遊至實現目前的自由行以

來,不但大陸民眾赴台灣旅遊快速成長,台灣同胞赴大陸

旅遊也相對增長;兩岸雙向旅遊市場的快速成長,為兩岸

旅遊業界提供了廣大商機,也為兩岸旅遊管理帶來更多挑

戰。兩岸間溝通協調機制的建設,相對地就變得很重要,

也凸顯出及時資訊的重要性和迫切性。

建設「智慧旅遊省」是福建省率先提出的,也是福

建「十二五」規劃發展目標之一。智慧旅遊是指應用雲計

算、物聯網、3G、三網融合等智慧技術,進行旅遊服務與

管理創新,實現旅遊活動全歷程、旅遊經營全流程和旅遊

業全鏈條智慧化應用的現代化工程。

建議應結合相關業者,從政策、資金、項目、技術等方

面,推動物聯網技術在旅遊領域的廣泛應用,提升旅遊企業

精緻化營運和管理能力,加速海峽智慧旅遊的建設與發展。

二、智慧環保

在原來「數位環保」的技術概念上,利用更好、更

有效的感知手段,提升環境感知能力。用互聯互通平台協

同環境管理業務,充分交換和共用環境資訊資源;在資訊

資源廣泛利用的基礎上,提高環境管理效率和科學決策水

準,以達到「智慧環保」的工作目標(參考圖2)。

智慧環保(Environment Protection with Wisdom)

的內涵包括三個方面:

1. 感知層:採用各種先進的感知工具全面感知環境,區域環

境線上監測設備及監控視頻、污染源排放口線上監測設備

及監控視頻、污染治理設施狀態感測器、射頻識別 (RFID)。

2. 網路層:通過各種資訊化設備、網路與先進的感知工具

進行連接,如移動和手持設備、GPS和定位設備、電腦

和多媒體終端、寬頻和無線移動通信網路等,將感知的

資訊進行即時的傳送。

圖1、海西物聯網系統框架

資料來源:台揚科技林秋菊協理整理

19Mar. 2011

>>>>物聯網特別報導

Page 6: 看見物聯網 在工業自動化的新未來 - GS1 Taiwanr).pdf · 動化的內容,一樣也是空泛無用,兩者缺一不可。 物聯網的概念。在高速公路上每隔5

3. 應用層:綜合使用感測器、先進的移動終端、高速分析

工具和集成IT等技術設備,通過環保系統物聯網資料管

理平台,即時收集並分析環保領域的所有資訊,讓政府

及相關機構及時作出決策並採取適當的措施。環保行政

管理部門、污染源企業、運營商、市民等相關各方,接

入同一個環保物聯網資料管理平台,按許可權和興趣分

級參與。

三、智慧農業

閩台農業交流與合作是福建的特點,而走到「智慧農

業」更是其最終目標。什麼是智慧農業?不外乎將資訊資

源作為重要的生產要素,引入農業領域,來推動農業的轉

型升級。

物聯網可在農業應用中,發揮關鍵性作用:

1. 農副食品安全:食品安全方面事故頻發,其中一個很重

要的原因是從生產到銷售缺乏監管。擴大對農副產品從

生產到流通整個流程的監管,則可以將食品安全隱患降

至最低,而物聯網則可在這方面發揮重要的作用(參考

圖3、圖4)。

2. 農業資訊推送:說到農業資訊,除天氣預報外,為農民

提供農業資訊更是重要,其中應從天氣預報到施肥選

擇、從種子遴選到病蟲害防治、從幼苗培育到收割入庫

等方面。而相關資訊範疇,也應涵蓋廣義農業的各個方

面,包括畜牧業、農副產品加工業以及漁業等。

3. 智慧化培育控制:智慧化農業的一個突出表現,是智慧化

培育控制。通過在農業園區安裝生態資訊無線感測器和其

他智慧控制系統,可對整個園區的生態環境進行檢測。從

而及時掌握影響園區環境的一些參數,並根據參數變化適

時調控諸如灌溉系統、保溫系統等基礎設施,確保農作物

有最好的生長環境,以提高產量及品質保證。

四、智能社區/智能城管所謂「智能社區」,意指無論是城市、郡縣或是小型

居住區域,將互聯網寬頻的接入,視為新的生活必需品。

把這一必需品,對當地經濟發展和公共福利的推動作用,

視如生活中的飲用水和發電機那樣重要,從而往上延伸至

「智能城管」。

「智能城管」是一個系統,不但包括人腦智慧、電

腦網路、物理設備這些基本的要素,還會形成新的經濟結

構、增長方式和社會形態。智能城管建設是一個系統工

程,在智慧城市體系中,首先城市管理智慧化,由智慧城

市管理系統輔助管理城市。其次是包括智慧交通、智慧電

圖2、台揚廠區在溫溼度及CO2實際應用案例

3420 Mar. 2011

Page 7: 看見物聯網 在工業自動化的新未來 - GS1 Taiwanr).pdf · 動化的內容,一樣也是空泛無用,兩者缺一不可。 物聯網的概念。在高速公路上每隔5

圖3、台揚集團在冷鏈物流追蹤系統應用

圖4、台揚集團在冷鏈物流追蹤實際案例

力、智慧建築、智慧安全等基礎設施智慧化,也包括智慧

醫療、智慧家庭、智慧教育等社會智慧化和智慧企業、智

慧銀行、智慧商店的生產智慧化,從而全面提升城市生

產、管理、運行的現代化水準。   

海西物聯網產業不足和兩岸合作努力方向Direction for Cross-Strait Cooperation

雖然福建己著手在物聯網的推動,且在應用上也累

積了一些基礎;但先前因政治敏感因素,福建開發較晚;

與國內其他先進城市相比,還存在些差距,如相關技術及

產業尚未納入產業重點、技術基礎較薄弱、產業鏈還不完

整、人才缺乏等。

當前物聯網在中國大陸是非常重要的課題,但

普遍應用還需要一段時間。最主要障礙在於技術標

準未統一,特別是無線傳感網的平台協議各家廠商

不一致。但在物聯網普遍應用前,有關的產業及技

術已經形成規模。物聯網最關鍵的部份在訊息識別

及傳感技術,而且預估標籤量達億元以上;台灣廠

商在標籤封裝的技術及質量上,都較大陸本土廠商

有優勢。

台灣具有地利及語言文化之便,在國際化、資

訊化的大潮中,面對物聯網的發展趨勢應有所為。

建議未來兩岸努力方向,需特別著力於:

█ 加快兩岸物聯網合作聯盟,由政府或協會團體與海

西各省的企業資訊化協會或產業商會共同簽署; █ 各方合力建立物聯網交流平台和協商機制,組織

會員相互參加各自主辦的展覽會、招商會等交流

活動;

█ 協助會員廠商推廣與銷售物聯網相關產品,藉由兩岸學

會、學術研討或論壇等形式,促成商機媒合;

█ 整合互通兩岸在物聯網產業或產品的政策法規,協助會

員廠商可分享取得驗證的經驗;藉以縮短產業取得驗證

的時間,強化參與兩岸物聯網市場之實力;

█ 成立物聯網專家團體,協助兩岸拓展市場,包括物聯網

相關商務、產業、資訊、市場等方面的諮詢。

未來希望加強海峽兩岸協作交流及物聯網相關技術的

應用,由台灣企業與福建公司共同簽署合作項目。期盼雙

方達成長期戰略合作初步意向,共同合作推廣RFID及傳感

網相關應用。

21Mar. 2011

>>>>物聯網特別報導

Page 8: 看見物聯網 在工業自動化的新未來 - GS1 Taiwanr).pdf · 動化的內容,一樣也是空泛無用,兩者缺一不可。 物聯網的概念。在高速公路上每隔5

「清華共同實驗室」規劃成立「清華物聯網研究中心」,負責推動兩岸清華大學在物聯網相關學術研究、產業

推廣,以及培養兩岸物聯網高階人才的工作。除學術基礎研究之外,此中心也將著重於物聯網應用系統的開發以及整

合,並與產業界保持高度的密切合作,整合出物聯網相關整體解決方案,推進兩岸以及全球市場。

" National Tsing Hua Common Laboratory " plans to establish a " National Tsing Hua University Research Center for Internet of Things" to be responsible for promoting academic research related to cross-strait IOT and to develop the work of cross-strait personnel training of high level for IOT. In addition to academic basic research, the Center will also focus on the development and the integration of IOT applications, maintaining a highly close cooperation with the industry, integrating the overall solutions related to IOT, and promoting them in the cross-strait and global markets.

「清華物聯網研究中心」培養兩岸物聯網高階人才National Tsing Hua University Research Center for Internet of ThingsCarrying out IOT High-Level Personnel Training for the Two Sides文/國立清華大學資工系 黃能富教授By Nen-Fu Huang, Distinguished Professor, Department of Computer Science, National Tsing Hua University

圖1、 新竹清華大學陳力俊校長(右五)與北京清華大學顧秉林校長(左六)於北京清華大學簽定備忘錄後合影

備忘錄,成立「清華共同實驗室」,作為兩岸清華大學在

學術研究、人才培育與產業推廣方面合作的具體平台(見

圖1)。此共同實驗室轄下初步規畫四個研究主軸:綠

能、材料、生醫以及物聯網。其中物聯網方面則藉由成立

在物聯網(Internet of Things, IoT)的架構中,強調

物物相連,包含物件與物件之間的溝通,通常包含前端

的感知層、中間的網路層以及後端的應用與管理層。前

端為感知層,主要包含物件的感知技術(如RFID無線射

頻辨識技術)、感測器(Sensors)與感測網路(Sensor

Networks), 負責收集前端各式各樣的數據,例如溫度、

溼度、光度、一氧化碳、有毒氣體、水中濃度等。中間的

網路層,則負責將前端收集到的資料,傳送到後台的資料

庫等,使用的網路包含現有的2G/3G/4G電信網路以及專

屬設計建置的高頻高速無線通訊網路等。

「清華物聯網研究中心」齊力推進兩岸物聯網產學合作" National Tsing Hua University Research Center for Internet of Things" to Promote Cross-Strait Industry And Academic Cooperation with Effort

新竹清華大學陳力俊校長與北京清華大學顧秉林校

長,於2010年在北京清華大學共同簽署了兩校的學術合作

3422 Mar. 2011

Page 9: 看見物聯網 在工業自動化的新未來 - GS1 Taiwanr).pdf · 動化的內容,一樣也是空泛無用,兩者缺一不可。 物聯網的概念。在高速公路上每隔5

「清華物聯網研究中心」來負責推動兩岸清華大學在物聯

網相關學術研究、產業推廣,以及培養兩岸物聯網高階人

才的工作。除學術基礎研究之外,此中心也將著重於物聯

網應用系統的開發以及整合,並與產業界保持高度的密切

合作,整合出物聯網相關整體解決方案,推進兩岸以及全

球市場。

新竹清華大學物聯網研究團隊堅強,在物聯網相關的

研究成果豐碩、經驗豐富。曾經執行過許多大型的研究計

畫,例如:

█ 資工系金仲達主任-曾主持無線感測網路的學界科專計

畫,成功發展出先進以及實用的無線感測網路技術;並成

功的使用在許多應用,例如土石流監測、防災應用等。

█ 電腦與通訊研發中心許健平教授-曾主持國科會無線感

測器網平台與核心技術之開發與實作大型計畫,成功開

發出具有產業價值以及高度競爭力之感測網路發展平台

Octopus系列。此平台也成為國科會推動感測器以及感

測網路的標準平台,至少超過30個國科會研究計畫,採

用此平台來開發各式的感應器以及創意應用,包含果蠅

的誘捕系統等。

█ 資工系黃能富教授-主持網路通訊國家型計畫之建置

計畫「雲端視訊服務技術」,則成功的發展出基於雲

端計算的平台來提供低成本、高效能的視訊(Video

Streaming)傳輸以及互動服務,可以讓物聯網的世界更

加的耳聰目明。

█ 資工系石維寬教授-主持IPv6 感測器與 IPv6感測網路計

畫,則發展具有 IPv6 連網能力的感測器以及 IPv6無線感

測網路,以因應即將於2011年發生的 IPv4 網址枯竭的問

題,以及未來物聯網世界的極大量網址需求。

█ 資工系鍾葉清教授-主持雲端運算平台建置計畫,則成

功的發展出雲端計算的相關關鍵計畫,包含雲端軟體虛

擬技術以及雲端運算安全技術,可成為物聯網後端雲端

計算的重要平台。

另外,還有電機系潘晴財教授以及朱家齊教授主持

的智慧電網技術發展計畫,以及工工系侯建良教授主持的

RFID技術與應用發展計畫,成功的應用於高效能物流管理

系統等。

項目如下:

█低功耗感測晶片設計(Low Power Sensor Chips);

█ 低功耗與低成本感測器設計(Low Power Low Cost

Sensors);

█物聯網感測網路技術(Sensor Networks for IoT); █ 具IPv6 連網能力之感測器與感測網路技術(IPv6-Enable

Sensors and Networks);

█下一代互聯網技術(IPv6 Networks);

█ 雲端多媒體服務技術(Cloud-based Multimedia Service

for IoT);

█ RFID辨識先進技術與應用系統(RFID Technology and

Applications for IoT);

█智慧電表與智慧電網(Smart Grid for IoT);

█延時容錯網路技術(Delay Tolerant Networks);

█雲端運算技術(Cloud Computing for IoT)。

除關鍵基礎技術的研究外,雙方也將合作實際建置

物聯網的示範工程:智慧建築管理系統以及智慧城市管理

系統。其中智慧建築管理系統示範工程,規劃於北京清華

大學新建之電子工程系館以及新竹清華大學新建之台達館

建置。此系統著重於節能省電以及安全,關鍵技術包括感

測器技術(溫濕度、光照、有害氣體偵測)、無線感測網

路、多媒體網路、定位、RFID 身份識別、建築物結構安

全、智慧電表等。此系統後端則將建置基於雲端運算技術

的智慧建築管理平台,而且此系統也將使用雙方所研發的

先進感應器以及無線感測網路,並且讓雙館的即時訊息,

可以透過互聯網相互連繫。智慧城市管理系統示範工程則

規畫與地方政府合作共同建置,著重於城市交通管理空氣

品質監測,關鍵技術包括延時容錯網路技術、空氣品質監

測(一氧化碳等有害氣體偵測)、RFID辨識技術、交通流

量監測、監視器安防與社區安全等。

兩岸清華將密切舉辦物聯網學術交流活動Tsing Hua in The Two Sides Closely to hold Academic Exchange Activities of IOT

雙方也將進行密切的學術交流活動,包含舉行線上聯

合研討會、教授/研究生互訪、研究生雙聯學位、共同指

導研究生以及博士後研究等。另外,也將舉辦一系列之物

聯網相關技術以及應用研討會,聘請國際著名物聯網專家

學者講授以及分享最新知識以及經驗,共同培養兩岸物聯

網高階人才,為兩岸物聯網的發展作出積極的貢獻。

「清華物聯網研究中心」期待成為兩岸在物聯網展業

的合作交流上,扮演技術發展以及人才培育關鍵的窗口角

色;也竭誠歡迎國內外對此領域有興趣的專家學者能共同

參與,共創成功的未來。

「清華物聯網研究中心」研擬共同發展方向及藍圖" National Tsing Hua University Research Center for Internet of Things" to Develop a Blueprint for Joint Developments

「清華物聯網研究中心」結合兩岸清華研究團隊以

及互補雙方技術優勢,發展物聯網關鍵技術,並且整合出

物聯網相關整體解決方案,包含物聯網相關技術的標準制

定、雙方技術授權等。雙方初步規畫合作共同發展的研究

23Mar. 2011

>>>>物聯網特別報導