什麼是物聯網 (IoT)?

物聯網 (IoT) 是指連接著各種裝置的集體網路和幫助裝置與雲端和裝置之間互相通訊的技術。得益於廉價電腦晶片和高頻寬電信的出現,現今世界上有數十億個裝置與網路連結。這代表每天各種裝置如牙刷、吸塵器、汽車和各種機器可以使用感測器收集資料並能智慧化地回應使用者的需求。  

物聯網將日常的「物」與網路整合在一起。電腦工程師從 90 年代開始就在日常用品上加裝感測器和處理器。但是由於晶片又大又笨重,一開始這樣的作法並不流行。被稱為無線射頻辨識 (RFID) 標籤的低功耗電腦晶片最先被用於追蹤昂貴的設備。隨著科技發展,運算裝置的體積開始縮小,這些晶片也變得更小、運算速度更快,且越來越聰明。

為小型物品賦予運算能力的成本現在已大幅下降。例如,您可以為嵌入式 RAM 不到 1MB 的 MCU 新增與 Alexa 語音服務連接的能力,並將其用於電燈開關。一項全新的產業已然興起,其目標是讓我們的家中、公司和辦公室都充滿 IoT 裝置。這些智慧型物品可以自動傳輸資料到網路上或者從網路上取得資料。這些「看不見的運算裝置」和相關科技被統稱為物聯網。

IoT 如何運作?

典型的 IoT 系統會隨時收集並交換資料。一個 IoT 系統包含三個部分:

智慧型裝置

智慧型裝置具有運算能力,例如電視、監控攝影機或運動裝備都可以是一種智慧型裝置。這些裝置會從四周的環境、使用者的輸入或使用模式中收集資料,並透過網路和 IoT 應用程式交換這些資料。

IoT 應用程式

IoT 應用程式是用於整合來自各個 IoT 裝置資料的服務和軟體的統稱。這些應用程式會使用機器學習或人工智慧 (AI) 技術來分析這些資料並做出聰明的決策。作出的決策會再回傳給 IoT 裝置,讓 IoT 網裝置能更聰明地回應使用者的需求。 

圖形化使用者介面

IoT 裝置或機群可以使用圖形化使用者介面管理。常見的範例包括可以註冊並控制智慧型裝置的行動裝置應用程式或網站。 

有沒有一些 IoT 裝置的範例?

以下是一些現今有在使用的 IoT 系統:

連網汽車

汽車等載具可以透過許多方式連接到網路。比如智慧型儀表板、資訊娛樂系統,或甚至是載具的連接閘道。各項裝置會收集油門、剎車、車速錶、里程錶、輪胎和油箱的資料,以監測駕駛者和車輛的狀況。連網汽車可以做到許多事情:

  • 監控出租車隊,提高燃料效率並降低成本。
  • 幫助父母追蹤小孩的駕駛行為。
  • 在發生車禍時,自動通知朋友和家人。
  • 預測和避免車輛維修需求。

連網家庭產品

智慧型居家裝置主要注重於提升住宅的效能和安全性,以及改善家中的網路連線。智慧型插座可以監測電力使用狀況,智慧型空調可以更好地調節溫度。水耕栽培系統可以使用 IoT 感測器來管理花園,而 IoT 煙霧偵測器可以檢測抽菸的煙霧。門鎖、監控攝影機和漏水檢測器等居家安全系統可以檢測和預防威脅,並向房主發出警報。 

居家連網裝置可以用來:

  • 自動關閉不使用的裝置。
  • 進行房屋出租管理和維護。
  • 找出遺失的鑰匙和錢包等物品。
  • 自動進行每日任務,例如除塵、泡咖啡等。

智慧城市

IoT 應用程式能讓城市規劃和基礎設施維護更有效率。政府也在利用 IoT 應用程式解決基礎設施、健康和環境方面的問題。IoT 應用程式可以用來:

  • 量測空氣品質和輻射等級。
  • 使用智慧型照明系統,減少能源消耗。
  • 檢測街道、橋梁和管道等基礎設施的維護需求。
  • 提升停車管理的效能,增加利潤。

智慧建築

大學校園和商業大樓使用 IoT 應用程式來提升營運效率。IoT 裝置可以在智慧建築的以下方面提供效益:

  • 降低能源消耗。
  • 減少維護成本。
  • 更有效的利用空間。

什麼是工業 IoT?

工業 IoT (IIoT) 指的是用於製造業、零售業、健康產業和其他企業的智慧型裝置,其目的為創造更多商業價值。從感測器到各種設備的工業裝置能提供企業擁有者詳細的即時資料,幫助改善商業流程。其可以提供對於供應鏈管理、物流、人力資源和生產相關的建議,幫助降低成本並提高收入。 

以下是不同產業中現有的智慧型工業系統:

製造業

製造業的企業 IoT 使用預測性維護來降低預料之外的停機時間,並使用穿戴式裝置來改善工作者的安全防護。IoT 應用程式可以在機器故障前預測到故障的發生,降低生產線停止運作的時間。工作者頭盔和腕帶中的穿戴式裝置加上具有電腦視覺功能的攝影機,可以在有潛在危險時警告工作者。

汽車業

基於感測器的分析和機器人技術提升了汽車製造業和維護的效率。例如,可以使用工業感測器獲得汽車內部組件的即時 3D 影像。可以藉此提升診斷和排除問題的速度,且 IoT 系統可以自動訂購替換的零件。  

物流和運輸業

商業和工業 IoT 裝置可以協助供應鏈管理,包括庫存管理、供應商關係、機群管理和定期維護。航運公司使用工業 IoT 應用程式來追蹤貨船並最佳化航運路線的燃料消耗。這項技術對於冷藏貨櫃所需的嚴格溫度控制特別有用。供應鏈管理者可透過智慧型路線和路線重規劃演算法做出準確的預測。

零售業

Amazon 正在零售方面推動自動化和人機協作的創新。Amazon 的設施使用連網的機器人來追蹤、定位、分類和移動產品。

IoT 如何改善我們的生活?

物聯網對人類的生活及工作方面帶來了巨大的變動。它讓機器能做更多的繁重工作、接管瑣碎的任務,並使生活更健康、更有效率且更加舒適。 

例如,連網的裝置可以讓您早上的行程與以往截然不同。當您按下鬧鐘的貪睡按鈕時,您的鬧鐘會自動打開咖啡機,並開啟窗戶的百葉窗。您的冰箱會自動檢測用完的雜貨,並自動訂購,讓物流宅配到府。您的智慧型烤箱會告訴您今天的選單,甚至能自動烹調預先處理好的食材,並準備好您的午餐。您的智慧型手錶會幫您安排會議行程,而汽車會在沒油時自動設定導航到加油站加油。IoT 的世界充滿了無限的可能性!

 

IoT 能為企業帶來哪些好處?

加速創新

物聯網能讓企業進行進階的分析,發現新的機會。例如,企業可以透過收集到的顧客行為資料,推出鎖定特定目標客群的廣告活動。

使用 AI 與機器學習將資料轉變為發現和行動

收集來的資料和歷史趨勢可以用來預測未來的發展。例如,保固資訊可以與 IoT 收集到的資料比對,以預測何時較有可能有人需要維修。這可以讓企業能主動提供客戶服務,建立客戶的忠誠度。

提高安全性

對數位和實體基礎設施的持續監控可以最佳化效能、提升效率並降低安全風險。例如,將現場監視器收集到的資料和硬體與韌體般本資料結合,自動排定系統升級。

規模差異化的解決方案

IoT 技術可以根據客戶注重的方面部署,提升客戶的滿意度。例如,即時補充當季流行的產品,避免缺貨。

什麼是 IoT 技術?

IoT 系統使用的技術可能包括: 

邊緣運算

邊緣運算是指讓智慧型裝置自行進行部分運算,而不只是單純的與 IoT 平台交換資料。這項技術能提升 IoT 網路邊緣的運算能力,降低通訊延遲並減少回應時間。

雲端運算

雲端技術用於遠端資料儲存和 IoT Device Management,讓多個裝置資料能透過網路存取資料。

機器學習

機器學習是指用於處理資料並根據資料進行即時決策的軟體和演算法。這些機器學習演算法可以部署在雲端或邊緣。

什麼是 AWS IoT,它可以提供什麼協助

AWS IoT 結合 AI 和 IoT,用以提升商業成果。其是唯一將資料管理和豐富的分析功能整合成簡單易用服務的雲端供應商,該服務被設計為用來處理大量的 IoT 資料。 

AWS IoT 包括安全性、資料加密以及裝置資料的存取控制等服務。它建置在安全和經過驗證的雲端基礎設施和 IoT 網路上,可擴展到數十億個裝置以及數兆則訊息。AWS IoT 也與其他 AWS 服務整合,以便您可以建立完整的解決方案。

使用 AWS IoT 建置

AWS IoT 提供用於工業、消費者和商業解決方案的 IoT 服務。您可以依靠 AWS IoT 服務來建置應用程式,幫助您發現新的商業價值、運行複雜的分析,並檢測和回應來自大量 IoT 裝置的事件。

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