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物聯網躍升智慧城市應用主軸

  • 闞大成

智慧城市發展至今,已出現不同領域的應用案例,各國政府更已將發展智慧城市視為重要的國際競爭力指標,如哥倫比亞首都波哥大(Bogota)採用資料分析技術,解決由來已久的汙染和交通問題;透過人行道更新、公共自行車網、公車捷運系統Transmilenio,鼓勵民眾少開車,2005年至今噪音汙染幾乎降低了10分貝,電動計程車隊亦可減少汙染。

有「墨西哥矽谷」之稱的墨西哥智慧城市Guadalajara,不但進駐了100多家軟體廠商,包括新創公司、英特爾(Intel)和IBM的分公司,未來還會進行城市升級,完成400公頃的智慧電網,涵蓋了先進通信設備、資料收集感測系統、再生能源和交通網。

LED路燈不只是可以節能減碳,還可以成為智慧城市建立的轉折點。

LED路燈不只是可以節能減碳,還可以成為智慧城市建立的轉折點。

LED燈具搭配物聯網技術,可以成為智慧城市的重要推手。

LED燈具搭配物聯網技術,可以成為智慧城市的重要推手。

阿拉伯聯合大公國(UAE)則是計畫將智慧城市Masdar打造成全球第一個零碳排、零廢棄物的城市,為此不但興建區域內最大的太陽能發電廠,更積極發展無人駕駛載具,以滿足交通需求,並以高科技感測系統隨時監控水和電力的使用效率。

秘魯政府則是希望透過智慧交通管理系統和能源效率計畫,能將碳排在2030年降低19%;歐洲島國馬爾他(Malta)更砸下3億美元,於Kalkara村莊興建科技商務園區,利用先進監控系統管理能源和水,採取特殊建築工法提升效率。

在諸多攸關智慧城市發展的資訊科技中,又以物聯網最受矚目。事實上,物聯網不僅已被高盛投資銀行定義為第三波網路,重要性超越1999年的網際網路、2000年的行動網路,台積電創辦人張忠謀更指名,物聯網將會是台灣半導體產業的下一個「big thing」,競逐物聯網相關技術、應用,已成為台灣許多產業心中的藍海市場。

物聯網相關應用備受重視

如2015年智慧城市展的展覽主題,就是「探索物聯新世界」,包括中華電信、研華科技、遠傳電信、廣達電腦、精聯電子、商之器、物聯智慧等業者,分別在智慧醫療、智慧零售、智慧節能、智慧建築以及智慧校園等領域展出各種解決方案。

為了推廣物聯網相關技術、應用,以利智慧城市發展,由IBM、大同、中華電信、台灣地理資訊中心、華碩雲端、工研院以及資策會等更共同成立「智慧城市暨物聯網產業聯盟」,希望能透過每兩個月一次的固定聚會,共同討論台灣未來智慧城市、物聯網發展策略,並從今年開始與醫療、建築、交通、物流以及百貨商場等領域交流,以了解市場需求,並規劃物聯網未來的應用發展。

Allseen聯盟主席、高通互聯體驗產品管理資深總監Matt Michael指出,物聯網不只是手機、電腦、消費性電子產品之間的互聯,而是數百億個終端或產品、甚至人之間的互聯,從非常小的身體內置感測器,到非常高階的大型設備,都必須要能進行非常好的通訊與資訊共用。

由於物聯網中的產品來自於不同的製造廠商,使用不同的硬體晶片平臺,運行不同的作業系統,上面運行著各種不同的應用,涉及的應用領域與產業太過廣泛,想要實現非常好的相容和溝通,勢必得面對標準化與互通性等問題。

晶片業者與相關聯盟已經開始提供標準化平台,希望解決互通性的問題。如類似AllSeen聯盟的組織就是希望能協助不同產業之間、不同公司之間的緊密合作,另一方面,包括高通、英特爾(Intel)、聯發科等晶片業者,也紛紛開始針對通用或特定的物聯網應用,推出相對應的解決方案。

如高通已針對許多物聯網應用,分別打造客製化的平台。以智慧穿戴裝置為例,其中較為成型的智慧眼鏡與智慧手錶,主要是將智慧型手機與平板電腦的處理器平台進行優化,做得體積更小、功耗更低。

高通更已推出支援AllJoyn架構的智慧照明模組,整合Wi-Fi在內的許多功能,照明燈具廠商只要在燈具中使用這個模組,照明燈具就能利用Wi-Fi技術,實現連網與智慧化。

LED照明搭配物聯網已成趨勢

事實上,由於照明燈具小至可以放在家庭,大至可以做為公共照明,而且大多數城市早已興建相當完整的照明網,也不用擔心供電問題,已成為智慧城市發展的重點建設項目。

尤其是在節能減碳的風潮下,許多城市本就已計畫將傳統路燈更換成LED燈泡,若能藉此順便加裝影像監控器材,或是能掌握最新路況的感應器,甚至是Wi-Fi網路存取點,就可藉此形成智慧城市的物聯網基礎。

如美國芝加哥的路燈就是透過追蹤手機搜尋Wi-Fi熱點的紀錄掌握行人數量,路燈上的感應器還能追蹤氣溫等天氣狀況及各種汙染數據。

思科(Cisco)全球長暨產業解決方案部門執行副總裁Wim Efrin指出,LED燈泡很可能是智慧城市建立的轉折點,但每座城市必須要有一套資訊與電信科技計畫,決定誰能擁有蒐集來的資訊,以及這些資訊將如何被使用。

資料應在城市各部門間流通,而非由單一部門獨有,設法建立全面開放的數位資料平台,並在能保護市民隱私以及城市資產的前提下,才能發揮這些資料的最大價值。

如此一來,LED智慧照明就不只是發揮節能減碳的功能,搭配物聯網便可搖身一變,成為智慧城市的基礎要角,一舉提升產品的附加價值,促使國際LED大廠更為積極布局智慧照明商機。

國際照明龍頭廠飛利浦,於2012年即已推出高階可調光Hue LED燈泡,可透過手機無線遙控並任意更改燈泡顏色,單顆LED燈泡價格達60歐元、是全球第一顆數位化LED燈泡。

美系LED大廠Cree日前更推出60瓦替代的LED智慧連結燈泡,價格僅14.97美元,不但可調光也可程式化,並能與 Wink和ZigBee認證的集線器(hub)相容,讓消費者透過iOS或Android智慧行動裝置就能與系統同步,以調整燈泡明暗及其他應用功能。

三星、樂金(LG Electronics)亦於2014年相繼推出新款LED智能燈泡,包括內置藍牙、通過智能手機或平板應用即可控制亮度及色溫等功能。奇異(GE)則於2014年中投身LED智慧燈泡市場戰局,單顆燈泡價格降至15美元,若包含1個中央控制套件與2顆燈泡的入門組合則要價49美元。

由於目前的室內空間仍缺乏類似GPS的定位系統,以至於許多跟定位有關的應用,難以從室外延伸至室內,而照明設備卻是室內分布最廣泛且數量最多的硬體設施,若能將智慧照明與室內定位系統整合,使用者只需將智慧型手機對準發光物體,讓手機從雲端讀取對應的訊息即可操控,可望拓展室內定位的應用領域,如未來消費者進入大型賣場後,將可透過室內導航服務快速找到促銷產品,或延伸至博物館展覽導引等應用。

仍需一段時間耕耘及發展

物聯網應用在智慧城市應用的領域,可說是五花八門,包括醫療、交通及零售等領域,都可看到許多業者提出的創新方案。但礙於相關法規、現有產業環境架構等限制,物聯網的概念與應用要開花結果,仍需要一段時間的耕耘與發展,但不可諱言的是,智慧城市除了潛藏龐大市場商機,就社會角度而言,能提升政府效能,讓民眾擁有更好的生活品質,是一個值得大家努力的願景。