中华电信
活动+
 

物联网集成5G与AI 形成智能连接的完美风暴

  • DIGITIMES企划
IoT装置进入5G世代的主流应用。

物联网(Internet of Things)的技术经历这几年的大力鼓吹与投资之下,从云端平台的建置与连接大量的连网装置的第一阶段发展起始,所提供的新型态的云端服务与应用,皆仰赖从搜集资料中尝试去理解使用者需求,当连接装置不断窜升,资料量不断膨胀成长,透过大数据分析的技术进入资料分享的阶段,因此而创造脍炙人口的智能服务,今天最为各界所瞩目的前五大物联网创新服务,包含智能制造、智能零售、智能医疗、智能能源与运输,都皆因此而起。

物联网已经超脱出仅仅只是看成是一种让工业界得以提高效率与节省能源的技术而已,产业界与不同的政府组织纷纷投注不同的期待,举日本政府所喊出的「Society 5.0」等国家级的未来规划与倡议为例,就是期盼藉由让工业、人类和整个社会更加紧密的相连之后,结合新兴先进技术,带动经济和社会结构的转变,这当中非连续性与破坏式创新,尤其是人工智能(AI)与边缘运算(Edge Computing)等技术的引导,加上即将商业运转的第五代移动通信技术(5G)的来临,智能应用与自动化的服务将产生更大、更快的加乘效应,这些技术彼此相互串连与吸引,一个完美的科技风暴已然成形,即将进一步影响每一个人的生活。 

 点击图片放大观看

IoT装置面对5G世代的无线通讯协定。

跨界混搭、异业结合,物联网服务的发展挑战与机会并陈

这些新兴的使用典范的诞生,源于大量的创新好主意,透过资料分析与洞察,并落实于不同的产品上,但是产品的开发过程充斥著不同的挑战,目前常见的物联网产品开发的三大挑战,包括:1.技术团队的开发经验不一,由于物联网的产品经常会遇到跨界混搭、异业结合等考量,集成不同领域的产业知识(Domain Knowledge)难度高;2.信息安全考量不足,这是许多网络监控摄影机成为资安攻击的漏洞后,付出惨痛代价所学习到的重要课题;3.产品量产的考验,由于物联网产品往往是少量多样化的组合,成本变动大,供应链的搭配,考验彼此的弹性与集成能力。

这些挑战也助长了物联网市场上容易出现的片段与零碎化的状况,这当中以半导体芯片解决方案供应商扮演著关键的角色,是引领创新的火车头,如同百年历史的汽车产业今天所发生的惊天动地的改变一样,所有的创新功能有80%皆由半导体芯片所推动,而半导体在物联网市场上也维持相同的创新动能。

5G的无线通讯技术涵盖面更广,多重协定的集成引爆商机

从5G世代所揭櫫广大的无线连接技术,愈来愈多的物连网装置随著功能与应用的重新定义之后,不同的无线通讯技术让不同区域与产业,找到适当的应用方式,其背后最大的推手亦是芯片厂商所推动的创新。

无论是小范围的区域网络、长距离的广域网络,以及全球的地理定位系统,罗列各式各样不同的频谱与无线讯号的使用,让接续这几年将数以百亿计的连网装置,串联成一个大网,引爆广泛而多元的智能服务。

其中集成多重协定(Multiple Protocols)的需求在智能家庭与智能电表的应用上成为重要的诉求点,目前市面上相当多的应用典范用于集成Zigbee和蓝牙传输,举凡智能门锁、智能音箱与智能家庭闸道器等装置上,提供更贴近使用者需求的优势,常用的使用情境是让使用者运用智能型手机上的App,透过蓝牙接口连接,再对Zigbee网状网络进行包括室内照明、家电控制与智能建筑等自动化系统的部署、更新、控制和监控等功能,多重协定解决方案具备充分的弹性来提供简易的安装和建立可靠的网状网络,有特别的成效。

超低省电的需求,换一次电池用10年的物联网装置成为趋势

除了无线连网的技术之外,处理器与微控制器的发展,也是另一个重要的指标,以iPhone手机的运算效能来说,2007年的第一代iPhone到2016年的iPhone 7相比,这10年间处理器的运算效能成长了120倍,但是10年下来的电池容量在相同尺寸下,才成长区区4%,所以透露出一味的寻求效能提升的同时,功率消耗更是一个棘手的问题,效能与功率消耗的取舍,伤透了脑筋。

功率消耗对于数量庞大的智能电表或是穿戴式装置的重要性,可能比高效能运算更令人重视,日本的半导体芯片厂商于是开始喊出一颗钮扣电池要让装置可以使用10年寿命的省电规格,这同时也关系著日本政府积极希望2020年能够达成八成的家用电表全部改成智能电表的计画,顺势推动WiSUN成为家用电表的无线连接标准,开放电力零售自由化与智能电表的普及。

语音与人脸辨识开启物联网智能型应用的新境界

人工智能应用,尤其是机器学习的技术与影像装置的集成,在安全监控摄影机与空拍机以至于自动辅助驾驶的应用,不乏够份量的成功典范,由于云端服务与边缘运算技术的集成,边缘装置与终端节点使用AI技术愈来愈受到关注,由于使用者对资安上的疑虑,以及能够在最接近资料产生的端点来进行AI应用,远比一切都要上云端要来得合理与经济。

所以物联网的传感器将搜集到的资料,在边缘运算装置上做先期的处理,大幅度提高低延迟应用的发展,愈来愈多的AI加速芯片,兼具效能与低功耗的优势,让AIoT(=AI+IoT)装置产生重要的改变,2020年的日本东京奥运,将AIoT+5G集成的示范,提供一个令人充满期待的科技飨宴。

智能音箱进入所引发的语音辨识的应用也在工厂或办公室自动化、智能医疗及健康照护上,开始产生新一波的改变,透过声音的辨识可以判断工厂马达运行与转速是否异常,或是用简单的语音指令来控制家电,亦或是参加公司内的电话会议等应用,因为集成的功能包罗万象,所以也吸引许多新创企业启动广泛与多元应用的创意,今天无论是云端平台的巨擘或是小巧可人的新创企业,透过语音辨识的技术打开一扇宽广的机会之窗,当然也是另一个新的竞争起点。

GSMA在美国加州洛杉矶的2018 Mobile World Congress Americas年度的展览会上,用「智能连结(Intelligent Connectivity)」来描述IoT、5G与AI集成所产生的巨大转变,AI与5G让物联网的应用,从云端加速走向Edge或是终端,让物联网的智能应用快速接地气,加速智能应用的普及,影像与声音辨识的用途,将会让智能连结的美丽新境界,有更大的想望。

更多关键字报导: 5G 人工智能(AI) 物联网(IoT)