环境传感技术成熟 WSN仍缺杀手级应用

WSN主要应用于环境控制，不过环境控制系统的设置，目前仍多为政府主导，民间企业的涉入并不深，在此态势下，WSN的发展有限，就长期来看，WSN虽仍不会消失于市场，不过仍需尽快找到杀手级应用，由需求刺激技术提升，接下来的发展方能顺遂。

随着环保议题的加温，环境传感技术逐渐受到重视，从架构面来看，环境传感可分为底层的传感、中层的通讯传输、上层的数据汇整与分析，这类型架构与近来引起热潮的物联网相同，而实际上传感网络就是物联网的前身，在技术面，环境传感网络所应用的技术如传感、通讯、数据储存与分析等，都已然成熟，不过由于环境监控概念过往多用于国土安全侦测，例如天灾的预防与水质、空气的监测，这类应用主要由政府主导，民间的参与有限，因此整体产业提升不易，未来环境传感产业要大幅提升，仍需找到杀手级应用。

要看环境传感技术，可先从无线传感网络(Wireless sensor Network)谈起，WSN最大用途在于透过传感器主动侦测环境变化、对物体作定位或观察特定事件，进而蒐集与传送所传感到的数据，或是做出相对应的处理与运算，其发展源起于美国加州柏克莱大学(UC Berkeley)，当时柏克莱正在研发一种名为「智能灰尘(Smart Dust)」的传感器，它的特色是体积小，大概只有一颗钮扣或一片阿斯匹灵那麽大，主要功能在于蒐集军事情资。

在柏克莱的研究规划中，无人驾驶飞机载着数百万计伪装过的智能灰尘传感器，洒在欲监控的敌军区域内蒐集数据，待一段时间之后，再派遣无人驾驶飞机回到监控区域，经由无线网络汇总传感器所蒐集到的数据，并带回基地加以分析，如此一来，美军就可大幅降低蒐集敌军情报的风险。

这个计划到最后并没真正应用在战场上，因为智能灰尘的成本太高，很难像「灰尘」一样任意挥洒，但由此概念衍生出的WSN却开始受到市场注意，并发展出各种不同层面的应用模式，除了军事应用外，还包括家庭自动化、线上健康照护、工业控制、商业应用、及环境监控五大类。

WSN应用四大场域

如果从应用场域来看，上述五类应用模式分别可以对应到家庭、工业、商业、及自然环境等四种场域，其中，线上健康照护的对象通常是指家中慢性病患与年长者，故将其应用场域归类于居家环境中。

1. 居家环境：

WSN应用于家庭自动化主要是为了追求舒适、节能与安全，包括智能电表、家电设备自动控制、情境控制等，都是常见家庭WSN应用模式；只要将传感器设置于冰箱、微波炉、调光器、控制面板、温度计等家用设备，让使用者透过网络进行线上遥控，例如：定时启动？关闭灯光装置，或是依据感应器感应结果，自动调整空调设备，就能兼顾居家舒适与安全性。

线上健康照护应用WSN则可以确保家中慢性病患与年长者的安全，由于传感器具备感应及数据处理的功能，藉由各种生理传感器，可以检测与记录病患的血氧浓度、心跳、血压等生理信息，作为医师日后看诊用药的参考，也或者应用环境传感器，提早察觉家中年长者是否遭遇危险(如：昏倒、走失)，以便及早处理、降低后续处理成本。

2. 工业环境：

工业现场应用WSN目的在于监控机台设备或生产线的运作状态，实时回报特殊状况，提升作业效率及良率，也或者监控作业现场，例如：空气品质、电力箱温度等，确保工作人员的生命安全。

3. 商业环境：

商业环境应用WSN的目的与居家环境颇为类似，都是为了追求舒适、节能与安全，另外在传统农渔牧产业上，无线传感网络也能带来很大的帮助，它可以替业者监控环境变化，并整合自动控制设备进行微调，让作物或动物能够在最佳环境中成长，例如：当传感器侦测到鱼塭的水温过低，便透过控制器启动加热装置，避免鱼儿冻死。

4. 自然环境：

自然环境监测可说是无线传感网络最普及的应用，WSN可以追踪动物的移动与迁徙轨迹，或是监控海洋、森林等环境的污染状况，另外，应用传感器侦测桥梁安全，避免断桥风险是目前相当热门的应用模式，若进一步针对台湾地理环境来看，最适合的WSN应用就是土石流警戒，愈早侦测出土石有滑动崩落的风险，愈能做好灾害防治的准备，也才能灾害损失降到最低，避免再度发生灭村惨剧。

WSN应用多元  博物馆都可通

其实，WSN的应用相当多元广泛，很难有一个完整的分类方式可以涵括所有WSN应用，除了上述所提之外，还有一些比较特殊的应用模式，像是例如电力公司应用WSN进行电压监测，在电线杆装上电力监测感应器，实时监控电力的传输的状况、及电压变化等，另外，故宫博物院则将WSN应用在文物保存管理上。

博物馆内展示或存放的文物，最担心的就是窃盗及损毁风险，而文物保存管理除了防窃外，更重要的是如何妥善保存。因此，故宫在文物展示柜内架设传感器，随时监测柜内的温度、湿度、及光线，省去人工量测的成本，一旦侦测到异常环境数值，系统会立即通报管理者，以确保监控环境的稳定状态，让国宝文物或典藏品能有更完整的防护。

面对如此千变万化的应用模式，有哪一种可以成为WSN的杀手级应用，确立WSN的市场地位？蓝牙技术在1988年问世时，始终处于叫好不叫座的状况，市场上甚至出现蓝牙必死的说法，直到手机这个杀手级应用(Killer Application)出现后，蓝牙才由黑转红。

对应到WSN来看，WSN无论技术、标准、软硬件设备都还在发展中，虽然业界一致看好WSN的发展，但市场接受度似乎并未与之成正比，倘若WSN能够像蓝牙一样找到杀手级应用，未来发展或许就能如业界所预期般美好。

高成本瓶颈 WSN市场突围关键

对此，业界看法莫衷一是，家庭自动化、楼宇自动化、线上控制、节能相关应用等，都是可能的杀手级应用，其中，家庭自动化的发展最被看好，但从使用端来看，家庭自动化要成为杀手级应用的可能性反而最低。

家庭自动化的使用者为普罗大众，这意味着与家庭自动化相关的WSN产品必须定位在消费性商品，消费性商品成功的关键在于价格够低、商品标准化，这两项恰恰都是目前WSN极待突破的瓶颈。不过，智能生活是未来必然的发展趋势，只要能突破这些瓶颈，WSN在家庭自动化的市场上定然大有可为。

至于工商业环境的使用者而言，降低成本是最大吸引力，对一般传感网络来说，系统维护与布线往往占成本的最大比例，就此来看，这也会是WSN应用拓展的两大关键，倘若监测环境的范围广、距离远、监测点又多的话，就很适合导入WSN，因为有线传输容易损毁，每年都得派人更新或修复设备，维护人力与设备采购两者加总后的成本，对企业来说是一笔不小负担。

「智能化」是现今科技产业最夯的议题，就连政府政策也朝相同方向前进，马英九提出的爱台12项建设，其中一项就是打造智能台湾，将科技融入食、医、住、行、育、乐中，创造E化智能生活，要落实这个目标，WSN是重要推手。信息传递方式逐渐从有线走向无线，在追求便利生活、企业追求降低成本的前提下，未来，WSN市场将令人期待。