30個關鍵字!讓你搞懂物聯網 (IoT)
30個關鍵字!讓你搞懂物聯網 (IoT)
2015.12.01 | 物聯網

物聯網30個關鍵字

  1. 1兆美元
  2. 2017年
  3. 6.58個
  4. 少量多樣
  5. RFID
  6. Sensors
  7. ZigBee
  8. 霧運算
  9. IPv6
  10. 智慧家庭
  11. 智慧城市
  12. 智慧汽車
  13. 物聯網金融
  14. Tony Fadell
  15. Maker
  16. Google
  17. 小米
  18. Tesla
  19. 奇異
  20. 聯發科
  21. 物聯智慧
  22. 羊毛出在狗身上,豬來買單
  23. 資料銀行
  24. 零成本社會
  25. 無物不商
  26. 開放硬體
  27. 資料新政
  28. 圓形監獄
  29. IP Camera
  30. 有感服務

1995年,比爾蓋茲在《未來之路》一書中,展開他的智慧家居狂想,成為物聯網概念的濫觴。1998年,美國麻省理工學院Auto-ID中心主任愛斯頓(Kevin Ashton)提出物聯網(Internet of Things,簡稱IoT)一詞,全球化的網路基礎建設,透過資料擷取以及通訊能力,連結實體物件與虛擬數據,進行各類控制、偵測、識別及服務,從此這詞廣泛流傳。

在物聯網時代,手機、冰箱、桌子、咖啡機、體重計等物體變得「有意識」且善解人意。我們以智慧冰箱為例,冰箱壞掉時會自動發出維修訊息,「主人我們家冰箱溫度飆到10度,要不要找人來看看?」更厲害一點的,冰箱還會和瓦斯等資料庫串聯,跟你說:「我們沒有瓦斯了,向瓦斯行訂購一桶瓦斯嗎?」物聯網不僅讓我們的生活更「方便」,也帶來更多的「安全」。例如英特爾在物聯網論壇曾展示輸油管檢測系統,漏油時感測器會發出訊號,可以避免高雄氣爆事件重演。中興保全在嘉義某國小裝置地震警報電梯,讓學生不因地震被關在電梯裡。

物聯網概念於1998年出現,但技術價格昂貴,因此「只聞樓梯響,不見人下來」,直到2007年,iPhone出現才為物聯網拉開序幕。「物聯網起飛最重要的因素就是智慧型手機,我們使用手機控制智慧車、智慧家庭與智慧手環,手機是物聯網裝置的操控中樞。」友訊董事長高鶴軒說。除了智慧型手機,10年內各類感測器價格從1.3美元滑落到0.6美元,RFID標籤(無線射頻識別技術)的價格也下滑到0.1美元。全球家庭Wi-Fi通訊協定覆蓋率已達25%,更省電的ZigBee進入一般家庭。

1兆美元的新市場

根據BI Intelligence估計,到2017年連網裝置出貨量將超越智慧型手機,連網裝置正在急起直追。而Harbor Research也調查,2020年將有100億個以上的連網物體,潛藏商機超過1兆美元。

網際網路的力量已經顛覆零售、教育、金融、旅遊與交通等各個行業,在物聯網時代又重新定義產業疆界。其中,智慧家庭領域進入門檻較低,競爭最白熱化,網路公司、電信公司與新創團隊紛紛切入家電產業。智慧運輸領域則是成長最快的,Tesla等智慧車顛覆汽車產業。物聯網甚至顛覆金融產業。舉例來說,AllState保險公司利用汽車感測器蒐集駕駛人資料,分析駕駛行為、駕車風險高低,制定不同的保費,駕駛習慣良好的人保費較低。

科技巨頭大亂鬥

在這股顛覆的力量中,科技巨頭們也沒缺席,Google與蘋果布局重疊度最高、戰況最激烈,在智慧車、智慧家庭、健康醫療等領域競爭客戶。Google在智慧家庭方面進展最快,今年以32億美元買下Nest Labs新創團隊,販售硬體,跨進「能源」領域。Nest Labs主要產品溫控器,可記錄家庭能源消耗量。

「Nest不僅在30億美元的全球溫控器市場經營業務,更會協助6兆美元的能源部門。」《哈佛商業評論》分析。

同時科技巨頭奇異(General Electric)也虎視眈眈,除了布局內燃機、引擎與風力發電等工業物聯網外,也投資群募平台Quirky,進軍智慧家庭。奇異也有能源部門,可提供家庭節能服務,Google與奇異將在物聯網時代碰頭。

「我們期待與Google競爭,雖然Google不生產內燃機、發動機與風力發電設備,但Google這種公司的創新能力是我們非常尊重的。」奇異副總裁約翰.賴斯(John Rice)接受媒體採訪時說。

「我希望有一天你掏出小米手機,家裡的智能設備都能連在一起,一切都在掌握之中。」小米創辦人雷軍接受《富比士》(Forbes)雜誌專訪時強調。

在中國,騰訊、阿里巴巴與百度以「開放硬體」策略布局物聯網,但是巨頭們最害怕的不是彼此而是小米。智慧型手機是智慧家庭、智慧車、健康醫療的重要操控中心,小米不但是中國智慧型手機霸主,今年第三季出貨量還躍居全球第三位,但是巨頭們的手機卻不暢銷。

台灣物聯網時代的科技巨頭,則是全球第三大晶片設計商聯發科與全球第一大晶元製造商台積電。Gartner就估計,2018年半導體產業營收為3,840億美元(約11兆9,200億元台幣),物聯網占了其中240億美元,而2013年台灣半導體產業產值則為1兆7,938億元台幣。聯發科設計LinkLt平台進攻物聯網,而晶元製造商台積電也和富士通、瑞昱、安謀(ARM)等8家半導體大廠合作,打造超低耗電技術平台。

除了大企業,新公司也扮演重要角色。Gartner大膽預測,至2017年,50%的物聯網解決方案將源自創業3年以內的新創公司。Gartner旗下的Maverick研究機構則認為,有創意的創客(Maker)和新創公司才是真正形塑物聯網樣貌的人,新創公司善於以低成本的電子產品、3D列印工具以及開放硬體,創造物聯網裝置。

圍繞著資料的新商業模式

物聯網時代的新商業模式是圍繞著資料轉,其中,「資料販售與交換」也就是俗稱的「羊毛出在狗身上,豬來買單」模式,台廠最需要警惕。例如Nest Labs與電力公司Electric Ireland達成協議,只要民眾和該電廠簽署兩年合約,就可以獲得免費的Nest溫控器,讓原本售價為250美元的溫控器變成0元。本來由民眾買單的Nest溫控器硬體改由電力公司買單,而電力公司則享有Nest使用者的用電大數據,Nest溫控器的價值從硬體轉移到資料上。

第二種商業模式則是產品即服務模式,透過軟體升級和大數據,提供更好的售後服務。例如奇異公司在波音787飛機的GEnX引擎中裝設感測器,記錄每次飛行數據,藉此提前一個月預知飛機引擎需要維修,準確率高達70%,減少飛機突然故障的問題。

智慧車商Tesla則透過OTA(on-the-air)線上軟體升級,直接修復有問題的汽車,車主不需用跑維修廠。這兩個案例都是利用軟體與大數據分析提供服務,值得台廠學習。

「資料能載舟亦能覆舟」,物聯網帶給我們更便利的生活,但麻煩可能也不小。雖然物聯網的成長可期,但仍有許多安全問題待解決。最近物聯網被駭客攻擊,送出7萬5千封垃圾信,便顯示出物聯網的安全性漏洞。

方便,但卻可能侵犯我們隱私的交換,你願意嗎?

我們就像住在社會學家傅柯(Michel Foucault)所延伸的圓形監獄(Panopticon)概念,一天洗幾次澡?每天上幾次大號?坐在沙發前面摳腳挖鼻孔?一舉一動都被各式儀器記錄下來,存放在資料銀行,然後被打包成商品販售。因此麻省理工學院(MIT)教授潘特蘭(Alex Sandy Pentland)提出「資料新政」(New Deal on Data)概念,重新檢視資料所有權與資料應用的問題。

除了資料問題,現行物聯網最大的瓶頸其實是「物不聯網」。物聯網才剛起飛,因此各大廠採用不同作業系統、資料格式與通訊標準,還沒有統一。

因此你家的智慧家電彼此若是不同廠牌,可能無法溝通。這也難怪,Nest Labs創辦人法戴爾(Tony Fadell)認為物聯網根本就是一個偽趨勢,「物聯網就是行業裡硬造出來的一個名詞,搪塞大眾罷了,根本就沒個定義。」他強調,對消費者而言,他們只買有特定目的的產品或應用,而不是一件物品,「不要專注於硬體,應專注於你正在解決的問題!」

物聯網可能創造一個如張忠謀口中的美麗新世界,但也可能成為哲學家傅柯所擔心被監控的圓形監獄,一念之差將失之千里。掌握物聯網關鍵核心概念,在這場正在加速的革命之中,我們才能找到真正立足之處。

物聯網時代最重要的3個商業模式

1.資料販售與交換(羊毛出在狗身上,豬來買單)
特徵:資料為王:硬體定價很低,甚至0元,廠商販售或交換使用者的資料盈利
知名案例:Nest
備註:硬體價值壓縮,台廠需警惕

2.產品即服務
特徵:有感服務:廠商售出硬體產品後,利用大數據分析、軟體升級、直接提供人力、售後服務盈利
知名案例:Tesla、奇異、中興保全MyVITA、Dropcam
備註:透過軟體升級,提供給使用者更好的服務,台廠應學習

3.產品共享
特徵:共有共享:廠商擁有硬體產品,使用者依硬體使用量付費
知名案例:YouBike、Zipcar
備註:產品共享趨勢,台廠需注意

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讓AI真正聽懂世界 ─ 律芯科技為機器插上「耳朵」
讓AI真正聽懂世界 ─ 律芯科技為機器插上「耳朵」

「不是我不理你,是有個頻段我真的聽不到。」律芯科技董事長薛宗智這麼說著,也就這樣一腳踏進了半導體產業的創業戰場。在創辦律芯之前,薛宗智早年在半導體大廠擔任工程師,長時間待在無塵室中機台操作,那些看似無害的低頻噪音,卻在這那幾年間悄然無息的侵蝕了他的聽覺神經,這種慢性且不可逆的損害,也成日後創業的契機。

2019年,Apple 首度發表 AirPods Pro,掀起降噪耳機熱潮,同年薛宗智也接獲一家聲學技術團隊的邀約,洽談抗噪耳機技術的投資合作。對市場極具敏銳的薛宗智卻反其道而行思考,從自身戴不住耳機的痛點出發,提出了「有沒有可能不塞入耳朵也能享受安靜?」的想法。也就是這個念頭引領律芯開展了新的研發賽道:聚焦開放式降噪晶片的開發。

瞄準開放式降噪,用「後發制人」技術創造靜音世界

薛宗智觀察到,目前市面上許多採用數位IC的抗噪系統,雖能有效降低環境音量,卻無法辨識聲音的「危險性」與「必要性」。他指出,像是火警警報、煞車聲、鳴笛等重要高頻警示聲音都可能被一併消除,造成潛在風險,「很多人戴著抗噪耳機走在路上以為很安靜,其實他們聽不到後面來車。」薛宗智強調。

因此,律芯決定聚焦難以處理、卻影響生活品質的「低頻噪音」,開闢不同於主流市場的創業賽道。該晶片採用硬體架構技術處理類比訊號,結合主動式降噪(ANC)原理,讓晶片接收到聲音時,能即時產出反向聲波,達到「以聲制聲」的抗噪效果。薛宗智認為,硬體架構在聲音處理方面具有即時反應與獨特優勢,律芯的第一代晶片便已能達到驚人的32微秒處理速度。

然而,空氣中的濕度、風向、溫度等環境因子皆可能影響聲波傳遞,這也成為團隊在開發晶片時的挑戰。薛宗智形容這就像武學邏輯中的「後發制人」,「我不是搶先出手,而是等你出招後,用最適合的方式接住再反擊回去。」這相當仰賴晶片所具備的高反應速度與精準度,才能在噪音抵達人耳前,完成複雜的偵測、分析、運算與反向波的發送。

薛宗智深知,這僅是律芯創業的開始。雖然第一代晶片已成功驗證技術可行性,但仍需透過人工進行被動式校正,才能達到預期效果。他觀察到,若要讓降噪需求朝更精細化場景邁進,晶片就必須能「自主適應」並理解環境。這也促使他決定開發第二代晶片,不僅強化性能,更是系統架構的重塑,所需資源遠超第一代的開發,也讓律芯的產品從抗噪,走向理解環境。

從降噪到理解環境,第二代晶片的 AI 進化

律芯聲學晶片再進化,提升邊緣智慧判斷力。
律芯聲學晶片再進化,提升邊緣智慧判斷力。
圖/ 數位時代

第二代晶片可說是律芯邁向智能聲學的關鍵躍進。它不僅整合了 AI 演算法,更以邊緣運算(Edge AI)為核心設計,能即時學習與感知聲源方向、反射環境與空間條件,主動判斷「哪些聲音該消除、哪些該保留」,使降噪從純物理抵銷進化為環境理解層級的智能判斷。

薛宗智以車內應用的場景舉例,這顆晶片不僅能與原有喇叭系統結合,產生針對駕駛與乘客座位區域的個人化降噪效果,更能與頭枕內建的聲學模組搭配,營造出安靜、舒適的座艙體驗。即使車輛行駛在嘈雜的高速道路上,晶片也能動態感知車內外噪音來源,並迅速調整反向波輸出策略,有效濾除不必要的聲音干擾。目前律芯也已與美、日多家車廠展開密切洽談,不久的將來更要往車用前裝市場邁進,並與整車系統商展開產品落地合作對接。

然而,技術升級的背後,往往也伴隨更高的開發門檻與沉重的資金壓力。「光是一輪投片,就可能讓新創公司資金鏈斷裂,」律芯科技執行長薛宗智直言。從晶片架構設計、模擬驗證、光罩製作到晶圓製造,每一個環節都需要高度專業與大量資源投入,對新創團隊而言是極大挑戰。

也因此,律芯決定在關鍵時刻申請經濟部產業發展署推動的「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」(簡稱「晶創IC補助計畫」)。「晶創IC補助計畫對我們來說,就是一座聚寶盆,」薛宗智強調。在這個以硬科技為本的時代,政府選擇將資源投入在IC設計這一環,不僅協助律芯跨越資金與人才的雙重門檻,更讓半導體產業鏈得以在台灣本地持續推動與深化。

從第一代靠自籌完成,到第二代獲得政府計畫支持,對律芯而言,這不只是產品的迭代,更是整體結構的轉捩點。薛宗智相信,透過政府資源的精準投入,將有效帶動半導體供應鏈上下游鏈結與倍增產業價值,協助本土IC設計業者站穩全球市場,同時強化整體產業生態系的韌性與競爭力。

從車用晶片到無人載具,讓聲音的應用無限延伸

律芯團隊從晶片到應用,每一步都走在讓聲音發光的路上。
律芯團隊從晶片到應用,每一步都走在讓聲音發光的路上。
圖/ 數位時代

對聲音的想像,不應止於消除噪音。薛宗智指出,聲音是機器理解世界的重要感知管道之一,相較於仰賴攝影機或雷達的視覺導向技術,聲學晶片在黑暗、遮蔽或空間複雜等條件不利的環境中,反而能展現獨特優勢。隨著律芯技術站穩腳步後,也吸引海外多家重量級組織主動洽談合作。展望未來,薛宗智透露,無論是在無人載具、機器人,或其他智慧系統領域,都有許多令人期待的聲音應用場景即將展開。

「我們站在一座聲音的金山銀山前,而我們手中握著鏟子。」薛宗智說。在他眼中,聲音不再只是背景,而是驅動未來機器感知與人機互動的起點。透過晶片,律芯要做的不只是消除噪音,更是讓世界聽懂聲音的價值。

|企業小檔案|
- 企業名稱:律芯科技
- 創辦人:薛宗智
- 核心技術:主動抗噪IC晶片設計
- 資本額:新台幣9,993萬元

|驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫簡介|
在行政院「晶片驅動臺灣產業創新方案」政策架構下,經濟部產業發展署透過推動「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」,以實質政策補助,引導業者往AI、高效能運算、車用或新興應用等高值化領域之「16奈米以下先進製程」或「具國際高度信任之優勢、特殊領域」布局,以避開中國大陸在成熟製程之低價競爭,並提升我國IC設計產業價值與國際競爭力。

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