美麗新境界論智慧生活之現況|數位時代 BusinessNext

一、WSN技術發展現況

所謂的無線感測器網路(Wireless Sensor Network，WSN)是指將許多感測器(Sensor)散佈在特定區域內，以隨意散佈的感測節點(Sensor Node)在未知感測區域來收集資料並回報給控制中心(Sink Node)，即透過相互連結所組成的網路，針對環境中事物(如：溫度、濕度、光源等)做偵測，並將所收集的資料先做簡單運算處理後，再透過無線傳輸裝置將資料傳回。

WSN技術包括Z-Wave、INSTEON、ZigBee等，彼此競爭激烈，其中又以Z-Wave與ZigBee較受矚目。兩種技術各有其優缺點，Z-Wave主要應用在家庭控制及數位家庭，而ZigBee相對而言應用範圍較為廣泛，然而兩者在家庭WSN市場上可能成為競爭技術。然而實務應用上感測器電力與節點必須可靠、低功耗(因為這些節點通常由電池供電)考量下，而且還具備極低的購買、安裝和維護成本。因此ZigBee可能是目前最佳的方案。

二、WSN於家庭之應用

目前家庭自動化設備，大都採線控之方式設計，採用有線通訊技術，因為必須布線、重新安置節點(Node)，電信營運商將會耗費更多建置成本，已建設完成的大樓更新線路也不容易，在住宅中，暴露的纜線更會破壞裝潢原貌，如：PLC便不適於大部分的應用，除了節點價格相對昂貴外，電源的位置也受到限制；此外有線通訊技術不適合須要重新建置的節點或行動式節點，為了克服傳統家庭自動化繁雜的線控方式的設計，各國皆積極研發WSN技術。其中在家庭之應用領域包括環境、空調、燈光、電源自動控制及安全、保全監控與情境控制等。

表一　全球WSN於家庭之應用實例

	投入廠商(國家)	實際運用狀況	台灣是否可行？
智慧電表	Ember與Itron、Edison International (美)等	聯邦政府方面已通過了2007年能源議案和2009年的刺激計畫，但公用事業機構實際上是以各州為基礎來分配電力的。	1.台灣目前三表(水力、電力、瓦斯)分屬不同單位，難以統一。 2.尚未有相關法規制定。
家庭自動控制	Control 4(美)等	在設備施工時，免受現有電路管線之限制及自動化過程需於建物興建之時之電路設計及佈線施工，節省成本。	耐用、功能、價格影響普及程度，觸控面板價格會直接反應在控制介面與智慧家電的成本上，也成為消費者是否願意導入智慧家庭的考量之一。
健康照護	Harvard University -CodeBlue(美)、Olympus Medical Systems,FUJIFILM (日) 等	藉著各種生理或環境感測器的使用，提早察覺老年人是否遭遇生理，或環境的危險狀態，並透過早期預防，降低後續處理費用。	1.台灣保健制度健全，醫療診所林立。 2.醫療系統元件檢驗標準嚴苛，具產業跨入障礙。

Source：拓墣產業研究所，2009/07

透過中央控制系統，將燈光、視訊設備、音響等與系統整合的方式，即以一把遙控器進行操控，達成視訊分享、燈光控制、遠端操控，甚至門禁系統的整合等應用。甚至可經由手機或網路在外地或國外；遠端控制冷氣開關、查看監視狀況、關閉瓦斯閥等。目前在家庭自動化網路之通訊方式中，利用主控制器的周邊介面可連結無線網路或有線網路通訊來蒐集資料以及控制家電；含有無線通訊模組的家電亦可透過主控制器來控制其他電力線網路的家電，反之則亦然，依此達成家庭自動化網路通訊之功能。

三、WSN於商業、工業之應用

在工業安全監控方面，包括設備管理、環境監測及人員進出控制等應用，以協助店家、住戶進行安全管理，透過各種感測器，如：窗戶破碎偵測、裝置煙霧偵測器等設備，達到安全監控之目的。在建築自動化方面則可降低運營成本，如：遍佈空調供暖(Heating and Air Conditioning，HVAC)設備，並在每台空調設備上都加上一個ZigBee節點，就能對空調系統進行即時控制與節約能源。應用領域則包含辦公室智慧化，包括建築、環境及安全控制自動化等；而工業智慧化，則包括工業環境及安全控制監測自動化等。

表二　全球WSN於商業、工業之應用實例

	投入廠商(國家)	實際運用狀況	台灣是否可行？
防災	Fire Information and Rescue Equipment (FIRE) Project(美)等	建立自動防護警示系統，對環境安全需求監控與防災為應用主軸。	1.可運用在地方環境資料建置與防治。 2.以洪災潛勢、水區崩塌地變遷、土石流監控等為發展方向。
工、商業控制	Remtron (美)等	目前主要應用於工業控制-機械、空調、暖氣等；辦公自動化-空調、燈光、電梯、門控等；建築智能監測-大廈、橋樑、電塔等；物流監測-倉庫、供應鏈、生產線；甚至有貨櫃貨運的安全監測-冷凍冷藏、易燃易爆物、有毒氣體。	台灣商業運用可用在農業，如：溫室內部微氣候控制，亦可連接灌溉控制、花期調節遮光控制等其他控制系統，讓控制功能更完善。
橋樑監控	Massachusetts高速公路、舊金山大橋(美)、深圳灣大橋(中國)等	在橋上部署震動感測器並和無線傳輸模組，在橋樑上掛一繩索，拉緊繩索後釋放，使得橋梁震動，由無線傳輸模組傳回的振動訊號分析橋樑目前的抗震能力。	1. 台灣屬多地震帶，目前已有應用在集集與鹿谷的橋樑。 2.應用於橋樑的結構壓力與張力，及結構的溫度、纜線強度、空間變形狀況、風阻、結構負載情況、鋼骨與混凝土間的連接做即時監控。

Source：拓墣產業研究所，2009/07

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