无论是IDC或是其他市调单位的预估都相当令人振奋，不是吗？物联网(IoT)这个让各个产业都相当兴奋的关键词已逐渐在生活周遭、工厂、城市或商业区实现，2017年甚至被认为是物联网应用市场发展起飞的一年…

　　市调机构IDC预测，2017年全球物联网(IoT)市场规模将超过9,300亿美元，较去年增加1,000亿，今年并有机会挑战破兆。3年后，预计市场将达到应用爆发期，规模更将翻倍成长达1.46兆美元。另外，全球物联网装置数量成长更快速，5年内将翻涨3倍，2015年全球物联网装置数量已有121亿个，预计2018年将超越手机，未来3年，全球物联网装置总数亦将累积高达300亿个。

　　相信，无论是IDC或是其他市调单位的预估，都相当令人振奋，不是吗？物联网这个让各个产业都相当兴奋的词，已开始逐渐在生活周遭、工厂、城市或商业区实现，2017年甚至被认为是物联网应用市场发展起飞的一年。但不可否认的是，仍有许多业者“不甚理解”物联网究竟该做什么，更也遑论在物联网市场中，能像市调机构所预测，攒到好几桶金。《电子工程专辑》(EETimes Taiwan)与《电子技术设计》(EDN Taiwan)共同举办的TechTaipei——“2017智慧互连与嵌入式应用研讨会”，邀集业界关键厂商为403位与会来宾解惑。

　　究竟要实现物联网，必要的条件是什么呢？
某媒体副主编指出，物联网中的“联”字，许多业者会使用“连”，但若是谈到物联网真正的意涵——万物相连并结合，则使用字义带有结合的“联”这个字，才能贴近物联网世界所要表达的真义。

　　另外，除了万物相结合，物联网千万也别变成“误联网”或“恶联网”。连接到不正确或是带有恶意的网路，也会失去物联网真正的涵义。

　　以说文解字的方式定义物联网的意义之后，恩智浦(NXP)大中华区MICR行销经理黄健洲进一步说明实现物联网的必要条件为何。他表示，实现物联网的必要条件业界讨论相当多，可从物联网的发展挑战开始探讨。

　　现阶段，业者遭遇的物联网挑战包括：如何使开发环境维持一致性，而非片段；如何做到最佳化的安全性，以及如何能让产品进入量产阶段。黄健洲认为，要克服这些挑战，并将物联网转化为可实现的商品或可用之物，感测器、处理器或微控制器(MCU)，以及连网技术，即为不可或缺的关键。

　　不仅如此，物联网架构中，从最前端感测器到后端处理中心整体的安全性，以及物联网应用服务平台，也须相当重视，才能打造一个完整、便利且能吸金的物联网应用架构。

　　无线通讯技术相辅相成
物联网架构中，有线及无线通讯技术绝不可少，否则无法将万物相结合。而在物联网的应用场域里，主要的通讯技术会是以无线通讯技术为主，因为许多深山野岭，或是具危险性的地区，无法铺设有线网路，也因此，给予各式各样无线通讯技术“出头”的机会。

　　黄健洲指出，物联网架构内的无线通讯技术相当多，但彼此间各有所长，业者可依自己的物联网应用特性进行评估，选择最适合其中一种或多种无线网路。目前各类无线技术各自占据的山头，可以大略区分为：工业——以ZigBee为主、消费性电子——Wi-Fi或蓝牙(Bluetooth)、家电——Thread，个人认证方面则是近距离无线通讯(NFC)较强势。

　　除上述无线通讯技术外，近期还有些无线通讯技术也应物联网而生，如使用sub-1GHz频段的LoRa。Microchip资深应用工程师张益洲表示，LoRa为基于线性扩频调变的网路实体层，其实体层支持远距离通讯的网路协定和系统架构，即可组成LoRaWAN网路，不仅具备低功耗特性，还能拥有较长的传输距离。

图1：根据应用需求比较各类物联网无线通讯技术

　　LoRaWAN具备两种网路架构：一为使用者自行架设闸道器(Gateway)及云端(Cloud)即可运作；另一种则是须和电信营运商合作，可布建范围更宽广的LoRaWAN网路。张益洲说明，“目前台湾业者大多选择可自行建置网路的LoRaWAN架构。”

　　Silicon Labs台湾区总经理宝陆格认为，ZigBee技术推出之时，许多特性受到业界的瞩目，不过要将装置接入ZigBee网路得经过很多的设定，不够友善，因此采用的数量不多。然而，ZigBee Alliance亦持续改进ZigBee，最新的ZigBee 3.0标准采用开放式系统架构(OSI)模型，将网路架构的各层定义清楚，但网路层、传输层、对话层(Session Layer)与展现层(Presentation Layer)却不是走IPv4/IPv6网路架构，以至于会出现不相容的问题。

图2：支援多重网际网路通讯协议物联网应用情境

　　为“修补”ZigBee的不足，Thread在两年前现身。宝陆格强调，Thread是基于IP架构的网状网路，与ZigBee最大的不同是，使用者可自行定义应用层。但ZigBee Alliance亦制定完整的ZigBee应用层架构，为了避免“浪费”，Thread Group将ZigBee应用层进一步IP化，并架构在Thread网路上，使Thread网路拥有从上到下完整的架构，而这样完整的Thread网路，ZigBee Alliance将其命名为“dotdot”。无论是Thread或是dotdot网路皆可望在智慧家庭应用中，拥有一片天。

　　此外，针对工业应用，已并入亚德诺(ADI)的凌力尔特(Linear Technology)则是推出自有的Dust网路。该公司市场应用经理陈柔文表示，根据统计，2025年全球物联网市场产值将有60%落在工业领域，但工业与家庭应用的需求大不相同，因此不能以家庭物联网应用的无线技术直接套用在工业市场，必须有更多“坚持”。

　　工业领域对于精准度与可靠度相当要求，亦需长距传输能力。而Dust与LoRa、ZigBee或Thread网路底层都建基于802.15.4标准，惟在网路上层设计有所不同，使Dust能够将传输距离扩展至1,200公尺，并具备低功耗、低成本与简易安装特性，且维持较佳讯号穿透性表现。

　　不过，每一种物联网应用并非仰赖单一无线通讯技术就足够。宝陆格以智慧家庭为例，家电的总控制装置可能是由一个嵌在墙上的总控制器执行，这些都可以Thread技术相互连结，但消费者的行动装置如智慧型手机、平板装置也会身兼控制中心，这时就需要利用行动装置标准配备的Wi-Fi或蓝牙透过闸道器与Thread介接。

　　因此物联网应用中的无线通讯技术，设计师不仅要考虑应用中需要导入那些无线技术，也须留意各无线技术在各国开放的频段也有差异。例如sub-1GHz各国开放的频段，日本310MHz、中国大陆470MHz、欧洲433MHz~868MHz，台湾则是915MHz。