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高能效需求催生物聯網應用新商機

上網時間: 2012年12月17日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:物聯網  電動汽車  Weightless  IoT  M2M 

作者:蔡培德

物聯網(Internet of Things;IoT)可能包含汽車以及建築等廣泛應用,但推動物聯網的關鍵驅動力則在於能源效率。這是恩智浦半導體公司(NXP Semiconductors)在最近一場以物聯網為主題的高峰會議中所提到的,該公司並認為物聯網的新機會已經來臨,至少在設備數量方面如此。

恩智浦指出,目前的家庭應用中已有150到200種設備可進行互連。“現在已經有100億個互連設備,平均每個人有1到2台聯網設備。預期到2020年時將有250至500億台聯網設備,”恩智浦公司資深應用實驗室經理Wouter Leibbrandt說。

Leibbrandt表示,基於網際網路的市場從最近才開始起飛,在2003年時約有10億台連網PC,到了2011年時隨著智慧手機普及躍升到90至120億台,但這些都是由人類控制的連接。隨著網際網路上M2M通訊的發展,這一市場將進一步成長。

帶IP位址的燈泡和智慧電錶是IoT開始滲透至家庭中的理想應用。然而,汽車和收集資料來源的能力也可望成為應用之一,推動商用模型與技術能力共同發展,進而帶動物聯網的繁榮。

將交通視為一套系統

恩智浦公司汽車研發副總裁Carol de Vries表示,汽車內部已經透過FlexRay充分實現聯網了,並為透過汽車乙太網路擴展的安全關鍵應用打下基礎。

恩智浦已經開發出ATOP模組(汽車資訊處理車載單元平台),並用於2011年的eCall試驗中。計劃於2015年在歐洲推廣的eCall計劃旨在部署一種安裝在所有汽車內的設備,它能在遇到嚴重的道路事故時自動撥打112,並透過無線方式啟用安全氣囊與感測器,對當地急救部門發送GPS位置資訊。

恩智浦的ATOP模組可嵌入於汽車電子設備中,或作為售後解決方案進行安裝。除了eCall服務外,這種模組還能擴展於其它多種服務,包括道路收費、被盜汽車追蹤、按哩程計費、生態導航等。透過駕駛模式輔助可顯著提高燃油消耗效率,同時減少二氧化碳排放。“輔助駕駛可防止35%的突發交通堵塞,”de Vries表示。

智慧汽車計畫提供了如何推廣汽車物聯網的例子。這個計劃涉及在荷蘭埃因霍芬地區200輛配備ATOP模組的汽車。這些模組可將汽車的通用CAN網路資料上傳到雲端,並在哪兒進行審核與匯編。

該試驗始於2011年5月,預算為150萬歐元(約200萬美元)。參與試驗的有恩智浦、IBM、Beijer汽車公司、諾基亞(Nokia)、埃因霍芬理工大學、荷蘭政府和地方當局等。

電動車與雲端的對話

恩智浦新業務資深總監Maurice Geraets展示了該計畫中的一部三菱(Mitsubishi)電動汽車。他指出,這個專案允許從汽車中收集大量的資訊來源,然後將動態資料回送控制室。

使用這些資料的方式非常多,Geraets認為。集中的煞車資訊顯示交通擁擠狀態,可用於提供規避建議或控制交通號誌。密集的汽車雨刷資訊則可顯示當地正下雨。不需要派遣偵查小組,類似的緩行資料還能精確地顯示道路上有坑窪。

同樣地,類似模組還可以用來降低細心司機的汽車保險費。Geraets認為,雖然推廣這種聯網汽車的實際商業模型或立法還不確定,但很明顯這種聯網的資源和能量節省潛力具有很大的吸引力。

不過,de Vries也坦承,汽車聯網幾乎就像所有物聯網應用一樣,它會給人們帶來有關隱私的擔心和安全風險,而恩智浦在建置近場通訊(NFC)應用的安全處理時也有類似的經驗。

IoT新標準可望在2013年初發佈

英國新創公司Neul正積極推動其‘Weightless’技術作為機器對機器(M2M)通訊的標準,並成立了Weightless特別興趣小組(SIG),至今並已獲得Cable & Wireless Worldwide(CWW)以及CSR公司的支持,ARM公司也在最近宣佈加入。這4家公司已經對用於開發新物聯網標準以及推動廣泛應用的途徑達成共識。IoT新標準可望在2013年初推出。

Weightless SIG的四家成員廠商已經簽署了相關協定,協定詳細介紹IoT新標準和推動全球應用的目標。Weightless SIG將定義新的IoT標準,並預計在2013年完成。Weightless SIG期望能提供一個通用規格,其中包括一個成本低於2美元的晶片組,電池壽命為10年,以滿足M2M通訊的核心需求。

Weightless SIG的宗旨在於提供免授權費的開放標準,以實現物聯網核心的M2M通訊。基地台與數千台機器之間的通訊可望使用未被佔用的電視傳輸頻道,即所謂的‘白色閒置頻譜’(white space radio)。這個平台可用於依賴M2M通訊的多種應用。

與現有無線標準相較,重新使用白色閒置頻譜可在能耗與覆蓋範圍之間取得不同的平衡。蜂巢式技術能夠提供較大覆蓋範圍,但消耗相當大的能量,並對低延遲進行最佳化。Wi-Fi、ZigBee和藍牙提供更長的電池壽命,但覆蓋範圍更小得多。

ARM公司執行長Warren East表示,經過最佳化的Weightless新標準將填補這個‘連接空隙’,而且能將M2M系統的覆蓋範圍增加幾英哩,同時以不到2美元的無線晶片組提供長達10年的電池壽命。

Warren East在ARM TechCon專題演講期間宣佈加入Weightless SIG;ARM公司預計將在開發IoT標準的業界組織施展更大的影響力。2013年初,ARM將會在剛推出不久的ARM工程師資格認證計劃中針對Cortex-M核心、微控制器和IoT領域新增第二個入門級測試。


圖1:恩智浦預測,在聯網的智慧手機之後將是聯網的消費電子設備,然後是工業電子設備,然後是物聯網。


圖2:將一個城市的交通看作是一個大系統可以帶來經濟效益。


圖3:在埃因霍溫,具有快速充電功能的三菱電動汽車是向雲端報告CAN資料的許多汽車之一。





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