最近 Jason 跟幾個非本科的同學聊到物聯網的東西,才發現原來 " 物聯網 Internet of things " 對普羅大眾來說,其實是有一點模糊、陌生的,並不像我認為的是 Common Sense。對他們來說,反而有一點像是微積分一樣,都聽說過,可能有個模糊的概念它是什麼,但其實不知道它真正到底在幹嘛xD 然後也才發現大家眼中的 IoT 其實都不太一樣,就像有人會覺得像棋盤,有的人會覺得像綠豆糕吧... 於是就想說,跟大家分享一下 Jason 眼中的綠豆糕吧~ 一、最基本的物聯網 The most basic IoT
如果我們單單就 " 物 "、" 聯 "、" 網 " 的字面上來看:
對,其實就是這麼簡單,不用把它給想的太複雜了。
最核心、最基本的精神就是把一個東西 ( things ) 連線到網路雲端伺服器 ( Cloud )。 就像我們生活中隨處可見的智慧型手機,透過 3G/4G 的行動網來連網這樣一個動作,就是一種經典IoT的應用、表現。話說 Jason遇過蠻多賣 IoT module 的業務,最喜歡嘴的也是「IoT 最成功的案例就是智慧型手機」,吹的彷彿你們公司的產品只要搭上它們家的 module 就能像智慧型手機一樣大賣xD 業物的鬼話當然不能信,但我們還是先回到最基本的來看,為什麼 "物" 要聯網? 我家的大同電鍋很好用啊~ 從結婚時候的嫁妝用到小孩大學畢業了它都還能用, 為什麼我會需要一個可以聯網的電鍋? 同樣的問題讓我們回到,為什麼當初手機要聯網? NOKIA 3310 很好用啊~ 可以打電話、發簡訊、打俄羅斯方塊、玩貪食蛇、電池持久還摔不爛! 那除了炫富之外,妳們為什麼要換一支5萬多塊還一摔就破的哀鳳? 我相信只要經歷過 " 智障型手機 -> 智慧型手機 " 年代的人,應該也都會大喊回不去了~ 手機在聯網之後所能夠提供的服務 ( services ) 與其帶來的便利,顛覆了多數人對於手機的想像。 而如今的物聯網正是這樣! 可以試著想像一下,在未來你家冰箱聰明的( smart )幫妳檢查冰箱裡面沒有蔬果或者牛奶了,然後透過手機簡訊或者Line bot 這類的通訊軟體傳message 給妳通知妳去買,順便幫妳把順路的商店加到下班時導航的中間停留點,甚至可以直接幫妳網路下單就不用自己去買。 或者在夏天的時候,妳家的冷氣會知道妳已經在樓下停車了準備上樓,就先幫妳把冷氣開啟調整到妳最喜歡的溫度,並連動電風扇以便迅速降低室溫。 或者你可以試著幻想看看,你的未來世界是怎樣的? 基本上你想的到的、想不到的,在萬物聯網後都有可能會發生! 二、物聯網架構 IoT Architecture
讓我們回到剛剛的基本架構圖上,當手機透過 3G/4G 連上網路時會需要一張 sim卡,可是當妳家裡面的所有東西都要上網時,你會每個都給它裝一張 sim卡嗎?
這似乎不太現實,當手機沒行動網路的時候我們會想到使用WiFi 來上網,也就是讓手機透過無線的方式連接一個有提供網路的 AP 或 Router,在網路的架構上即所謂的閘道器 (Gateway )。 於是我們稍稍將這個觀念拓展一下:
於是位於我們家中的大量的 IoT Devices 就只要透過一個 Gateway 就通通可以連上網路了呢!
但我們"萬物"連網的道路當然不會在家用物聯網就止步了,於是在進一步的往外擴展:
到了這一張圖貌似跟我們"個人"比較相關的事物都已經被包含進去了,並且全部都用Cloud 串連起來了。
那你認為這就是物聯網的全貌了嗎? wait wait wait what? 不對欸, 不對. 只是 Jason 認為與其在這一Part 無止境的畫出一個宇宙來,不如留一點空間給你們去想像,跟中國的水墨畫一樣了!然後再花一點點時間跟你們講,什麼是IoT Devices、什麼是 Cloud。 三、物聯網裝置 IoT Devices
其實一個 IoT Devices 我們可以把它拆成下面這個四區塊來看:
看到這邊你大概也能感受到: 只要將傳統的裝置加上感測器、通訊模組,再用MCU控制它,就能實作成一個 IoT Devices。 對一個資工人或者高中生來說,想要簡單的實現一個 IoT Devices,由於對於電子電路等硬體的背景知識不足,加上真的自行製作PCB板價格昂貴且曠時費工,最好的硬體平台選擇就是 Arduino 或 Raspberry Pi。 由於 Arduino 的硬體與開發工具皆是開源的(Open Source),所以可以找到的相關資源相當豐富,不論在硬體上或者軟體上。而 Raspberry Pi 比較像微型電腦,畢竟它最初開發的理由就是希望用廉價的硬體跟自由軟體來推動一些教育資源不就不足地區的電腦教育。 Arduino 不只便宜、資源豐富還非常簡單好上手,所以非常受學校老師青睞,網路上也很多 Maker 用 Arduino 做一些有趣的專案,但是以一個工程師的角度,它並不會是最終做成產品的選擇 ( 考量功率耗損、價格成本、性能、適用性、外觀尺寸等等 )。 但以學習的角度來看,它算是相當不錯的入門工具,也可用於初期開發 Prototype。 Jason 另外有寫一篇介紹 Arduino 的文章:【物聯網】入門介紹-Maker必學的開源平台Arduino Raspberry Pi 相比於 Arduino 雖然價格較貴,但是硬體性能也更強 ( 像 RPi 3 本身就有內建WiFi module、Bluetooth module 跟 Ethernet Interface ),系統上也可以非常容易的安裝 Linux OS上去,便於實作一些網路的protocol,所以Raspberry Pi 更常是用來實作成物聯網中 Gateway 的部分。 Jason 另外有寫一篇介紹 Raspberry Pi 的文章:【物聯網】入門介紹-樹莓派:一張信用卡大小的微電腦 四、網路雲端 Cloud
最後來講講,從幾年前開始就一直很火熱的一個詞 「雲端 Cloud」。
如果你覺得這個詞太潮、太 fancy,你可以先試著想想傳統的 Client-Server 架構。
在傳統的網路架構下,Server 架設起來後,我們會在上面提供一些服務(Services),然後使用者 ( Client 端 ) 便可以向伺服器請求( request ) 向這一些 services 要一些資源來用。而所謂的 Cloud 其實也沒多大的不同,只不過是再把這樣的概念做一點延伸,變成很多台很多台Server,串聯在一起使用,加上一些虛擬化、分散式跟適當的網路管理技術。
對使用者或者開發佈署雲端Services 的人來說,他不需要管實體設備設在哪,就把它想像是建在虛無飄渺的天邊就好,如果說你覺得這樣講太玄乎的話,其實真正的硬體就是像 Google 建在彰化的 Data Center 啦。
Ok,講到這邊如果我們用雲端的概念來看IoT的話, 那我們 " 雲 " 、 " 端 " 的概念都有了! 頂層運行 Services " 雲 " 的部分:( 就像人的大腦 )
底層 IoT Devices " 端 " 的部分:( 感測的部分像人的五感;執行的部分像人的肌肉 )
五、最後統整 Final review
感覺講到這邊就差不多了,最後再做個總結一下。
所以 IoT、Big Data、AI 在未來的應用上是三位一體的,關係密不可分。 Internet of things 不僅僅只是想透過網路把所有東西串連在一起達成 " 物物相連 ",更重要的是透過物物相連來賦予 " 萬物智能 Intelligence of everything "。
4 評論
楊珀儼
9/29/2020 07:45:23
謝謝 你讓我有初步的了解,謝謝jason
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Lu Tai Lin
4/26/2021 05:18:51
感謝您
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Jason Chen
7/27/2022 12:04:34
Hi 各位看官們好,
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Jason Chen
8/2/2022 09:43:31
已售出,謝謝。
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Jason Chen人不光是生來就擁有一切,而是靠他從學習中得到的一切來造就自己。- 歌德 文章分類
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九月 2023
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