2014年台灣科技產業最夯話題就是物聯網（IoT; Internet of Things），這不是一個新創的科技，也不是一個艱深的議題，IoT是已完全融入我們日常生活的網際網路（internet）的延伸應用。

過去，我們只能透過電腦取得資訊，現在我們利用手機就可以互通消息、上網查資料、分享影音娛樂。當網際網路應用持續發展下，我們可以將生活周遭的物品也連接到網路上，用上網方式遠端操控這些物品。例如，即使人不在家裡，我們還是可以透過手機或電腦直接控制家裡的燈光暗亮、窗簾閉合、冷氣運轉等。此時的網路應用不再侷限於人與人的互動，還把人與物的互動也包括進來了（可參考本報先前相關報導：《物聯網串連全世界 商機市值將達8.9兆美金》）。

再進一步，免除人為操作的步驟，讓物品與物品之間直接透過無線網路，在預先制定的規則內互相溝通、思考判斷、執行任務，再把結果回報給我們，節省我們的時間，分擔我們的工作，大幅提升我們的生活便利性，這種物與物的互動就是物聯網（IoT）的基本概念。

IoT概念早在1999年就已開始形成，在台積電董事長張忠謀於今年初的法說會上提出後而成為媒體及業者的焦點。翻開產業新聞報導，IoT的話題鋪天蓋地源源不絕，科技業者也動作頻頻忙著擠身於IoT產業鏈，投資人則緊盯追捧著IoT概念股，仿彿一閃神沒注意就會錯失大好機會。

相較於台灣的產業政策高度，美國、歐盟、日本、中國也都早已將發展IoT技術列為國家級計畫，甚至將之提升到國家戰略地位了。而IoT這個世界級的趨勢，也已經為全球創造出有史以來最大的商機。

筆者認為，台灣的科技業不但不會在這場盛宴中缺席，還早就虎視眈眈即將上桌的一道道大菜，尤其台廠在目前PC產業微利化，手持式裝置大餅又分食不多的現況下已經悶一陣子了，現在莫不引領期盼IoT能夠為台灣科技業再創顛峰。

IoT商機有多龐大呢？在產業價值的部分，市調公司Gartner預估，IoT帶來的經濟附加總值將於2020年達1.9兆美元（請見圖一）。

圖一、Gartner預估，2020年Iot帶來的經濟附加總值達1.9兆美元。

資料來源：http://connect.ramp.com

在市場量的部分，市調機構IDC預估，在2020年後，IoT裝置能達250億台。Gartner也預估整體IoT產品數量將會從2009年的9億個，至2020年成長30倍達260億個（詳見圖二）。

圖二、Gartner預估2020年整體IoT產品數量達260億個。

資料來源：http://www.gartner.com

此外，研究機購Forrester預測，IoT的產業價值將是網際網路的30倍。國內的工研院IEK則預估，到2020年全球IoT總產值(包含軟體、硬體和服務)約3280億美元，其中半導體市場的產值有300億美元，佔整體IoT產值的9%。

如之前所述，IoT就是物件之間利用無線通信技術，進行資訊交換以實現識別、定位、跟蹤、監控和管理的目的。IoT需要專屬網路以傳輸資訊，要能智慧處理大量且不同形態的數據，還要能夠對環境變化做即時適時的反應。根據資策會的產業報告，IoT架構主要可分為三個層面（詳見圖三），

最下層的「感知層」由各種資訊擷取和識別的感知元件所組成；

「網路層」為中間層，即各類無線傳輸技術；最上層則為「應用層」，，即IoT的各種應用領域。

圖三、IoT的架構

資料來源：資策會FIND(2010);IBM Blue Viewpoint

如圖三所示，「感知層」的關鍵技術為感測與辨識，感測技術包括如溫濕度感測器、光感測器、MEMS感測器(加速度計、陀螺儀、磁力計、壓力計)等元件，辨識技術則包括如無線射頻辨識(RFID)和近場通訊(NFC)等。

IoT智慧物件還必須俱備存取網際網路的能力，才能使得人與人、人與物、物與物之間可以彼此分享訊息，所以位於圖三中間位置的「網路層」，其用到的通訊技術就包括如WiFi、藍芽、群峰無線網路(ZigBee)、超寬頻(UWB)等短距離的內部網路(區域網路)，以及如2G、3G、4G、WiMAX等長距離的外部網路。
位於圖三最上位置的「應用層」所包含的範圍非常廣泛，例如穿戴裝置、智慧家庭、智慧城市、智慧交通、健康管理、環境監控、機器人、工廠自動化等等領域。台灣業者多聚焦於穿戴裝置和智慧家庭的商機，韓國政府已與三星、LG、思科合作，在填海造陸城市-松島(Songdo)實施大規模的智慧家庭及智慧城市計畫，打造全新的物聯網城市。

在目前在IoT的產業架構下，台灣切入點還是在擅長的相關硬體上，包括系統產品及各式零組件。由於各種IoT裝置都需要用到半導體晶片，不但需求數量龐大而且規格尚未統一，所以半導體產業在IoT商機中真的是機會多多。

其中，IC設計產業可以著墨的技術開發重點包括人機介面(觸控、音控、手勢控制)、感測器及感測器子系統(Sensor Subsystem)、無線通訊(3G、4G、藍芽、群峰無線網路)、安全性設計、低功耗處理器或控制器、非揮發性記憶體、類比數位轉換器、USB、行動產業處理器介面(MIPI;Mobile Industry Processor Interface)及電源管理等相關技術。另外，除了自行開發晶片外，採用第三方業者提供的矽智財(SIP)以期能夠在最短的時間內推向市場(Time to Market)，將更多樣的功能整合到系統單晶片(SoC)中的趨勢，也是推升IC設計產業的重要力量。

然而，IoT應用包羅萬象，對晶片的多樣性和客製化設計需求大幅攀升，晶片設計業者必須全力擴展產品陣容才能脫穎而出。由於IoT晶片並非如PC晶片的規格標準化，整體架構的運作方式也尚未統一，因此吸引眾多IC設計業者搶進，甚至連系統廠都想自定訂規格自主研發專用晶片，這都使未來IoT晶片市場競爭更加劇烈多變。

隨著半導體製程進展到28/20/16奈米世代，數位與類比設計要克服的問題也越來越多，雖然類比設計大多不需用到先進製程，但未未來還是要面對整合、混合信號驗證、封裝、開發周期成本、投片成本等問題，這也將對晶片產品的佈局影響深遠。

另外，因為IoT應用各有特殊考量，IC設計業者必須與系統整合商密切合作，不僅要提供整合感測、微處理器、無線技術的晶片，還要提供搭配的嵌入式軟體及應用程式(Apps)，有能力提供整體解決方案者，才有機會立足於IoT潮流中。

筆者認為，因應IoT的商業模式，晶片業者大者恆大趨勢不變，但在IoT產業還未形成如Intel壟斷PC規格及Qualcomm主宰手機規格的類似狀況發生前，競爭者只會愈來愈多，價格只會愈壓愈低，到時就看誰的產品陣容堅強，誰能提供整體解決方案，誰的成本顧得最好了。

為了取得市場佔有率，銀彈足夠者會以併購方式直接取得技術，中型公司可相互結盟壯大聲勢，小型公司只要能擁有獨特技術，既可授權獲利也可待價而沽。過去台灣科技業者大多單打獨鬥自創一片天，但在IoT已成為國家戰略的時代，相關業者必須要橫縱結盟以大博大，才能趕上國際趨勢搭上這班IoT特快車。

作者： 謝錦星 現任： 北美智權教育訓練處 研發創新顧問 經歷: 友順科技股份有限公司 技術行銷資深工程師 合邦電子股份有限公司 類比IC技術經理 盛群半導體股份有限公司 ASIC設計工程師 普誠科技股份有限公司 數位IC設計工程師 學歷: 美國紐約州立大學電機工程碩士 專長： 類比IC設計、半導體製程

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