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u-blox無線通訊解決方案加速智慧城市

2019-04-18 13:55經濟日報 蔡尚勳

隨著物聯網(IoT)與人工智慧(AI)的加速進展,我們居住的環境正在發生全面性的變革,透過建置各類的感測、通訊與分析技術,有助於我們打造出更環保、更有效率、更安全的智慧城市,以克服都市人口快速成長與高密度發展帶來的挑戰。

在未來的智慧城市中,科技將無所不在,智慧量錶、智慧路燈、甚至智慧垃圾桶都將廣泛部署,成為我們生活中不可或缺的一部分。智慧意味著更妥善地運用資源,發揮效益,節省成本。舉例來說,家家戶戶都有的水、電和瓦斯量錶,未來都將從人工抄錶的傳統方式,轉換為能夠自動讀取度數、自動計費、並追蹤用戶使用量的智慧量錶。

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在未來的智慧城市中,科技將無所不在,智慧量錶、智慧路燈、甚至智慧垃圾桶都將廣泛部...
在未來的智慧城市中,科技將無所不在,智慧量錶、智慧路燈、甚至智慧垃圾桶都將廣泛部署。 u-blox /提供

對消費者來說,智慧量錶能提升便利性,減少浪費;而對公共事業公司而言,能幫助提高資源效率、更妥善地管理基礎設施,不僅可帶來更高的投資回報,更能最大化城市整體的資源運用。因此,即使是小小的量錶,在城市的數位化轉型中,也扮演著舉足輕重的角色。

夠自動讀取度數、自動計費、並追蹤用戶使用量的智慧量錶。 u-blox /提供
夠自動讀取度數、自動計費、並追蹤用戶使用量的智慧量錶。 u-blox /提供

至於其他的智慧裝置,像是智慧路燈能夠根據環境條件,自動控制燈光的開關與亮度,進而節省電力成本;智慧垃圾桶能夠自動與清潔隊即時通訊,以最佳化垃圾收集路線;智慧停車系統能直接引導駕駛到達可用的停車位,免除找車位的時間與優化交通流量。更進一步,若再結合遠端資產監控與人工智慧系統,還能實現預測性維修,減少系統故障帶來的不便,並降低維護成本。

智慧路燈能夠根據環境條件,自動控制燈光的開關與亮度,進而節省電力成本。 u-bl...
智慧路燈能夠根據環境條件,自動控制燈光的開關與亮度,進而節省電力成本。 u-blox /提供

智慧垃圾桶能夠自動與清潔隊即時通訊,並最佳化垃圾收集路線。 u-blox /提供
智慧垃圾桶能夠自動與清潔隊即時通訊,並最佳化垃圾收集路線。 u-blox /提供

從這些不勝枚舉的應用,我們預見了智慧城市揭示的美好願景。但相對的,這些應用對技術的可靠性、穩定度與安全性也帶來更高的要求。感測器與控制器網路是智慧城市的核心,再結合先進的無線通訊、定位與時序技術,才能打造出讓人們永續安全生活的居住環境。

就通訊技術的發展來看,近來因應物聯網興起,蜂巢式技術的部署正快速成長。由於具備易於設定和維護的特點,因此可輕鬆利用公共蜂巢式網路把智慧量錶的讀數傳送給公共事業業者。此外,新的低功耗廣域網路(LPWAN)技術,如LTE-M和NB-IoT的導入,更進一步推升了其成長動能,因為這些新技術可提供更長的電池使用壽命、擴展至地面下的寬廣覆蓋範圍、低成本硬體、以及便宜的數據資費計劃。

為符合各種不同的應用需求,在開發和部署智慧量錶解決方案時,需謹慎地選擇通訊技術,並針對其特定的使用案例進行最佳化設計,以確保它們能可靠地運行,不會使蜂巢式網路壅塞。蜂巢式技術是點對點通訊的理想選擇。但是在住宅大樓內的密集部署環境中,網狀網路(mesh)技術更具優勢。此外,當要對個別量錶進行無線通訊時,不管是為了監控或配置之用,短距離技術則是顯而易見的選擇。

例如,藍牙已成為智慧量錶這類使用案例的絕佳短距離通訊技術選擇。藍牙網狀網路可在藍牙4.0或以上的版本執行,實現裝置到裝置的通訊,讓數據從建築物中的感測器跳到下一個感測器,再到集中式智慧量錶。或者,網狀網路能與蜂巢式閘道器連結,使量錶讀數傳送到雲端。透過此方式把蜂巢式與短距離技術結合在一起,可實現新的使用案例,為公共事業業者提供擴展服務的新商機。

要加速這些創新應用的實現,需要為智慧裝置選用最適切的無線通訊技術。u-blox在定位、短距離無線以及蜂巢式通訊技術領域皆擁有深厚的經驗與成功案例,可協助業者建構智慧城市應用的底層神經系統,開發出更具效率的智慧城市應用。此外,u-blox的產品都是專為使用週期長的應用而開發,加上靈活的套疊式(Nested Design)設計概念,讓產品可隨著標準演進輕易地無縫升級到新技術,可降低智慧城市應用產品世代更迭的風險、支出和維護費用,讓業者的產品與服務能在新的智慧時代保持領先優勢。

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