從算力到感測 全光網路重塑智慧城市基建

文／廖彥宜（資策會MIC資深產業分析師）

當生成式AI耗能攀升、城市治理越趨仰賴即時決策，通訊網路在延遲、頻寬與穩定度的限制，資料、算力與場域之間，能否在毫秒級時間內穩定連動，已成為城市數位轉型的結構性瓶頸。

以日本NTT為首推動的IOWN全光網路，近兩年國際案例累積快速，已進入商用化前期。其核心是以全光子網路APN取代傳統電子訊號傳輸，減少電光轉換，突破延遲、能耗與頻寬瓶頸。

對城市而言，網路將從資料傳輸，成為可支持分散式算力、遠距控制、即時影音同步與城市感測的新型數位基建。觀察國際案例，IOWN於智慧城市場景呈現四大應用方向。

分散式算力調度：資料不離本地，算力跨區支援

隨著生成式AI與大模型普及，交通、醫療影像或安全災防數據，均仰賴AI即時分析；然而考量個資、資安、數據主權，關鍵資料不宜集中於公有雲或跨境傳輸。資料留本地、算力跨區調度模式，已進入IOWN論壇標準化討論。

受到土地、電力與淨零壓力，資料中心正向郊區或能源條件較佳的地區外擴，資料與算力地理距離拉大。2024年NTT與NTT DATA於英、美兩地分散式資料中心驗證，透過全光網路互連，跨機房協作已能達到單一資料中心的延遲與穩定性。這意味著AI訓練、影像渲染與即時推論等高耗能運算，未必受限於城市核心區域。2025年三菱商事、NTT等單位於神奈川湘南iPark生醫園區推動遠端GPU共享實驗。園區企業透過全光網路使用遠端資料中心高階算力，並結合安全傳輸與機密運算機制保護研發資料，讓資料留在可信場域。

對我國而言，城市AI應用無須執著於資料、模型與算力集中同一地點。若能以低延遲、高安全網路支持跨區調度，醫院、園區或公部門即可保留機敏資料，再串接遠端算力，構築更具韌性的AI基礎設施。

遠距精準操控：讓專業能力跨越地理限制

其關鍵在於使控制訊號、現場影像與設備回饋，在可預測的極低延遲與抖動條件下同步運作。若連線穩定，專業人員即可安全介入高風險或偏遠場域，並實現單人協同多機自動化作業可能。

國際案例已從單機遠端操作，演進至多設備/多場域協同。2026 年初，NTT東日本與大成建設於三重縣實證，單一操作員在5公里外透過同一操作台輪流控制不同廠牌重機，並結合5G專網與WiGig技術，驗證一人多機作業模式。2025年6月，NTT與北海道大學於大阪世博現場，以IOWN串接1,200公里外的北大附屬農場，完成超長距離農機遠端操控。此一路徑讓專業能力擺脫場域束縛，對應場景包括城市公共工程、港區作業、災害搶修、管線巡檢與偏遠地區設施維護等。

高頻寬即時同步：大型展演製播走向雲端化

廣電製播是首要落地場域。過往大型活動仰賴現場轉播車與龐大製作人力，面臨設備移動成本、人力調度、場館空間與專業人才荒等挑戰。若轉向遠端製作，網路需同步滿足高頻寬、極低延遲、極低抖動及精準時間同步，方能確保影音品質。

2025年1月，NTT與日本的TBS電視台於日本唱片大獎中，將64聲道音訊以全光網路即時傳輸至赤坂副控室混音再回傳，達成5毫秒內低延遲與零抖動。大阪世博則由NTT西日本主導，串接NHK、朝日放送、讀賣與關西等四家電視台，以單一資料中心為樞紐，透過100 Gbps頻寬承載約130台攝影機無壓縮訊號，推動媒體中心共用模式商用化。

未來若大型活動無需將製播設備與人力集中於現場，改由遠端媒體中心進行導播、混音與內容分發，將能降低主辦單位成本，提升城市承接國際活動能量。

城市基礎設施感測：光纖從通訊管道轉變為城市感知網

光纖對振動、溫度與結構壓力極為敏感，使其能同時兼具傳輸媒介與感測元件雙重功能。城市無須大規模增設感測器，即可將既有光纖資產轉化為廣域、連續且具低邊際成本的城市感知網絡。

日本示範已涵蓋多種城市議題。NTT聯手NEC、鹿島建設與日本產總研等單位，以既有地下驗證光纖路面積雪偵測、隧道工程振動監測、大阪市37公里路網車速/車流分析，以及透過分散式光纖聲學感測（DAS）技術，偵測地下3至30公尺潛在空洞。

IOWN尚處早期商用階段，我國宜以需求導向驗證帶動產業布局

整體而言，IOWN各應用路徑成熟度存在差異。資料中心互連、遠端GPU調度與廣電製播，因痛點明確且具商業獲利模式，商用化進程較快；公共工程、智慧農業與城市光纖感測，則受限於政策驅動、公共採購制度與跨部門權責整合，服務化時程尚不明朗。此外，目前示範案例高度集中於日本與NTT生態系，未來能否在其他市場建立穩定採購模式與維運機制，仍有待觀察。

由於多數應用仍處示範驗證或早期商模評估階段，我國城市端宜採從需求出發、小規模試點的務實路徑。盤點具備高資料量、低延遲敏感性、明確營運主體與效益可量測性的場景：如醫療與交通影像所需之遠端算力、港區與公共工程遠端操控、大型展演影音同步，以及道路橋梁與管線廣域感測與預警。

同時，我國宜優先布局產業供應鏈與算力基建。憑藉光通訊、網通設備、AI伺服器、資料中心與系統整合等優勢，從全光網路設備、光模組、光交換、多廠互通驗證、資料中心互連及高安全AI算力服務切入。對SI業者而言，亦可圍繞分散式算力、遠端操控、媒體遠端製作與光纖感測等領域，發展可驗證、可複製的垂直場域方案。

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