無線監(jiān)測再進化 整合物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)
整體來看,無線監(jiān)測發(fā)展已經(jīng)進入相對成熟的階段,各大無線技術(shù)陣營挾其自身技術(shù)優(yōu)勢,互相補強其不足之處。剩下的,就是技術(shù)本身如何演進,使得無線監(jiān)測應(yīng)用可以更加成熟。然而,不變的是,無線訊號的干擾問題依然存在,放眼未來,量測業(yè)者們在該領(lǐng)域仍然有許多地方需要努力,以提供更為優(yōu)異的解決方案,來建置更良好的無線監(jiān)測環(huán)境。
無線監(jiān)測所采用的傳輸技術(shù),仍然是呈現(xiàn)百花齊放的現(xiàn)況,其主要的原因在于產(chǎn)業(yè)界各項的主流技術(shù)都擁有相當(dāng)高的能見度與成熟度,像是Wi-Fi、ZigBee、3G(WCDMA)乃至于過去相當(dāng)熱門的WiMAX或是現(xiàn)在的無線通信技術(shù)LTE等,都各自在該應(yīng)用領(lǐng)域中扮演不同的角色。
廣泛來看,無線監(jiān)測亦可被稱為無線監(jiān)控,就概念上,所涵蓋的應(yīng)用層面相當(dāng)廣泛,從安全監(jiān)控、醫(yī)療、工廠、大樓、住家甚至是國土安全等,只要是在技術(shù)層面需要動用感測與無線傳輸這兩項技術(shù)來進行信息的收集與傳輸,都可視為無線監(jiān)測的范疇。
無線監(jiān)測再進化 整合物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)
以居家安全監(jiān)控為例,在攝影機擷取畫面后,消費者可以透過3G或是4G電信技術(shù),實時地清楚看到住家的各處影像畫面。又或者,就大樓自動化而言,各類系統(tǒng)透過傳感器獲得信息后,可以利用ZigBee或是Wi-Fi將數(shù)據(jù)傳回后臺或是服務(wù)器,進行數(shù)據(jù)匯整分析以取得有意義的信息,進行全面性的大樓動態(tài)管理,像是每日的用電情況,對管理者就是相當(dāng)重要且基本的信息。
而無線監(jiān)測發(fā)展至今,其實已有不短的時間。在過去發(fā)展的歷程中,產(chǎn)業(yè)界也對于各類技術(shù)在該領(lǐng)域的發(fā)展,其競合關(guān)系有著不少的論戰(zhàn),原因在于不同技術(shù)各有優(yōu)劣,各技術(shù)陣營皆認為自已有機會成為無線監(jiān)測的領(lǐng)頭羊,但恰巧就是因為這樣的背景,各自在既有的市場也發(fā)展的相當(dāng)成熟,也形成了彼此互補的情況。在某種應(yīng)用情境下,只適合特定的無線技術(shù),也有唯有如此,在整體無線網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境中,才有機會將不同環(huán)境的數(shù)據(jù)收集到同一地方,以進行后續(xù)的分析。
進一步的說,像是近年產(chǎn)業(yè)界時常提到的物聯(lián)網(wǎng)與巨量數(shù)據(jù)(Big Data),由物聯(lián)網(wǎng)彼此互通有無,進行訊息傳遞,再以巨量數(shù)據(jù)的概念,將數(shù)據(jù)送進后端以分析軟件整理出有價信息,兩相結(jié)合之下,這都可以說是無線監(jiān)測應(yīng)用的再進化,其衍生的商機與市場規(guī)模都非是傳統(tǒng)的IT或是消費性電子產(chǎn)業(yè)所能比擬,也因此吸引了不少傳統(tǒng)的IT業(yè)者進入,在臺面上動作最為積極的,莫過于微軟與英特爾這兩大軟硬件領(lǐng)域巨擘。
技術(shù)特性差異 決定了不同的應(yīng)用環(huán)境
再回到無線監(jiān)測應(yīng)用來看,各類無線技術(shù)既然各有優(yōu)劣勢,也形成互補之效。就建置成本上,ZigBee在眾家技術(shù)中可謂最為低廉,盡管在數(shù)據(jù)量傳輸上敬陪末座,但像是溫度變化或是空氣濕度等單純數(shù)據(jù)的傳送,交由ZigBee就會相當(dāng)適合,因此在許多任務(wù)廠或是大樓自動化領(lǐng)域,時??梢砸姷皆摷夹g(shù)的蹤影。
但若是人體的生理訊號,如體溫的變化、心跳次數(shù)與呼吸頻率等,同樣都是簡易數(shù)據(jù)的傳送,但畢竟在消費性電子領(lǐng)域中,藍牙的能見度遠高于ZigBee,這時比的就不是技術(shù)優(yōu)劣,而是在特定應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)成熟度。也因此用藍牙進行數(shù)據(jù)傳輸,將數(shù)據(jù)送進手機,手機若有相關(guān)的軟件就能初步了解自已的身體狀況,又或是可以將這些信息用3G訊號回傳至醫(yī)療照護中心,作進一步的分析與監(jiān)測,其結(jié)果同樣也可以送回手機讓用戶知悉。
羅德史瓦茲寬帶及基礎(chǔ)儀表量測項目業(yè)務(wù)經(jīng)理莊美華談到,單以ZigBee與Wi-Fi的比較,前者的數(shù)據(jù)傳輸量遠低于后者,但在傳輸距離而言,前者卻略勝一籌。因此在不同應(yīng)用情境上,ZigBee與Wi-Fi的確在能見度上有所差異,像是在礦坑環(huán)境,ZigBee在建置上相對容易,成本又相當(dāng)?shù)牡?,能見度自然相對較高。
羅德史瓦茲應(yīng)用支持經(jīng)理陳飛宇也補充說明指出,其實在家庭領(lǐng)域,ZigBee的能見度也不遑多讓。但整體來看,還是得看數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蠖ā6愶w宇也一語道破這兩大技術(shù)的最大需求差異:是否與人有關(guān)?
陳飛宇認為,通常與人有關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸,大多會與影音數(shù)據(jù)有較大的關(guān)系,以安全監(jiān)控為例,因為必須進行影像傳輸,所以在技術(shù)的選擇上,Wi-Fi會相對合適。但若就物流管理而言,ZigBee就會容易出線。
實際環(huán)境下 訊號干擾問題依然存在
不過,就實務(wù)上,ZigBee與Wi-Fi的訊號傳遞都是透過2.4GHz的頻段,而熟知無線技術(shù)領(lǐng)域的人都了解,2.4GHz頻段有許多不同的無線技術(shù)在使用,因此干擾的問題即便到現(xiàn)在也都一直存在著。從應(yīng)用層面來思考,無線監(jiān)測的實際需求,至少在數(shù)據(jù)傳輸上必須要避免干擾的情況發(fā)生,在系統(tǒng)設(shè)計之初,如何克服此一問題,這就考驗了系統(tǒng)設(shè)計人員的能力。
陳飛宇進一步談到,撇開ZigBee不談,光以Wi-Fi而言,在同一空間中,Wi-Fi的訊號源,少則數(shù)個,多則幾十個,在這種情況下,干擾的問題就無法避免。他也談到,在實際環(huán)境下,許多無線訊號的干擾現(xiàn)象的擷取,過去的量測儀器是無法作到的,理由在于儀器的精準(zhǔn)度與速度無法跟上,但演變至今,羅德史瓦茲的產(chǎn)品已經(jīng)可以在毫秒的范圍內(nèi)來抓取干擾的訊號。進一步的說,實時性地偵測現(xiàn)場的干擾現(xiàn)象,像是Wi-Fi與ZigBee的干擾,已經(jīng)是系統(tǒng)開發(fā)初期可以克服的問題。
然而,值得一提的是,由于Wi-Fi已經(jīng)由802.11n演進至802.11ac,在速度上有相當(dāng)大的提升。11ac是否有機會往工廠自動化或是無線監(jiān)測等應(yīng)用邁進?陳飛宇認為,當(dāng)然有機會,只不過目前11ac仍然會是以商用為大宗,客觀來看還是得視客戶的需求而定,像是安全監(jiān)控領(lǐng)域,由于攝影機的畫質(zhì)與分辨率不斷提升,造成數(shù)據(jù)的傳輸上,也必須使用更為高速的傳輸技術(shù)滿足此一需求,因此長期而言,安全監(jiān)控的確有機會采用11ac。
不過,陳飛宇也提醒,盡管無線技術(shù)發(fā)展至今,訊號的干擾問題非但沒有被解決,反而愈趨嚴(yán)重,也因此,站在量測儀器業(yè)者的角度,就必須提供精準(zhǔn)度更高、速度更快的產(chǎn)品,以滿足無線監(jiān)測系統(tǒng)的需求。