物聯網作為一種數位和物理世界相交奇妙聯繫的概念已經是現代的真理，只是，這個理想還沒有真正實現。事實上，物聯網的採用落後於預期，許多市場分析單位做了檢查，認為預期的成長與現實不符，直到最近似乎又有新的成長。物聯網的應用確實在加速，IoT架構已經成熟為完整的端到端系統，具有資料中心和應用實例，主要因四項技術支柱推動物聯網浪潮，讓物聯網世界成為可能。
感測器捕獲物理世界各面向
感測技術已經走到一個極致，感測器體積非常小、節能且通用，這使得它們成為物聯網核心的關鍵資產。無論人們想像何種應用，現已有一定成熟的技術可支援，在這樣的狀態下，人類世界中的任何實體訊號都可以轉換為電信訊號，然後轉化為機器可處理的數位資料。無論是透過家庭娛樂系統監控人的情緒、智慧農業應用中監測含氮的土壤飽和度，或是預測性維護場景中渦輪機的振動；作為人類感知中不可或缺的一部分，數位感測在生活和技術之間建立了新的聯繫。
聯網技術趨動IoT加速發展
第二個驅動力是連接技術(圖1)。成熟的、經過驗證的標準現已覆蓋整個應用範圍，從超短距離連接，從超近距離的NFC中距離的Wi-Fi、Thread、Zigbee、V2X等，到廣域網路和整個城市的LTE、LoRa等。對於廣域網路來說，5G的發展正持續進行中，歐洲、中國和美國陸續進行了5G布局的基礎設施試驗；除5G之外，這些國家也正在實施更先進、更強大的技術，如超寬頻(Ultra-Wideband, UWB)，以彌合最後的差距，並實現全新的應用實例。
與此同時，成熟技術的採用率正在上升。像是中國第100個城市推出基於NFC的非接觸式電子票證，使消費者能夠安全、方便地獲得行動票券。全覆蓋的無線連接方案，以及能夠快速擴展、便於使用的行動支付設備實現快速、經濟高效的商業化，顯然是物聯網的另一個關鍵驅動因素。
AI運算已轉移至邊緣
第三個技術支柱是「邊緣」。創新的根本變革正在展開，比以往更加智慧的技術開始走向前端產品。過往舊模型在邊緣生成資料並在雲端資料中心進行處理，此一方式已經逼近極限，因此，運算正在迅速向邊緣轉移。事實上，IDC預測在一年之後，所有IoT運算將有43%屬於邊緣運算。
這是有道理的，專用的邊緣處理可減少回應時間和網路擁塞。例如，自動駕駛汽車非常依賴即時處理，需要在幾分之一秒內做出正確的決策。專用處理毋須建構低效能且無回應的集中式雲資料中心，即可處理顯著增加的資料收集；將使得設備更可靠，並且因為原始資料不會上傳到雲端，而同時改善使用者隱私。
邊緣處理適用於可能無法連續連接到網路且屬於分散式資源的領域，如自動駕駛車輛、植入性醫療設備、高度分散式感應器領域和各種行動裝置等應用。
為了使用機器學習(Machine Learning, ML)並在這個具有挑戰性的環境中啟用人工智慧(Artificial Intelligence, AI)，需要一個敏捷的應用程式來保持機器學習並快速將其應用於新資料。此功能稱為推理，也就是獲取較小的實際資料區塊，並根據程式完成培訓進行處理；為了在邊緣環境中進行推理，需要經過優化的處理體系結構和硬體，並附帶處理能力、能源效能、安全性和連線性方面的一定要求。
滿足這些要求的進階硬體已具備隨時可使用，為IoT的採用提供了強大的推動力。最重要的是過去獨家技術的授權、民主化。機器學習過去一直只有擁有複雜雲架構、高級演算法和持續接觸大量真實資料集的人員才能夠使用。現在，借助新的工具組，邊緣節點開發人員可以在資源受限的邊緣設備中高效地整合和運行經過雲訓練的機器學習模型，以支援廣泛的工業、物聯網和汽車應用。這個作法，減少了成為機器學習專家所需的大量投資，使數以萬計的客戶產品得以實現機器學習能力。
安全是IoT獲取信任關鍵
根據思科的研究，只有9%的美國受訪者對IoT設備高度信任。或者，換句話說，在數位時代，當一個人必須害怕自己的冰箱背叛自己的隱私時，生活是什麼？
同一研究指出，42%的人認為物聯網服務為它們提供了巨大價值。儘管所有產業的IoT採用率都在加速，但企業和最終使用者都面臨著不斷的隱私和安全威脅。這一悖論顯著表達出在應用中建立最終使用者的信任，對於IoT的成功至關重要(圖2)。
事實上，我們看到物聯網設備的漏洞正在快速發布，例如CPU的熔毀和幽靈漏洞、ROCA或Heartbleed攻擊。其中許多事件表明，人們越來越依賴少數占主導地位的系統建構，但這些系統建構尚未經過徹底的安全審查。
在這些威脅的背景下，利益攸關方現在似乎已經認識到，共同努力建立信任至關重要，而這變化正在發生。像是歐洲一般資料保護條例(General Data Protection Regulation, GDPR)或2018年加州消費者隱私法案(California Consumer Privacy Act of 2018, CCPA)等框架生效，這些框架正在定義有關資料安全和隱私的共同準則。在產業方面，「信託憲章」等領先企業的措施表明，他們致力於推進網路安全並確保數位供應鏈的安全。
為了履行這一承諾並創建信任互聯網，先進供應商在設計其產品、系統和服務時考慮到了安全測試。它們是可升級的，以便在安全性漏洞後應用修補程式，因安全漏洞這不可避免地會在某個時候發生。這些系統以彈性方式設計，以防止整個網路因攻擊而崩潰。而且，由於不同市場和應用程式的安全要求差異很大，因此在產品和服務體系結構中創建了可擴展的安全性。
這正是半導體業者如恩智浦(NXP)強調「智慧生活 安全連結」的原因。憑藉為安全生態系統(如安全微控制器、NFC、支付、存取控制和高速網路交換器)提供解決方案的成功記錄，工程師和企業在創建信任互聯網方面發揮著關鍵作用。這一領域的成功植根於系統方法，不僅交付了安全的產品，還確保為客戶提供隱私解決方案的安全設計。這種設計安全方法還包括安全製造、安全信任調配和安全交付，以構建IoT生態系統的第四個支柱。
2020物聯網將成為現實
感測、跨越全球的連接、從中心到邊緣的轉換以及保護系統和設備的先進安全性的新世界是物聯網從探索到實際實施的關鍵驅動因素。
展望未來，預計2025年聯網設備將達到750億台。隨著數萬億個終端設備、新的應用程式和業務模式圍繞它們不斷演變，從中心到邊緣的轉換無異是一個巨大的機會。這不僅僅是增加價值和創造新的商業模式，而是讓生活更輕鬆、更簡單、更方便、更安全。如果技術不能說明如何提高人們的福祉，那麼技術就沒有什麼理由存在；換言之，物聯網擁有改變生活的力量，而半導體業者有責任實現這一承諾。
