物聯網(Internet of Things,IoT)技術正在重塑我們的生活。從智能家居到城市管理,IoT應用範圍持續擴大,各類IoT例子皆充分展現IoT帶來的好處,如提升便利性與效率,並為社會帶來前所未有的改變。隨著技術的進步以及越來越多IoT應用實例,可見IoT已成為推動智慧城市發展的重要引擎,讓城市更智能、更有效率,為未來城市發展開創新局面。
IoT基本原理及例子
物聯網的核心,首先是為各種裝置配備感應器,通過網絡連接它們,以收集有關物件的資訊或數據,再通過交互傳輸資訊,實現不同物件或裝置之間的數據自動收集與交換。物聯網就像一張無形的智能網絡,網絡內的各種設備可以互相溝通和分享資訊,並透過實時分析數據,作建議的反應或達至所需的應用。舉個簡單的IoT例子,智能恆温器能透過安裝於室內空間的感應器,自動感測室內溫度,再將數據傳送到控制中心,經分析後自動調節冷氣運作,讓室內保持最舒適的溫度。
其實在日常生活中,IoT的應用無處不在。智能家電之間的互通,亦是IoT 的應用實例,現時愈來愈普及的家居裝置有智能電燈、窗簾及冷氣機等。透過物聯網技術,各種智能家電設備可以協同運作,實現各種自動化的應用場景。例如,智能電錶能實時監測家中用電情況,當發現某些電器耗電量異常時,會自動通知智能家居系統。系統隨即可以調整這些電器的運作模式,或通過手機應用程式提醒用戶,以便更有效地管理能源消耗。同樣地,智能空氣淨化器可以根據室內空氣質素自動啟動或關閉,既確保室內環境舒適,又能達到節能的效果。
除家居、家電等常見的IoT例子外,IoT也可應用於醫療保健領域,各式附帶感應器的穿戴式裝置、床邊監測儀器等,可實時收集使用者的身體狀況數據,幫助使用者更好地管理個人健康,為預防疾病及保健提供參考。這些創新應用,都充分展現了IoT技術在提升生活品質方面的巨大潛力。
IoT帶來的轉變:好處淺析
談到IoT好處,即時性及自動化的程序,能為社會帶來效益,體現在各種層面。首先,IoT可提升效率及生產力。在工業管理方面,智能工廠可透過IoT技術實現即時監測,收集生產線數據,優化生產排程,也可以讓維修人員及早發現生產設備的潛在問題,預防停機故障;自動化操作也可減少人為失誤,提升整體營運效率。
IoT亦可以幫助節約能源及成本。在物業管理方面,IoT可應用於監測建築物及設備的運作狀況,以實現預測性的維修保養。預測性維護能及早發現大廈(包括水電、通風系統)及設備隨著時間而累堆的老化、耗損問題,避免小問題演變成大故障,節省長遠的維修成本;建築物的智能能源管理系統,則能透過IoT裝置收集室內環境資訊,並根據實際情況調整電器使用,從而優化用電,以降低能源支出。
另一IoT應用實例是香港的空氣質素監測網絡。環保署在全港共設18個固定監測站,站內均配備多個感應器 [1],通過物聯網技術即時並持續監測本港各區的空氣質素水平。系統收集的數據會透過物聯網通訊協定(IoT protocols)即時傳送到中央處理系統,讓環保署掌握空氣污染情況、潛在問題並評估政策成效,同時讓市民可以查閱即時及預測的空氣質素資料。這個持續運作的自動化監測網絡,展示了IoT技術如何實現環境數據的自動化採集、網絡傳輸和智能分析,為環境監測和公共政策提供重要依據。
有了數據分析,即能發揮IoT於優化資源的好處,採用IoT技術的智能水資源管理系統能透過分佈式感應器網絡,即時監測用水情況,收集水壓、流量等數據並進行分析,及早發現漏水問題。[2] 配備物聯網設備的智能電網,則可通過智能電錶和連網感應器持續收集用電數據,根據實時用電需求進行動態負載平衡,靈活調配電力資源,確保供電效率[3] 。
物聯網互通性:IoT應用實例與智慧城市的實踐
設備之間的互通性(Interoperability),是IoT系統成功的關鍵。就像不同國家的人要用共同語言溝通一樣,IoT設備也需要共同的「語言」來交換資訊。只有當不同系統和設備能夠相互理解、溝通,它們才能發揮最大的效益。
IoT裝置在實際應用層面上,面臨著設備和平台多樣性所帶來的挑戰,包括設備互通性不足、跨平台數據難以有效共享等問題。因此,制定統一技術標準十分重要制,這將確保不同廠商與品牌的設備能夠實現相容性與互通性。標準化不僅能促進IoT生態系統的健康發展,更能提升IoT應用效率、加強數據共享與處理能力,從而全面提高技術方案的整體效能。
在智慧城市的建設中,往往可以在基建找到IoT應用實例,例如智能廢物管理系統尤其能展現系統互通性的重要價值。以環保署的智能回收系統為例,該系統整合了智能回收箱、智能磅和自動禮品兌換機等多種設備,實現自動化的一體式系統。[4] 為確保不同供應商的設備能順暢運作,環保署建立了標準化的互通框架,包括共同溝通協定、統一的API接口和中央數據系統。系統互通性使設備能實時回報回收箱狀態,同時讓市民通過統一的手機應用程式和積分卡進行回收兌換。可見設備之間一旦實現系統互通,就能為市民帶來更便捷的回收及儲分體驗。
藉著物聯網互通性,不同品牌及製造商的智能系統能夠更輕鬆地連接互動,大大提升城市管理的效率,同時也為市民創造更舒適的生活環境。相信在不久的未來,我們將於香港目睹更多IoT應用實例。
MTR Lab全力支持IoT應用於智慧城市發展
以上簡述了IoT原理及應用實例,以及透過例子解析了IoT的好處。隨5G網絡普及和IoT在互通性持續進步,我們將陸續看到更多創新的IoT應用場景。IoT技術不僅改變了我們的生活方式,更通過提升效率、節約成本和優化資源利用,為社會創造巨大的價值。
對於創新科技,MTR Lab的Co+Lab Initiative提供了絕佳的合作平台,歡迎於智慧城市和可持續發展領域開發創新科技解決方案,包括IoT技術的初創企業。MTR Lab參與共同投資法國初創企業WeMaintain,利用物聯網技術作數據分析,實現預測性和規範性維修保養。團隊的技術能夠為建築物中遙距、實時監控,監察升降機及電梯的運作情況,預測機件故障的時間點,從而加強維修及保養,壓縮維修所需的時間和資源,亦能減少意外。MTR Lab支持WeMaintain業務拓展至亞太地區包括香港市場,推動智慧城市應用及維修管理智能化。
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註3︰智能電網