打造無所不在U化社會 無線感測網路商機正豐

U-Taiwan是目前政府極力推動的計畫，透過資通訊科技打造一個無所不在的網路社會，讓每個人都能隨時隨地使用e化服務，也因為這樣的U化目標促使無線感測網路需求成長，從台灣目前潛在需求市場來看，未來還有很大一片發展空間。

隨著人口結構老化、能源短缺、自然環境變異及社會安全等問題，各國政府開始構思對應策略以解決問題，在亞洲地區，包含日本、韓國及台灣皆相繼提出以有線網路為主幹、串連無線網路的技術，讓資訊服務不斷線，創造一個民眾可隨時隨地取得資訊的無所不在社會（Ubiquitous Society）。

打造U化社會 從架構WSN開始
目前，應用在「無所不在社會」的資訊技術中，以無線感測網路（Wireless Sensor Network；WSN）最為重要，它是架構起U化社會的「最終感測節點」，也是落實U化目標的管道之一。

韓國政府在2004年推出的「IT-839策略」，以八項創新服務、三大基礎建設、及九大成長動力技術為核心策略，推動u-Korea政策發展，其中，無線感測網路便歸類為三大網路基礎建設之一。

至於台灣，政府繼e台灣、M台灣計畫後，下一步要推動的就是U-Taiwan計畫，利用資通訊科技（Information & Communications Technology；ICT）的普遍性與先進技術，讓每個人都能隨時隨地使用優質的生活e化服務。

在U-U-Taiwan計畫的網站中，明確點出優質網路社會（Ubiquitous Network Society）的核心概念，就是透過匯流的高速網路、智慧的感知環境，操作簡單好用的人機介面、符合民眾需求的創新服務、以及安全信賴的社會環境，讓所有的民眾可以隨時隨地運用創新的設備，享受安全貼心的服務。

若進一步探討上述五大面向，便可得知WSN是建構智慧感知環境的關鍵技術，透過不同感測器，搜集環境資料或是物件地址等相關資訊，再配合使用電子標籤（如：無線射頻識別RFID），使得這些資訊能夠上傳至網路中，並且被適當的運用。

究竟無線感測網路是什麼？為什麼會在U-Taiwan的發展中扮演舉足輕重的角色？簡單來說，WSN就是由二個以上、且具備無線通訊能力的感測器節點所組成，當感測器偵測到外界環境變化後，會先進行簡單的運算與處理，再透過無線通訊傳送到後端伺服器（Server），同時配合管理機制產出報表，或顯示節點位置與狀況，供使用者進行遠端管理。

WSN最初由美國國防部高等研究計畫局DARPA發展而成，當初是希望研發一種體積小、可隨意散佈、自組網路的技術，幫助美國軍方在危險、遼闊的戰場上搜集資料，又不致於被敵軍發現，由於WSN具備快速佈建、低成本等優勢，適合應用於幅員廣大、不易佈線的地區，於是，環境監控成為WSN發展初期的大宗應用。

環境監測 WSN發展的主要應用 前不久因颱風來襲而釀成后豐斷橋的慘劇，再度引起社會對橋樑監測預警系統的討論聲浪，而WSN技術在橋樑監測預警系統中，就扮演相當重要的角色，只要在橋樑各位置（如：橋墩、橋面）設置感測器節點，以感應橋樑的應力壓力或車輛經過後的震動程度，從中找出脆弱位置，並進行事先性的補強，以避免橋樑坍崩的事故發生。

上述的橋樑監控，便屬於應用WSN技術監控環境的一種，除了自然環境監測外，無線感測網路也可用於監控室內環境，維持室內環境品質，舉例來說，在家庭各處建置感測器節點，由節點感測室內溫度，再數據回傳至後端系統，據此決定是否要調整空調，除了空調設備之外，相同的應用還能整合家庭內其他設備，例如：照明設備、電動百葉窗（或稱窗簾）、消防系統等。

另外，在企業端也有實際應用案例，包括故宮博物院看準了WSN在環境監測上的潛力，正計畫將WSN技術應用在展覽櫃溫、濕度與光線等的監控上，及台南大山雞場應用WSN技術打造一座高科技養雞場。

目前，故宮展櫃的溫、濕度監控，是以紙捲方式記錄它的曲線變化，等到館內人員查閱紙捲發現溫濕度或光線發生異常時，時效往往已經過了，但若採用WSN技術，配合能夠接取溫、濕度與光線資訊的感應器，後端系統便能即時接獲訊息，讓館方人員可以即時做出反應，保護珍貴的藝術品，甚至可以將後端處理WSN資訊的系統與現有消防系統結合，在溫度異常變化時，讓消防系統直接反應，以放出二氧化碳的方式撲滅展櫃內的火勢。

成立1958年的台南大山雞場，其所出產的雞蛋每一顆要價新台幣10元，與傳統雞蛋一顆3元的市場行情相比，雖然昂貴許多，卻依然受到市場的廣大歡迎，箇中密訣就是結合WSN、感測器與RFID技術提高雞蛋品質。

由於密閉式雞舍打造現代化養雞場，總共使用六種感測器，分別偵測雞舍中的二氧化碳濃度、溫度、溼度、阿摩尼亞濃度、光照度及風速，感測器24小時搜集這些環境資料，再將數據傳送到PLC中，當環境出現異常變化時，便可透過PLC去控制設備（如：風扇、燈光）的開啟或關閉，藉此維持環境的舒適度，讓雞隻能夠產出健康的優質雞蛋。

台灣起步慢 WSN市場商機濃 根據On World報告指出，歐美國家應用WSN的比例逐漸成長，產品以商業化為導向，相較歐美國家而言，台灣雖然有U-Taiwan計畫加持，但因為起步晚，發展力道顯得比較薄弱，目前以學術單位或財團法人機構（如工研院、資策會）投入較深，至於企業應用的案例較少，多半屬於示範性計畫。

不過，發展腳步慢不代表沒有需求，從另一個角度來說，這其實代表著商機正濃的意思，讓我們從橋樑監測的潛在需求來分析。

根據公路總局資料統計，目前台灣橋樑數共10,491座，總長度達364,852公尺，假設以每隔10公尺架設一個無線感測節點的方式來計算，則全台在橋樑監測應用上的無線感測節點需求量約莫為36,485個，假使再加上其他領域的應用需求，包括業控制、工安/公安維護、環境保育、醫療照護、及能源節約等，未來台灣WSN市場還有很大的空間待開發。

資料來源: 機電整合雜誌第123期/廖珮君