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各種通訊技術發展的最終目標無非是「無遠弗屆」四個字,而為了建構能在任何時間、任何地點都能傳遞任何所需資訊的環境,包括日本、韓國與台灣都開始發展一項稱為「Ubiquitous Network」的計畫,希望藉由各種不同通訊技術的結合,織成一張綿密通訊網,為人們的日常生活帶來更多安全與便利。而在該計畫中一個重要的關鍵是「無線感測網路(Wireless Sensor Networks)」的架構,且目前台灣已經透過ZigBee技術初步實現了「無所不在的網路」之願景。

「Ubiquitous Network的建構,將對人們日常生活中的醫療照護、食品安全、居家生活、社會服務與流通管理等各個層面產生影響,也將帶來龐大商機。」資策會市場情報中心(MIC)主任詹文男,在一場由資策會網路多媒體研究所主辦的研討會上表示,包括日本政府的「U-Japen」、韓國政府的「U-Korea」與三星(Samsung)集團的「U-City」等計畫,目標都是實現Ubiquitous Network環境,台灣也同樣擬定了「U-Taiwan」計畫,做為整體國家科技政策的一環。Ubiquitous Network的實現,必須將包括WLAN (Wi-Fi);WWAN (GSM、GPRS、3G、DTV);WPAN (Bluetooth、ZigBee、UWB)等不同領域的通訊技術相互組合搭配,其中一個重要的關鍵架構即是無線感測網路。

據了解,無線感測網路最初是在美國加州柏克萊大學(UC Berkeley)所進行的一項國防部贊助計畫,研究人員將一種以微機電系統(MEMS)技術製造的微小型感測器佈建在一個特定範圍,如此即可收集該環境的相關資訊做為軍事用途;而將此一概念應用在民眾日常生活則能產生不同的效果,包括居住環境、公共場所的安全監控與管理,都可透過該網路架構來達成目標。正在進行一項無線感測網路建置計畫的清大電機工程系暨通訊工程研究所教授王晉良表示:「無線感測網路需要的相關感測與通訊元件,必須要符合低成本、低耗電與小體積等條件,且必須容易佈建、甚至具備可程式化、可動態重組等特性。」因此該計畫的遠程目標之一,即是採用ZigBee技術做為網路連結的骨架。

積極發展ZigBee應用的資策會網路多媒體研究所,則是與台中自然科學博物館進行合作,在該館約6000坪大小的一部份展場中建置了以ZigBee為基礎的無線感測網路,並且已經在今年7月開始實際使用,可提供導覽、參觀路線規劃與訪客位置追蹤的功能。「我們在科博館中架構的ZigBee網路,配置了155個ZigBee節點(包括Router與Beacons),定位精確度可達91~97%。」該所先進行動技術中心主任馮明惠表示,與科博館的合作是ZigBee無線感測網路的初步實現,資策會目前也與國內大型購物中心、遊樂場與社區洽談合作事宜。

根據市調機構In-Stat MDR的預測,全球ZigBee市場在2004年至2009年,將以平均200%的年複合成長率(CAGR)快速擴張其版圖,出貨量則能在2009年達到1億5,000萬套,商機龐大。目前可提供ZigBee晶片的業者以國外的Chipcon、飛思卡爾(Freescale)、Ember、Atmel等廠商為主,台灣僅有達盛(UBEC)發表ZigBee射頻(RF)晶片,腳步稍嫌緩慢。資策會網路多媒體研究所目前則鎖定ZigBee的Protocol Stack軟體開發,希望結合ZigBee晶片業者推出全套的解決方案,在各種家庭電子設備控制、建築物照明與能源監控、社區安全防護、醫療照護等應用領域爭取商機。

作者:鄭妤君 / 電子工程專輯
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