物聯(lián)網(wǎng)安全：實現(xiàn)全球可持續(xù)性

下一波重大潮流近在眼前! 至少物聯(lián)網(wǎng)安全就呈現(xiàn)這樣的趨勢。當你關注最新與最好的裝置，就會發(fā)現(xiàn)新世代產(chǎn)品已然問市。在傳統(tǒng)基礎設施方面，要在新科技發(fā)展推出時立即更換舊設備著實所費不貲。但這并不代表新科技毫無影響力。物聯(lián)網(wǎng)在數(shù)位轉(zhuǎn)型扮演重大角色，藉由感測器嵌入到基礎設施，透過移動資料減少人員設備移動的需求。如你所料，這將對建構更加永續(xù)的全球生態(tài)系帶來深遠的影響。

全球所面臨重大的能源危機帶動各界關注產(chǎn)業(yè)永續(xù)，以及如何減少碳足跡。根據(jù)勞倫斯利佛摩國家實驗室(LLNL)的資料，在2019年有67.5 quad的能源被浪費或沒有利用¹ 。這意謂超過半數(shù)產(chǎn)生的能源以未利用熱量的形式被浪費。 而1 quad的能源等於1.055 × 1018 焦耳。這指出一項重大問題，突顯我們在大規(guī)模利用產(chǎn)生的能源方面的能力缺失。物聯(lián)網(wǎng)提供許多方法，藉由累積與利用資料，協(xié)助解決能源效率的各種挑戰(zhàn)。透過更先進的感測技術，量測能源被利用的狀況，是邁向提升效率與永續(xù)目標所跨出的第一步。

圖 1. 預估全美2019年的能源消耗與流動

許多人、組織、政府除了努力了解生態(tài)系所產(chǎn)生的效應，也著手促進世界轉(zhuǎn)型藉以開創(chuàng)更美好的未來。物聯(lián)網(wǎng)裝置用來削減資源需求，以及善用現(xiàn)有資源發(fā)揮更高的生產(chǎn)力。創(chuàng)新的快速步調(diào)加上新科技迅速推出，協(xié)助我們發(fā)展更永續(xù)環(huán)保的能源，削減我們的碳足跡，以及改善我們的社會沖擊。

為更美好未來鋪路

我們可以透過三種途徑為永續(xù)環(huán)保做出貢獻。第一是縮減需求的機會，這方面是透過虛擬化以及智慧解決方案來推動。另一個途徑是藉由改善我們做事的方法來提高效率。舉例來說，將內(nèi)燃機引擎換成電動馬達，或透過風力等可再生能源取代燃煤來產(chǎn)生能源，采用具環(huán)保效率的方法獲得能源。第三種途徑是控管污染，采取包括監(jiān)視與隔離等方法。上述所有三種途徑都需要創(chuàng)新以及研發(fā)技術。

圖 2. 促成永續(xù)環(huán)保的沖擊可透過三種途徑

電子產(chǎn)品經(jīng)歷多次過渡轉(zhuǎn)型，藉以追上我們對效率的需求。透過物聯(lián)網(wǎng)，我們現(xiàn)正看到最好的機會，得以在永續(xù)環(huán)保方面發(fā)揮正面的沖擊。

物聯(lián)網(wǎng)與邊緣運算的實踐，形成一種典范轉(zhuǎn)移，能源的利用從移動實體物件轉(zhuǎn)變成移動資料。這種轉(zhuǎn)移透過二種途徑進行。物聯(lián)網(wǎng)可用來推動現(xiàn)有流程的最佳化 – 從而提升效率 – 或用在新流程的采納。想要發(fā)揮有意義的永續(xù)沖擊，我們必須采行兩條途徑，不過同時也會衍生許多大幅轉(zhuǎn)變的程序。

圖 3. 典范轉(zhuǎn)移讓能源使用從移動實體物件變成移動資料

重大趨勢

物聯(lián)網(wǎng)解決方案逐漸在每個產(chǎn)業(yè)扎穩(wěn)根基。在消費產(chǎn)業(yè)有許多最有趣的裝置可以裝在家中或甚至衣著上，不過物聯(lián)網(wǎng)正隨著目前大趨勢在永續(xù)與社會方面掀起重大的沖擊。

5G技術從基礎徹底轉(zhuǎn)變關鍵基礎設施未來運行方式。除了促成如自駕車等各種新技術，物聯(lián)網(wǎng)還讓傳統(tǒng)基礎設施無需布設銅纜線就能進行連網(wǎng)。兩方面都能大幅削減廢棄物。此外，未來我們更容易將基礎設施布署在以往欠缺基礎建設的地方，讓社會得以繁榮發(fā)展。

在後疫情環(huán)境，新型數(shù)位醫(yī)療解決方案加速問市，遠距醫(yī)療資源的管道也隨之擴展。業(yè)界各種類型產(chǎn)品，從家用的穿戴裝置一直到臨床等級的醫(yī)療設備，協(xié)助人們更妥善管理健康。隨著醫(yī)療費用持續(xù)攀升，各界迫切需要主動監(jiān)視與管理健康，藉以降低對臨床照護的需求。透過預防或居家照護讓人們免進醫(yī)院，是因應醫(yī)療費用高漲與提升生活品質(zhì)最有效的其中一種方法。

電動化與自主運行機具直攻碳排的其中最大的一項來源。削減對石化燃料的整體需求，是減少碳排放其中一項最快途徑。舉例來說，推動大區(qū)域自駕車共乘計畫，讓人們能利用依照需求運輸載具，藉以減少整體車流量以及擁有車輛的數(shù)量。此外，利用再生能源與電動馬達還能進一步削減碳輸出(carbon output)

第四項重大趨勢是自動化以及智慧供應鏈。運用自動化可大幅提升員工的安全，輔助各種作業(yè)，避免重度工作造成人體過度疲勞或處於危險環(huán)境之中。此外，運用資料提升供應鏈的準確度與精密度，則能減少整體能源消耗與產(chǎn)生的廢棄物。

圖 4. 物聯(lián)網(wǎng)安全驅(qū)動各市場發(fā)展

資料透過物聯(lián)網(wǎng)裝置與邊緣運算，成為推動這些大趨勢背後的力量。然而，伴隨而來的則是重重挑戰(zhàn)。市場一直需要更快、更彈性的設計程序以趕上數(shù)位需求的腳步。隨著需求持續(xù)成長，傳統(tǒng)市場藉由在封閉生態(tài)系打開突破口從而獲益，為設計解決方案挹注更多貢獻，并將這些方案提供給現(xiàn)有與新夥伴。這方面的需求以往都是透過組織協(xié)會與產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟制定開放架構藉以因應。

加速創(chuàng)新與克服挑戰(zhàn)

目前有兩大催化劑促成各方創(chuàng)立產(chǎn)業(yè)標準與聯(lián)盟。市場需要更快與更短的設計周期，讓更多生態(tài)系夥伴能及時開發(fā)出具競爭力的解決方案。實體基礎設施中嵌入式物聯(lián)網(wǎng)裝置需要開放架構藉以進行擴充。為因應上述兩方面的情況，業(yè)界需要制定產(chǎn)業(yè)標準、組織、以及聯(lián)盟。

O-RAN (開放無線電接入網(wǎng)路) 聯(lián)盟就是一個很好的案例。這個由電信營運商發(fā)起的聯(lián)盟提供一個發(fā)聲的管道，提出各種可行的發(fā)展提案。聯(lián)盟的目標是提供智慧、開放、虛擬化、完全互通的行動網(wǎng)路。會員與貢獻成員都參與開發(fā)工作，并在5G基礎設施方面鼓勵采取白箱(white box)生態(tài)系。傳統(tǒng)上，這個市場一向由負責布署專利式黑箱解決方案的大型電信業(yè)者所主宰。O-RAN聯(lián)盟將提供介面標準以及白箱式參考設計方案，促成各界廣泛參與，加速發(fā)展步伐以及5G的多元創(chuàng)新。

產(chǎn)業(yè)標準與聯(lián)盟的關鍵角色除了確?？煽啃砸约鞍l(fā)展的可持續(xù)性，還要針對未來需求的波動提供保護機制。目前5G生態(tài)系的需求，也出現(xiàn)在其他市場，這些市場都以類似的方式回應需求。各標準與聯(lián)盟都針對安全制定要求規(guī)范，針對未來疏於防備以及因應惡意攻擊做好準備。這些工作小組的安全措施能評估各種安全風險以及制定協(xié)同工作的方式。

安全對永續(xù)性的沖擊

安全的其中一項基本原則是根據(jù)風險以及資產(chǎn)的價值，在正確的地方套用正確的安全機制。隨著我們持續(xù)開發(fā)連網(wǎng)解決方案，裝設在各種實體裝置，在此同時各種傳統(tǒng)或新衍生的攻擊途徑也持續(xù)擴增。這種情況讓安全成為其中一項最根本的元素，促成物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以及在社會與環(huán)境層面產(chǎn)生有意義的沖擊。

參與各組織、聯(lián)盟、以及標準機構，讓業(yè)者可藉著這些管道提供建言，促成業(yè)界發(fā)展好的安全作為。有三種途徑讓安全發(fā)揮直接的永續(xù)效益。

第一項是減少電子廢棄物。在環(huán)保領域，電子廢棄物通常不會是各界關注的焦點，但實際上在減少污染方面有著極大的潛力。目前即使妥善處理電子廢棄物，但回收的成本仍居高不下。因此我們不僅需要尋找更好的方法來回收電子廢棄物，還可透過正確的安全解決方案協(xié)助我們減少產(chǎn)生的廢棄物。這方面可透過延長產(chǎn)品的使用壽期，以及發(fā)展硬體平臺，促成業(yè)者開發(fā)軟體定義解決方案?？苫ネǖ陌踩酉到y(tǒng)促成許多途徑，讓各界能延長硬體生命周期以及提供各種方法利用回收再生(second life)解決方案，藉此減少電子廢棄物。

安全在發(fā)揮永續(xù)沖擊力的另一項途徑就是減少作業(yè)廢棄物。針對小型物聯(lián)網(wǎng)應用制定安全標準，有助於減少裝置的整體尺寸與功耗。業(yè)界經(jīng)常采取資料中心的發(fā)展模式，規(guī)范邊緣裝置介面，界定安全需求，納入超出必要的演算法以及額外的介面。此外業(yè)界還可選擇僅制定最小數(shù)量的介面與譯密程序，藉此縮減產(chǎn)品的整體尺寸。

此外，還可藉由最終使用者與開發(fā)團隊確保安全操作、保護使用者隱私、讓安全操作直覺化與簡易化，藉此讓安全發(fā)揮明顯的社會沖擊。大多數(shù)人都不是安全專家，而且不了解安全組態(tài)與設定背後的涵義。尋求各種方法讓安全無縫融入使用者的操作，能為整體福祉發(fā)揮重大助益。

圖 5. 物聯(lián)網(wǎng)安全能促成全球永續(xù)性的三個出乎預期領域

在現(xiàn)今快速的創(chuàng)新步調(diào)下，ADI在永續(xù)領域的技術發(fā)展帶來顯著貢獻。ADI的無線電池管理系統(tǒng)為汽車領域帶來顛覆影響，除了壓低原物料成本，還提升設計彈性，進而促成電動車隊進行更有效率的擴充。我們的能源儲存系統(tǒng)(ESS)消弭風力與太陽能這類再生能源無法持續(xù)發(fā)電的問題，促成可再生能源與主流能源進行整合。ADI EagleEye? 人員監(jiān)視解決方案帶來洞察與分析功能，讓產(chǎn)品能更有效率地管理建筑物。這些應用例子利用ADI解決方案獲取有意義的情資，藉此提升效率與削減環(huán)境沖擊。

ADI的安全措施，目標是讓技術促進更永續(xù)的全球生態(tài)系，藉由各項措施促成快速的創(chuàng)新步伐以及減少廢棄物。這些措施立足於遵循業(yè)界標準，以及協(xié)助制定新標準，促成業(yè)界發(fā)展安全且永續(xù)的邊緣解決方案。我們的安全解決方案目標是讓各種不同應用發(fā)揮可再利用的效益，確保團隊能快速創(chuàng)新，確保安全解決方案通過相關標準的認證，以及架構設計方面的強固性。隨著我們持續(xù)發(fā)展，我們的安全架構促成高活力的生命周期，協(xié)助強化軟體功能，配合業(yè)界發(fā)掘各種潛在需求。ADI致力協(xié)助舊程序注入更高效率，同時推動典范的轉(zhuǎn)移，協(xié)助我們客戶導入顛覆性的新解決方案。

參考資訊

1 "Estimated U.S. Energy Consumption in 2019: 100.2 Quads." Lawrence Livermore National Laboratory, March 2020