2020物联网产业趋势分享.pdf

Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有物聯網產業趨勢分享蘇孟宗工研院產業科技國際策略發展所2020年11月13日【亞洲矽谷物聯網產業大聯盟年會】Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所1 全球物聯網發展趨勢 疫後新型態物聯網應用案例 台灣產業發展挑戰與機會大綱Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所2新興科技潮起潮落數位經濟正引領下一波新興產業與科技2016年前，台灣在NB和智慧手持裝置建立完整的產業鏈與國際重要地位2020年之後，新的決戰點在AI x IoT(AIoT)相關領域資料來源：整理自工研院前瞻科技指導委員會潘益宗顧問(2018/12)數位轉換，PC,Digital Printer,storage移動手持裝置/NB19801990200020102020年全球市場成長率智慧型手機2030新興快速成長成長趨緩衰退發展拐點數位經濟數位科技人工智慧、數據分析物聯網、B5G智慧製造3D/4D列印工業4.0+/CPSMicro LED創新材料材料數位設計、循環經濟、B5G通訊、新能源無人載具自駕車、機器人、無人機智慧健康精準醫療、基因改造Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所3資料來源：工研院產科國際所AIoT將引領下世代智慧物聯網發展ICT從PC和手機邁入IoT，未來IoT終端產品更加智慧化 2024年全球將有390億個聯網終端，產生57.3ZB的資料 多數資料將由監控、工業、車用及醫療等應用貢獻1970s 1980s 1990s 2000s 2010s 2020s 2030s全球半導體市場規模資料保存重覆讀寫家用遊戲網路搜尋線上影音行動語音Web 2.0社群網路行動網路行動影音互動多媒體雲端服務巨量資料物聯網服務人工智慧自主機器智慧生活智慧科技大型主機集中式運算成長趨緩典範移轉第一代物聯網第二代物聯網大型主機個人電腦網際網路行動裝置Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所4資料來源：工研院產科國際所2030年六大趨勢下的AIoT發展算力、數據、算法、安全缺一不可經濟成長電子產品進行數位轉型，AIoT機能後市看好技術快速發展6G通訊革新，整合AIoT技術帶動自動駕駛新應用永續發展AIoT技術協助綠色工廠效率極大化人口結構轉變中少子化高齡化，AIoT創新技術克服勞動力短缺追求優質生活AIoT技術串連日常生活所需的相關裝置後全球化AIoT機能導入啟動第四次産業革命AIoT市場需求的爆發帶來新商機2030年前將為全球帶來約13兆美元產值（每年預計為全球GDP成長率貢獻約1.2%）持續研發最佳化的AIoT技術AIoT晶片AIoT數據AIoT演算法AIoT安全邊緣運算晶片AI高效能資料運算技術、演算法巨量資料分析、數據隱私保護OTITAI高效能資料運算技術安全晶片、IT/OT安全Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所5 依據GSMA的預測，2025年5G技術佔全體無線通訊網路約20的比率 從區域別來看，北美、中華圈以及歐洲等區域，5G技術的滲透率有機會超過30 在疫情嚴峻的時刻，由於IoT裝置數目暴增，可大量串連各裝置的5G技術的重要性更為提升 在疫情之下，電信營運商投資5G的意願未減，但腳步有可能稍微減緩。但疫情所帶來的積極面因素是IoT裝置需求數量的增加，可強化廠商後續投資的力道因應IoT裝置的暴增，5G技術的重要性提升資料來源：GSMA；工研院產科國際所7%0%10%12%1%2%1%5%14%0%36%58%7%17%6%21%68%53%48%27%59%68%45%67%11%47%6%3%34%12%48%7%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%Asia Pacific中華圈MENASub-SaharanAfrica歐洲CIS北美中南美2025年各區域5G滲透率2G3G4G5GCopyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所6AIoT x 大數據 促進全球經濟效益 AI x 大數據 促進全球經濟效益：在2030年前將為全球帶來約13兆美元產值（未來10年內每年預計能為全球GDP成長率貢獻約1.2%）最受影響產業影響程度指數醫療3.7汽車3.7金融3.3運輸/物流3.2技術/通訊/娛樂3.1零售3.0最受影響之產業潛力指數AI x 大數據 最具發展潛力前三個商業領域醫療影像診斷依需求接單生產的產品自動化交通控制註：分數愈高影響程度愈大資料來源：McKinsey Global Institute(2018)、PWC 全球人工智慧研究報告、Gartner(2018)Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所7各國AIoT政策演進數據開放、供應鏈安全為近期關注重點過去各國AIoT政策多以促進商跨域合作，並以智慧城市為實驗場域、解決高齡社會議題為重點；近二年尤其重視數據開放、建立網路安全規範 2017年工信部發布全面推進移動物聯網建設發展通知，目的推動NB-IoT建設朝網路與製造強國邁進。2018年推出工業互聯網發展行動計畫2018-2020。2020年開始制訂十四五規劃，包含5G、物聯網、AI、數據中心等重點領域歐盟美國中國日本韓國201 2019年首爾市延續過去以數據及市民為核心的智慧城市發展策略，推動智慧首爾物聯網 2020年3月韓國科技資訊通信部宣布將於2020年投入117億韓元支援物聯網產業發展。2015年成立物聯網創新聯盟，促進IoT廠商及垂直應用廠商彼此合作，建構生態體系 2014年至2020年Horizon計畫以運算推理能力、AI、區塊鏈等為基礎發展IoT 歐盟將在2021年發布適用針對物聯網的產品、服務及流程資安要求的歐盟網路安全法案 2018年9月美國加州則通過資訊隱私聯網設備法規。美國國家標準與技術研究院於2019年公布安全物聯網設備之核心網路安全特徵基準指南草案。2020年5月美國成立S BOM工作小組，定義軟體元件的透明/溯源性重點1：促進垂直應用廠商彼此合作重點3：解決高齡社會問題重點2：以城市為實驗場域 2018年經濟財政白皮書指出改變社會行為的Society 5.0。投資並開發AI、IoT、機器人以進入第四次工業革命。日本政府2018年底至2019年初，針對物聯網資安修法。2020年日本與印度攜手，將在 5G、物聯網、人工智慧等合作重點4：建立資訊保護與網路安全Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所8資料來源：工研院產科國際所歐美供應鏈安全要求提高，物聯網產品資安趨於急迫軟體元件的透明/溯源性重要性提高 各國資安法規從原本使用者隱私保護，提升物聯網安全及供應鏈安全的要求 ICT業者強化資安需求趨於急迫隱私保護法案(2016)物聯網產品安全法案(2017)5G乾淨網路相關會議(2019)2020年3月美國簽署 2020年5G安全及超越法案 2020年3月美國發布 National Strategy to Secure 5G 2019年6月歐盟提出Cybersecurity Act生效 加州2018年頒布連網設備設備安全法 2018年5月歐盟GDPR開始實施 2018年6月加州隱私法案(CCPA)成立核心主題具體法規條例供應鏈安全產品安全個人資料Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所9AIoT大趨勢：非人類智慧行為的興起Soft,Hard,Wet Ware資料來源：Perceptio Founder Nicolas Pinto(2017/06);工研院產科國際所整理(2019/03)WetWare(Brain)HardWare(AI Chip)SoftWare(AI Algorithm)科技的價值仍是以人為本Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所10AIHuman非人類智慧行為案例：From“Im AI”to“I am I”Case Example:Coordination at Stop SignSource:“Interactive Autonomy Learning&Control for Human-Robot Systems”by Dorsa Sadigh,Stanford-ITRI Forum(2019/9)AIHuman AI自駕車從學習人類駕駛習慣，發展出自己(新)的行車與互動模式 未來人與自駕車道路共處的駕駛習慣也會因此而改變 研究案例：Stanford Professor Dorsa SadighCopyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所11非人類智慧行為案例：From“Im AI”to“I am I”Case Example:Coordination at Stop SignSource:“Interactive Autonomy Learning&Control for Human-Robot Systems”by Dorsa Sadigh,Stanford-ITRI Forum(2019/9)AI自駕車從學習人類駕駛習慣，發展出自己(新)的行車與互動模式 未來人與自駕車道路共處的駕駛習慣也會因此而改變 研究案例：Stanford Professor Dorsa SadighCopyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所12非人類智慧行為案例：From“Im AI”to“I am I”Case Example:Coordination at Stop SignSource:“Interactive Autonomy Learning&Control for Human-Robot Systems”by Dorsa Sadigh,Stanford-ITRI Forum(2019/9)AI自駕車從學習人類駕駛習慣，發展出自己(新)的行車與互動模式 未來人與自駕車道路共處的駕駛習慣也會因此而改變 研究案例：Stanford Professor Dorsa SadighCopyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所13非人類智慧行為案例：From“Im AI”to“I am I”Case Example:Coordination at Stop SignSource:“Interactive Autonomy Learning&Control for Human-Robot Systems”by Dorsa Sadigh,Stanford-ITRI Forum(2019/9)AI自駕車從學習人類駕駛習慣，發展出自己(新)的行車與互動模式 未來人與自駕車道路共處的駕駛習慣也會因此而改變 研究案例：Stanford Professor Dorsa SadighCopyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所14Im AII think,therefore I am.20202050I am ICopyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所15 全球物聯網發展趨勢 疫後新型態物聯網應用案例 台灣產業發展挑戰與機會大綱Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所160距離創新：0接觸經濟之後的新時代0-Touch Economy,0-Distance Innovation資料來源：工研院產科國際所(2020/3)0距離創新：透過雲與端的科技整合，提供遠距使用者新興應用服務和商業模式，並具0距離的貼心服務和溫馨感受轉換地點及節省時間，幫助原有服務持續供應如：餐飲外送、遠距居家照護等降低接觸及勞動成本，改革原有流程及作業如：無人商店、無人工廠等助產業全方位數位轉型，創造新生態和價值如：精準健康、線上旅遊等以創新服務或商業模式，開拓新市場商機如：防疫科技服務、遠距設備維修等時空煥新生態翻新服務圖新流程革新0接觸經濟、0距離創新Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所170接觸創新之時空煥新案例拓展線上場域、服務不中斷：遠距診療服務TodayTomorrow為遏止疫情擴大，美國透過遠距醫療納入聯邦醫療保險，聯邦醫療保險保戶可利用電話或視訊向專業醫生尋求協助，不需花費額外診療費用受到肺炎疫情(COVID-19)影響，醫療院所希望減少患者到院接受服務，以降低被感染的機會資料來源：工研院產科國際所(2020/5)Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所180接觸創新之流程革新案例原場域自主移動流程：無人車代行人力服務疫情來臨，除了人力短缺之外，也需要降低人員在病房或醫院場域進出造成感染之虞，並將醫務人員之時間應用在高附加價值的工作上非接觸服務以服務機器人，執行送餐/藥/貨、量體溫與清掃消毒，儘可能減少近距離接觸。在醫療場域(醫院、照護中心、實驗室)使用自主移動機器人，降低物品運送成本、提高照護人員的照護能力，工作安排更順暢、降低人員感染風險TodayTomorrow資料來源：工研院產科國際所(2020/5)Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所190距離創新之服務圖新案例延伸在家檢測服務：居家檢測產品與服務醫療檢測診斷多在醫院執行，醫材具備高精準度，並由專業醫療人員採樣並分析。疫情來臨，病患上醫院診斷檢測被感染風險高透過發展居家檢測相關醫材產品，以在家檢測收集生理資料，帶動新服務模式，降低民眾至醫院就診的感染風險，減輕醫護人員與醫療機構負擔LabCorp公司居家檢測產品TestCard公司居家尿液檢測產品TodayTomorrow資料來源：工研院產科國際所(2020/5)Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所200距離創新之生態翻新案例延伸到健康福祉產業：導入居家復健方案如腦中風病患出院後須自行回到醫院進行持續不間斷之復健。疫情來臨，降低病患來院復健治療以降低受感染機會，但需要兼顧把握3個月黃金恢復期，6-12個月黃金復健期為協助病患把握復健黃金治療期，需要更彈性且更多元的返家照護服務彌補缺口。數化位、互動化的居家復健治療模組與服務，改變傳統復健治療模式，解決復健人力不足或無法到醫院的問題居家復健服務平台智能復健治療模組TodayTomorrow資料來源：工研院產科國際所(2020/5)Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所21台灣隱形眼鏡具高附加價值，持續成長但規模小資料來源：工研院產科國際所 2018年全球隱形眼鏡市場規模約為76.4億美元，預估2023年達到94.8億美元，20182023年之年複合成長率為4.4%2019年台灣醫療器材產業為1,177億新台幣，5.2%成長率；因疫情帶動全球需求，預估2020年1,230億新台幣，仍有4.5%成長率，38%+附加價值-隱形眼鏡產值為184.1億新台幣，6.4%成長率，預估2020年可達163.8億新台幣，-11.1%成長率943 1,008 1,034 1,119 1,177 1,230 02004006008001,0001,2001,400201520162017201820192020(e)單位：億新台幣台灣醫療器材產業產值174 184 164 150155160165170175180185190201820192020(e)單位：億新台幣台灣隱形眼鏡產業產值Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所22預防促進診斷監測治療照護與復健視覺診斷產品眼科手術治療視覺輔助科技視覺養生保養AIoTAIoT透過AIoT技術加值，提供視覺全方位解方以需求為導向，思考整體解決方案智慧隱形眼鏡AI眼底鏡養生保健食品智慧飲食管理人工水晶體Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所23透過資通訊技術加值，發展智慧隱形眼鏡微型化、可撓式、高穩定之智慧隱形眼鏡資料來源：工研院產科國際所隱形眼鏡製造與基質材料開發軟性電路設計與印刷微機電系統與感測元件微型電力供應系統生物化學感測技術012345強韌且具舒適性之高透氧基材多元應用之微感測器無毒電路材質傳輸穩定且傳輸距離更長的天線更大輸出與更穩定的的電力供應系統Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所24資料來源：工研院產科國際所透過資通訊技術加值，發展AI眼底鏡研發診斷眼科症狀的各式人工智慧產品在無醫師的狀況下自動診斷糖尿病視網膜病變，便於患者例行追蹤高風險併發症眼科醫材延伸應用至診斷量測糖化血色素(HbA1c)異常、BMI、血壓、年齡、性別與抽菸與否等心血管疾病風險預測參數，眼底照相機定點照護Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所25 全球物聯網發展趨勢 疫後新型態物聯網應用案例 台灣產業發展挑戰與機會大綱Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所26 受到在智慧交通、智慧零售等食衣住行育樂應用領域續有標竿案例推出，我國物聯網產值以系統整合、應用服務層、感測層成長較快2019我國物聯網產值436億美元系統整合層、應用服務層成長較為明顯資料來源：工研院產科國際所雲端資料中心系統垂直應用平台系統整合(SI)智慧家庭政府教育醫療照護公共事業安全保險零售及批發交通運輸銀行及證券通訊及媒體2019年我國物聯網產值(436億美元)電信數據營收、低功耗廣域網路業者營收智慧聯網模組伺服器半成品IC半導體關鍵零組件第二層網路層第一層感測層第四層應用服務第三層系統整合產值(2019)24(Yoy 14.4%)33(Yoy 14.5%)5(Yoy 0.9%)374(Yoy 14.3%)Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所27COVID-19疫情後，可能改變人們生活型態，包括日常社交、工作、購物、通訊與娛樂等，將衍生新需求商機 個人：穿戴生理監測、防疫設備(口罩)、個人防護或預警、體溫監測等 居家/車載：非接觸式生活連續監測、UV-LED消毒、居家管理、在宅醫療服務等 垂直領域：外送服務平台、機器人送遞、自主移動機器人、車內個人防護、宅經濟服務等 預防、診斷及醫療、癒後照護：疫苗接種、快速篩檢、病毒治療藥物、呼吸治療器、重症加護系統、智慧復健系統與醫材、遠距線上診療與復健等疫情後台灣物聯網產業的機會與作為(1/2)疫情對物聯網感測、連線、平台、服務層需求均明顯提高Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所28疫情平息後，新習慣和新模式仍將部分延續，0接觸經濟興起，導入遠端作業、自動化/無人化、虛實整合平台等科技方案，尤其以零售業、製造業方案最具代表性 消費端深化新零售、雲服務客戶體驗：疫情促使深化線上+線下消費體驗，包括宅經濟平台(教育、娛樂、零售、醫療)興起，例如：遠距醫療/照護、雲端教育/內容等 製造端加速物聯網、智慧製造變革：企業提升自動化程度，加速企業數位轉型，包括以數位化、自動化提升生產彈性，達成客製化製造效能，提升客戶價值疫情後台灣物聯網產業的機會與作為(2/2)疫情對物聯網感測、連線、平台、服務層需求均明顯提高Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所29台灣具備發展AIoT一站式支援服務中心的實力絕佳ICT高科技產業鏈、產業群聚效益、半導體40年優勢2020年 鏈結美國矽谷灣區，挖掘世界創新技術 接軌台灣ICT和半導體製造能量，在國際發揚台灣之光 ICT 半導體 AI 物聯網 穿戴式裝置 先進製造重要應用台灣AI+IoT一站式支援服務中心創新原型小量試產商品化量產場域驗證良率提升持續研發最先進的半導體技術支援全球電子系統應用業者掌握國際主流應用趨勢IC設計全球第二晶圓代工全球第一IC專業封測全球第一記憶體全球第四1 14 45G行動裝置技術AI高效能資料運算技術自駕車技術IoT物聯網技術2nm先進製程技術3D異質整合封裝技術各式特殊製程技術超低功耗製程技術3 3半導體產業總產值全球第二2 2運用我國半導體產業群聚優勢品質控管資料來源：工研院產科國際所Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所30製造端加速物聯網、智慧製造變革案例：ASML+台積電資料來源：工研院產科國際所 終端載具、虛實整合平台：ASML EUV設備裝機運用物聯網終端載具AR/VR/MR進行機台裝機人員訓練，達到不間斷運籌。資料分析平台：協助良率提升運用之物聯網技術意涵企業總部掌握關鍵製程數據，將研發、智財或高價值根留台灣，海外分散式生產無洩密之虞Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所31工研院投入5G工業物聯網智慧專網解決方案開發智慧製造結合5G提供低延遲高可靠的通訊環境5G小基站5G小基站廠區物聯網資訊上傳(大連結)工廠現場標示資訊上傳 大頻寬3D動態模型工廠資訊即時下傳 大頻寬上傳現場影像資訊，專家透過即時互動遠端指導5GC iMECVR加工助手機械雲系統(2-20Mbps,each)(20Mbps,Aggre.)資料來源：工研院資通所智慧製造專網應用情境遠距指導 智慧製造場域導入無人搬運車(AGV)、機器人等載具趨普及，對高穩定和低延遲的無線通訊需求更為殷切 5G工業物聯網對URLLC(超可靠、低延遲)技術進一步增強，可達頻寬確保、合理延遲，在智慧製造趨於高彈性、多樣化、即時反應下，為企業提升競爭力之新常態Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所32物聯網新創尚承科技推出系統層級的安全晶片方案全生命週期系統韌體安全保護方案保護晶片韌體不受竄改System on Chip lifecycle Security Secure Firmware development Secure delivery Secure Manufacturing Secure Firmware update Secure disposalCASecureUpdate Securedisposal資料來源：工研院產科國際所 國內新創尚承科技投入晶片內韌體保護方案，利用加密軟體將系統程式、應用資料加密儲存，保護系統業者在核心軟體智財的投資 軟體由研發、生產、升級到廢棄均可控可管，防止逆向工程Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所33免疫力：零接觸防疫高韌命 零接觸生產 遠距協作/維修軀幹：不間斷營運高韌性 按需生產 關鍵物資自主手腳：分散式製造高敏捷 分散式製造 網絡式供應鏈頭腦：智慧化決策高價值 高速精準決策 即時指揮管理資料來源：經濟部技術處科專首長會議議題(2020/8)以AIOT提升智慧台灣價值，打造強韌產業生態成為全球可信靠的關鍵夥伴 智慧台灣價值特色：高敏捷、高韌性、高韌命、高價值Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所34雖然數位科技與個資保護必須兼顧有人槍聲未響前已經偷跑，台灣要避免在原地踏步猶如幹細胞研究，國際規範無法阻饒一些國家私下展開實驗，很多國家及企業已經在許多領域加速展開資料蒐集與運算，無視個資保護法Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所35資料來源：工研院產科國際所(2020/11)人工智慧 AI 發展資訊安全、互通性、決策支援資料分析、儲存與機器學習診間檢測晶片手持式醫療技術門診治療照護整合技術行動周邊設備智慧裝置穿戴裝置植入裝置社區遠距醫療系統智慧作業系統病患監測自動資訊服務站Kiosk居家照護決策技術活動監測遠距照護技術居家醫材設備智慧醫療系統設備連結醫療決策系統數位治療產品醫院智慧健康服務智慧照護服務智慧醫療服務Lifestyle Data/Biobank Data/Clinical Data疾病研究應用資料治理推動資料整合串連配套法規調適健康大數據永續平台數位科技結合健康大數據，帶動全民健康產業發展Copyright ITRI 工業技術研究院 版權所有產業科技國際策略發展所36謝謝資料整合平台AI演算法育成平台AIoT實驗平台邊緣運算晶片平台基礎科技研發平台軟體開發系統整合科技平台研發測試科技顧問36工研院產科國際所團隊鍾俊元 副所長林澤民 副組長葉恆芬 經理陳佳滎 研究員劉美君 研究員岳俊豪 經理張慈映 經理林怡欣 研究員陳子建 研究員