無線感測網路(WSN)之新興商機研究報告

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近年來由於人口結構老化、能源短缺、自然環境變異及社會安全等問題,各國政府開始整合相關技術並提出對應的策略,亞洲各國陸續提出以有線網路技術為主幹,連接無線網路技術,使資訊服務達到「不斷線」,並且「可以隨時隨地取得資訊」而產生「多樣化可攜式服務」,以實現無所不在的網路社會(Ubiquitous Society)。而應用在「無所不在的網路社會」的眾多技術之中,無線感測網路技術架構起U化社會的「最終感測節點」,成為解決這些問題的重要技術之一。

無線感測網路的概念起源於美國國防先進技術研究計劃署(DARPA)的一個研究項目,1978年DARPA資助卡內基美隆大學(Carnegie Mellon University)進行分佈式傳感器網路的研究,因而開啟了全球無線感測技術的研究熱潮。由於看好無線感測網路的應用商機,全球的晶片大廠或是國際組織不約而同的提出無線感測網路的技術標準,例如IEEE 802.15.4、MiWi、SimpleTI、SMAC、Smart Dust 、ZigBee、Z-Wave等,而應用的範圍也從最初的環境監控拓展到人員及物品定位、工業控制、大樓及家庭自動化、醫療照護及醫療等領域,預估到了2010年,無線感測網路節點(Node)出貨量將超過1億個,市場銷售總金額超過20億美元。

本報告首先探討全球無線感測網路市場需求現況,接著分析無線感測網路的技術發展趨勢以及全球各大廠在無線感測網路發展策略,接續探討全球無線感測網路應用案並引導與歸納出部分新興市場商機,最後再整理研究並就可行性做出評估與建議,以供政府相關部門與廠商參考。
====章節目錄====

第一章 緒 論
 一、前言
 二、研究背景與目的
 三、研究定義與範疇
 四、研究方法與架構
 五、章節架構
第二章 全球無線感測網路的需求分析
 一、亞洲各國對無線感測網路的需求分析
 二、美國對無線感測網路的需求分析
 三、歐洲對無線感測網路的需求分析
第三章 無線感測網路技術標準發展現況
 一、IEEE 1451
 二、IEEE 802.15.4
 三、Bluetooth/IEEE 802.15.1
 四、Dust Network的TSMP
 五、Insteon
 六、JenNet
 七、MiWi
 八、RFID
 九、SAA.Net
 十、SimpliciTI
 十一、SMAC
 十二、Smart Dust
 十三、U-NET
 十四、ZigBee
 十五、Z-Wave
第四章 全球各大廠在無線感測網路技術發展策略分析
 一、晶片及模組各大廠在無線感測網路的發展現況
 二、各軟體大廠在無線感測網路的發展現況
 三、設備廠及系統商在無線感測網路的發展現況
 四、MEMS加速度感應器的發展現況
第五章 無線感測網路的應用現況分析
 一、無線感測網路在智慧家庭控制應用現況
 二、無線感測網路在環境監控應用現況
 三、無線感測網路在自動量表應用現況
 四、無線感測網路在健康醫療應用現況
 五、無線感測網路在定位及導覽應用現況
 六、RFID於主要國家的應用現況
第六章 無線感測網路新興市場商機分析
 一、無線感測網路在公共領域應用的商機分析
 二、無線感測網路在企業應用的商機分析
 三、無線感測網路在智慧化居住的商機分析
第七章 結論與建議
 一、研究結論
 二、研究建議


====圖目錄====

圖1-1 無線感測網路系統基本架構圖 4
圖1-2 研究流程圖 5
圖1-3 研究架構圖 7
圖2-1 台灣和亞太各國e化及u化政策時間表 10
圖2-2 台灣由e化到u化各階段的發展目標 13
圖2-3 台灣智慧家電發展Milestone 14
圖2-4 日本由e化到u化發展 16
圖2-5 1970~2020年日本65歲以上高齡人口變動圖 17
圖2-6 韓國由e化到u化的發展目標及策略 18
圖2-7 韓國IT839策略 19
圖2-8 u-Korea目標及遠景 20
圖2-9 北美在Ubiquitous發展里程圖 21
圖2-10 從伺服主機到無所不在的普及運算變遷圖 23
圖2-11 歐洲國家e化政策發展圖 25
圖3-1 IEEE 1451 Family of Standards 30
圖3-2 IEEE 802.15工作小組 31
圖3-3 Bluetooth的網路拓樸架構圖 33
圖3-4 TSMP的網路拓樸架構圖 36
圖3-5 TSMP和OSI Stack比較圖 37
圖3-6 Insteon 的BiPHY網路架構圖 38
圖3-7 Jennic 的JenNet軟體堆疊圖 39
圖3-8 RTLS技術架構 43
圖3-9 SAA.Net 通訊架構圖 45
圖3-10 SAA.Net 封包結構圖 46
圖3-11 SimpliciTI協定堆疊圖 47
圖3-12 SMAC協定堆疊圖 48
圖3-13 UC Berkely的 Smart Dust 49
圖3-14 IEEE802.15.4及Zigbee協定堆疊圖 51
圖3-15 Z-Wave Protocol Stacks及模組方塊圖 52
圖3-16 Z-Wave 的Mesh網路拓樸示意圖 53
圖4-1 2006~2011年全球Bluetooth 晶片出貨量預估 56
圖4-2 CSR在Bluetooth晶片的解決方案 58
圖4-3 Broadcom在Bluetooth晶片的解決方案 59
圖4-4 TI在Bluetooth晶片的解決方案 60
圖4-5 2005~2011年全球ZigBee晶片出貨量預估 65
圖4-6 Atmel ZigBee解決方案架構圖(868/915MHz及2.4GHz) 66
圖4-7 Freescale的ZigBee晶片組 68
圖4-8 Freescale的ECP堆疊架構圖 69
圖4-9 TI的ZAccel架構 72
圖4-10 台達電生產的ZigBee晶片組 74
圖4-11 2004~2010年全球Z-Wave晶片出貨量預估 75
圖4-12 Freescale的BeeKit架構圖 82
圖4-13 TinyOS和802.15.4堆疊圖 86
圖4-14 Bluetooth的商業應用例 88
圖4-15 2007~2012年全球MEMS元件出貨量預估 97
圖5-1 家庭多媒體娛樂網路可串接各種設備以分享資源 102
圖5-2 中華電信無線感測網路架構 103
圖5-3 WSN在智慧住宅的應用例 104
圖5-4 無線感測網路應用在蘭花監控架構圖 106
圖5-5 無線感測網路在東方果實蠅生態監測與預警系統架構圖 107
圖5-6 無線感測網路在土石流監測與預警佈置圖 109
圖5-7 PLC/GSM/WSN應用於自動讀表架構圖 111
圖5-8 含ZigBee模組的電表/水表/瓦斯表產品一覽圖 112
圖5-9 2007~2012年台灣高齡化人口結構預估表 114
圖5-10 無線感測網路應用在醫療照謢架構圖 115
圖5-11 可以應用在WSN的醫療產品 116
圖5-12 RTLS人員定位架構圖 117
圖5-13 資策會定位系統網路架構圖 118
圖5-14 主動式RFID Tag產品 119
圖6-1 智慧化居住空間發展架構圖 135
圖7-1 WSN主要應用市場預估圖 140
圖7-2 IEEE 802.15.4標準為各大組織及聯盟所採用 141
圖7-3 台灣在WSN的現況及發展方向 144
圖7-4 台灣ZigBee產業供應商 145
圖7-5 等待製定成標準的Service Middleware 149


====表目錄====

表2-1 亞洲各國推動「無所不在的網路社會」比較表 11
表3-1 應用於WSN的技術及標準比較表(部分) 28
表3-2 IEEE 802.15.4 各頻道比較表 32
表3-3 Bluetooth技術標準版本演進對照表 34
表3-4 MiWi和Zigbee技術比較表 40
表3-5 RFID常用頻率比較表 40
表3-6 ISO/IEC 18000 RFID AIC(Air Interface)Standards 44
表3-7 ZigBee技術標準版本對照表 50
表4-1 Bluetooth 新型晶片一覽表 57
表4-2 主動式RFID 新型晶片/模組一覽表 62
表4-3 ZigBee新型晶片一覽表 64
表4-4 Ember 晶片比較表 67
表4-5 Jennic ZigBee晶片及模組比較表 70
表4-6 TI ZigBee晶片比較表 73
表4-7 達盛 ZigBee晶片及模組比較表 73
表4-8 Z-Wave晶片/模組一覽表 76
表4-9 Mote模組比較表 77
表4-10 Crossbow的無線感測模組 78
表4-11 DustNetwork的晶片及模組規格表 79
表4-12 各大軟體商ZigBee Stack比較表 80
表4-13 Airbee在ZigBee軟體的解決方案 81
表4-14 EmberZNet Pro和ZigBee Pro Feature Set比較表 81
表4-15 Korwin在ZigBee技術的產品 84
表4-16 資策會IZPS系統架構表 85
表4-17 ZigBee Alliance認証設備及產品一覽表 89
表4-18 Control4的ZigBee產品一覽表 90
表4-19 TECO的ZigBee產品一覽表 91
表4-20 Helicomm的ZigBee產品一覽表 92
表4-21 TSC System的ZigBee產品 93
表4-22 Z-Wave產品分類及開發廠商 94
表4-23 Intermatic的Z-Wave產品一覽表 95
表4-24 應用於WSN的MEMS產品一覽表 98
表4-25 加速度計發展類形一覽表 100
表5-1 802.15.11和ZigBee技術特性一覽表 105
表6-1 應用於自動讀表的技術一覽表 136
表7-1 無線感測網路在台灣商業化案例表 142
表7-2 ZigBee技術導入方式建議表 146
表7-3 國內研究WSN的組織及聯盟 150

  • 第一章 緒論
    7 頁 / 0 元/點
  • 第二章 全球無線感測網路的需求分析
    18 頁 / 0 元/點
  • 第三章 無線感測網路技術標準發展現況
    27 頁 / 0 元/點
  • 第四章 全球各大廠在無線感測網路技術發展策略分析
    46 頁 / 0 元/點
  • 第五章 無線感測網路的應用現況分析
    30 頁 / 0 元/點
  • 第六章 無線感測網路新興市場 商機分析
    7 頁 / 0 元/點
  • 第七章 結論與建議
    12 頁 / 0 元/點
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