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2020年12月7日 星期一
．台灣安控產業要進步，絕不能原地踏步！
台灣大未來 台灣軌道工程學會
3S MARKET 施正偉
市場的發展，存在很多運作的力量，包括促進產業成長進步的力量，也存在保守牽制的力量，而這些成長與牽制力量的背後，也都存在很多不確定性的風險，這些都是廠商們都必須承擔的產業成本，如何加入精準的評估判斷，是台灣安控產業勢必面臨的挑戰！
這些產業的成本，最可怕的就是「失去成長」與「失去競爭力」。過去的十年，台灣確實面臨這些「失去」的現實挑戰。以台灣安控業來說，大家都必須面對與承擔，包括面對中國的低價、紅色供應鏈崛起的效應，以及他們千真萬確也在進步。這些中國安防產業所帶來的競爭壓力，又是否台灣安控產業的每一個階層，都能體會認同？
台灣安控產業，有一個最必須面對的最大挑戰，從製造、銷售、系統規劃到安裝服務的各階層業者，能不能認同「MIT 優先」，如果大家都抱持「在商言商」的立場，台灣安控產業未來的發展路途，仍然非常的顛頗！
十年前，台灣幾乎沒人講安防
十年前，如果銷售安裝中國的安控產品，那是會被恥笑的。但是只有十年的變化光景，台灣已經很難找到 100% MIT 的安控產品。現在的情勢更是反過來了，過去台灣安控產業沒有人會用「安防」這個字眼，去描述監控的產品或產業；甚至二十年前，中國的廠商都跟這台灣說安全產業、安全監控、攝影機。
反而台灣安控業在過去這十年來的「黑暗期」，連慣用的名稱，這種象徵產業文化的代表說詞，都因為主體優先意識模糊，而到被取代掉，甚至是遭受到內外無情的吞躂！
台灣這個產業，早已有我們自己對這些安全監控的產品與產業，擁有自己的命名稱呼與習慣。如果今天我們發展比別的國家晚，採用別人的用語無可厚非。但是在自己的國家，支持台灣自己的產業發展，用自己本來就有的慣用名詞，凸顯「台灣優先」的產業主體性，這絕對是天經地義！！！
驅動產業各階層間的共同利益
不論是促進成長的力量，或是牽制扯後腿的力量，沒有經過一段時間的歷程，也往往難以驗證，什麼才是促進產業成長或抑制的力量。特別是台灣的安控產業，製造、批盤經銷、系統規劃整合、工程服務之間分野模糊，又因為各階層廠商的經營角度立場不同，利潤產生的模式不同，加上長期以來產業鏈的嵌合度鬆散，不若中國上中下游一條龍的緊密，所以要確認什麼才是促進產業成長的力量，從各個階層立場看，都會不一樣。
在不同的階層之間，有沒有存在一些公約數與公倍數？說白話一點，有沒有利益的共同點，這是產業要永續發展，一個很重要的 Key。事實上，如果沒建立起產業各階層間的共同利益，台灣安控業的整體競爭力，在未來仍難以跟中國的業者互別苗頭。
台灣安控產業各個階層的利益公約數在哪裡？整個產業鏈的利益公倍數又在哪裡？台灣自從形成安全監控這個產業以來，約莫有 35 - 40 年的時間，過去從來沒有以「全產業階層」的產業生態為基礎，去探討產業的發展，而現在應該是時候了，台灣上中下游的業者，應該一起重視這個產業發展的議題，這個時間到了。
以今年的 COVID-19 疫情、美中貿易及 NDAA，中國的汛災，以及引發相關的連鎖效應，應該會給台灣安控業，帶來空前絕對的發展優勢，但是牽制產業成長的力量羈絆之下，還是沒有明顯讓台灣安控業大幅超前。
台灣安控產業的各個階層，能否可以找到各個階層的公約數？而什麼是公約數，首先應該做一個定義，從我個人的觀點詮釋，公約數就是各個階層，事實上也就是同業之間，大家最在意的事項，可能是相關的技術、標準規範、產業政策 …… 等的事項。比方目前台灣在監視設備的生產或銷售，「影像晶片」絕對是一個非常重要的公約數。
中國缺芯，但台灣有晶，有心嗎？
後海思時代，台灣的國家產業發展政策，明列是資安即國安。口袋移動董事長李承鴻說，談資安，必須從定義晶片開始。但是台灣安控業者這十年來，很多廠商已經服用海思嗎啡上癮，目前真正有能力做出完整軟硬韌體的製造業者，微乎其微。
但是晶片廠也是私人業者，他們必須找到市場的出海口，從目前的市場空間與局勢來看，中國無疑是影像監控晶片業者最重要的目標市場，特別是美國封殺了華為海思之後，台灣晶片成為全球炙手可熱的追逐焦點。
但是過去我曾經好幾次，也探討過台灣監控設備業者，對於開發這些晶片在軟韌體方面的情況，這些相關到人力資源的問題、資本競爭力的問題、政府產業政策的問題，還有很現實的企業生存問題。
但坦白說，大家都知道這個議題的重要性，卻在本位主義、不想強出頭、畏縮保守，只想被動配合的妥協心態下，這些產業發展關鍵的公約數與公倍數，並沒有真正引起共鳴。不過，這些問題的最大問題，還是在於台灣的安控產業，至今沒有結集成一個強有力的推動力量。
這兩年我直間接，拜訪接觸一些公部門的相關單位、供協會組織、晶片業者，以及包括利凌、歐普羅、禾企、鎧鋒、口袋移動……，還有包括中華電信集團、中興保全、新光保全……等公民營的應用單位。
這些業者因為面臨來自國內外很多的競爭，或者是產業政策跟不上市場實際的要求，提出很多中肯的建言、建議，可是在多元立場與企業規模大小不平衡的背後，還有相關行政機關對業者面臨的競爭問題，雖然知道，但並沒有深切的感受，更凸顯了台灣安控產業單打獨鬥的孤獨、無奈、脆弱與無助，還有為了生存，不得以所做出的各種消極妥協。
立承系統董事長李承鴻：中國傾國家之力，用天文數字的資金和人力，
投入在發展晶片與相關的軟韌體
對直接的中國廠商競爭、打壓來說，晶片國產化台灣有這個基礎，卻因為市場效應，反而台灣業者卻得不到自己人的支持。事實上，這個現象我也多次探討過，包括勝品電通董事長李宏銘和立承系統（口袋移動）董事長李承鴻都說過，中國傾國家之力，用天文數字的資金和人力，投入在發展晶片與相關的軟韌體。
利凌副總許潭彬更指出，如果任由市場機制發展，未來台灣業者要取得自己人做的晶片，可能必須像現在一樣，向中國業者採購！
我們的總統蔡英文也說要大力發展晶片，但是拋開體制不同外，像安控這樣的行業應用，晶片功能開發的完整度，是必須與應用場域緊密結合在一起的，我們到目前根本看不到，政府在這端有明確的政策發布，而且還任其野蠻生長。
這種情形就如同小農辛勤的栽種，可是在市場上卻是要面臨大規模種植業者的競爭。想想，傳統菜市場外面擺地賣菜七十多歲的老伯大嬸，如何對抗超市裡頭，包裝漂漂亮亮一包包的青菜？產業政策的發展，不就是該解決產業的問題為優先嗎？
可以看到官員們及一些財經名嘴，對於八百億資金回流，陶醉到飄飄然。無知的政客只會捅說有這麼多錢嗎？媒體上的各種評論，就是看不到這八百億，政府如何扮演規劃的角色？如何與這八百億資金背後的企業協調與合作，創造倍數於這個數字的未來發展？
這些名嘴用八百億資金回流，稱做是企業對政府的信心度劃上等號，這根本就是對國家經濟運作機器下迷幻藥！這些名嘴不是業者，他們只是借勢炒作，而業者抱回八百億資金，他們面臨的是這「八百億的價值風險」！
這就是產業政策發展的思維扭曲，這些財經名嘴事實上看到的，只是股票密碼數據，開口閉口就是股價行情，沒看過太多他們對於這些數據的解說，是真正關於產業的專業探討。
為什麼台灣公共工程不會進步
對公共工程應用來說，監控這個關鍵設備，卻往往只是工程案件中的配角，通常只會被放置在「價格標」的位階，過去從沒有人會想到監控設備資安維護的問題，但是這幾年多次發生大規模因被駭客入侵、植入病毒、綁架的事件，造成很多公民營機構的監視系統，完全動彈不得，卻未曾因此而學到教訓，提出這些安控設備，在未來智慧應用的積極面。
全台灣的道路監控，幾乎都是價格標。這種把保護生命財產的設備，定義在只是價格標處理，直接反映出「安控產品的價值」完全被抹煞，相關業者在商言商，自然只會在低價得標之下，盡可能求得自己可以拿到的利潤，畢竟殺頭的生意有人做，賠錢的生意沒人做。
全台超過上百萬支以上的道路監控攝影機市場規模，居然得不到晶片廠商的青睞，更吸引不到政府說要推動六大核心戰略產業，在這方面該有的一點點重視？而採價格標的結果，就是台灣公共工程的品質永遠落後！
政府推出一連串令人振奮的政策，不外乎要解決產業面臨的問題、振興經濟，以及推展到國際市場。然而政策與規範的不同軌發展，談產業升級根本是緣木求魚！
再則是資安即國安的推動，宣示的振振有詞，但是安控業太小，雖然它很關鍵，至今沒有政府單位，願意把這個產業納入一個該有的位階去看待。相對比較口罩產業因 COVID-19 大流行，而被國家重視到了。
可是對於守護生命、財產的安全監控設備相關業者，多次發生的被駭客入侵，所造成的不便與損失，卻只有極少數人站出來，去呼籲政府應該對這個安控產業的重視。
資安沒直擊痛點，就是空安
以國家要推動的資安即國安，這個最高的產業政策來看。總統蔡英文上任後，在很多的場合已不斷在強調與宣誓推動的決心，可以看到很多 IT 資安相關的協會、聯盟百花齊放，但是最實際的 OT 資安，這最相關場域必須進行資安的防護做法，政府相關配套作業，至今也沒有具體看到。
反倒是一群沒有場域資安經驗的專家，躍躍欲試。但是這些場域的相關生產作業，卻是在各類的系統工程業者的專業領域。以公部門的領域來看，相關公共安全、公共秩序、生活便利的場域，諸如銀行、加油站、路口的監視系統，泰半以上都是有中國海思晶片，存在資安漏洞與惡意後門疑慮的監視產品。
但是，相關應有的資安標準、檢測配套執行政策，到底有沒有形成，似乎仍在五里霧中。
很多人可能看到這些我的描述，會認為已經很重鹹。實際上這些只是鳳毛麟角，真正熟悉安控產業、晶片產業，以及相關軟韌體技術發展的專業人士都很清楚，這些描述都嫌避重就輕，更辛辣的，真的還不便在此，通通都披露出來。
政治是真的為了服務百姓的經濟嗎
再來聽聽一些系統整合業者的聲音：政府公部門已經宣告，不採用特定中國品牌的監視設備，但是，是否採用具有內嵌中國晶片的相關監視設備？
業者直言，旋轉門就在一紙出廠證明。而是否採用真正的 MIT 或非中國的安全晶片？明確的產品規範、成本因素、採購法、晶片業者的銷售現實效應、廠商韌體研發能力與實力，這些因素是否仍然在模糊之中，考驗著整個監視與資安產業鏈的政策未來發展！
我的好友良友科技總經理張博堯說，「政治是為了服務經濟」。政策的發展不外乎是為了振興經濟，但是到目前這些政策的發展，「資安即國安」、「推動六大核心戰略產業」，究竟有沒有針對產業的問題進行命題？更不用說這命題的下一步，執行「重組產業鏈」，有沒有具體的政策方案？是不是有考慮到這些政策方案，能不能解決產業發展的困難與問題？
我個人看到的是，一堆政策到目前只是淪為口號。甚至執行中的一些推動措施，並沒有與產業有足夠的對話溝通過程，以致這些推動沒有獲得大多數廠商的認同與支持。再加上一些只會說風涼話的聲音，更讓這些國家的產業政策處於混屯膠著，一年來就在原地踏步。
如果要談產業的公倍數，自然就是具體應用的場域建置，以及藉此形成經典範例並擴大佈署。
如果政治人物多點科技 DNA
拿最近最熱門的「萊豬」朝野攻防來說，朝野一群政治人物，把台灣最珍貴的科技資源放一邊，讓媒體焦點只有直擊謾罵噴口水、豬屍五臟六腑揮灑的畫面，同時告訴全世界，我們國會殿堂裡的很多朝野政客，多麼無知、無能！
科技應用可以解決很多肉品來源的細節，包括培育環境、履歷回溯、屠宰分類、運輸保鮮……，而這些科技應用，很多部分就掌握在安控業者的專業領域中。
在此次萊豬朝野攻防事件上，沒有一位，不管是在朝或在野的民意代表或官員，會懂得利用科技來做為，讓萊豬進口規範，或保護國產豬農權益，以及人民口腹安全，提出更先進、更客觀、更有說服力的作業執行訴求與說明。
詭異的 2020 即將落幕，2021 台灣安控業會怎樣超前佈署？台灣智慧安控國家隊必須眾志成城！
．長距離門禁控制是否為醫療保健，提供未來的解決方案？
GeBBS Healthcare Solutions Case Study – Openpath Access Control System Review
在整個全球，從護理院到醫院和私人診所的醫療保健提供者與設施，都在全天候的工作。為了降低員工的風險，並減少其設施內的擴散。 在英國，有越來越多的報導稱，這種病毒在療養院中具有毀滅性影響，人們擔心美國會緊隨其後。
隨著缺勤人數的增加，對醫護人員的影響也很明顯。 在英國的某些醫療機構中，多達近 20％ 的員工染病。
從短期看，COVID-19 的後果是顯而易見的，但從長遠來看，也可能推動對有助於解決流行病，和疾病傳播的技術的需求。 這些有望帶來希望的技術之一，是長距離 RFID。
為什麼要長距離 RFID？提供的價值不僅僅是保全和安全。實施得當，不僅有助於最大程度地減少，對工作人員和患者的危害，而且還可以改善設施周圍的效率和工作流程。以下是長距離門禁控制成為解決方案一部分的 5 個原因：
減少病毒的接觸傳播
大多數病毒都是透過咳嗽或打噴嚏吸入的飛沫傳播的。但是，一種常見的間接感染方式，是當人們觸摸門、針墊和把手等表面時，感染了傳播的細菌。
這可能導致醫療機構內的危險傳播，因為僅需一個感染者，即可將病毒傳播到接觸同一表面的人。因此，在當前峰值容量期間，風險正在增加。正確的長距離門禁控制解決方案，可以透過減少共享的接觸點，來幫助最大程度地降低風險。
整合車輛和人員出入
作為完整的人員和車輛解決方案，長距離 RFID 越來越受到關注。作為無需票務站、針墊，或有人值守的門口，即可實現車輛自動進入的理想解決方案，員工現在可以從門口進入所需的房間，而無需接觸地面即可進入停車場和建築物。
所有這些操作都可以透過一張卡完成，該卡可以從汽車中的特殊持有人，轉移到土地堆場，以便在設施周圍進行集中管理，免手動操作進出。
更高效的建築工作流程
對於醫護人員來說，時間是寶貴的商品，任何浪費在試圖進入大樓，尋找徽章或輸入 PIN 上的時間，都應該受到限制。進入建築物後，可以使用長距離電子 ID 證章，在建築物周圍進行自動進出，而不必出示卡給讀卡器。對於更緊急的情況，通常還可以將卡片貼在手推車、輪椅和其他重型設備上，以保護工作人員和患者的安全。
打擊盜竊
不幸的是，在危機時期，盜竊是醫療機構必須處理的問題。在全球防疫物資短缺的情況下，有很多口罩、醫療設備和其他用品從醫院被盜的情況。
使用長距離讀取器的現代門禁控制解決方案，可以透過將耗材鎖定在專用房間中，並且僅對批准的員工 ID 徽章，授予進出訪問權限來提供幫助。同時還將人員停車場的進出，限制為僅允許經過批准的人員進入。
主動管理設施中員工的流動
門禁控制軟體可為關鍵人員，及其在建築物內的移動，提供即時數據的獨特見解。 然後，該軟體可以將收集的數據，匯總到報告中，這有助於揭示設施周圍員工流動的瓶頸。
在緊急情況下，與閱讀器和攝影機連接的門禁系統，可以鎖定/解鎖某些門，或者在某些人被盜後取消對特定人員的進出訪問。
儘管我們無法準確預測 COVID-19 之後的世界，但長距離 RFID 技術可能被證明是前進的強大工具。 它提供的解決方案不僅限於安全性，而且還透過改善工作流程、管理醫療設備、保護患者、員工和訪客，免受感染和未來的大流行，幫助醫療機構建立更美好的未來。
．借助 5G 技術應對 COVID-19 大流行
The Truth About 5G
冠狀病毒病（COVID-19）大流行以意想不到的方式影響了世界。人類正在與流行病作鬥爭，而學校、大學、行業、醫院和政府，正在尋求新的方法和技術，來無縫地繼續其日常營運。
本文介紹瞭如何有效利用和開發，與 5G 和物聯網（IoT）相關的技術，以對抗 COVID-19 大流行。關於 5G 和物聯網如何成為現實的幾個應用案例，可以在遠端醫療、聯繫人跟踪、教育、零售和供應鏈、電子政務/遠端辦公室/資訊共享、智慧製造和工廠自動化、電子介紹了旅遊和娛樂，以及其技術要求和挑戰。可以設想，所提出的解決方案，將有助於促進大流行後，世界中人們的正常生活方式，包括工作和其他日常活動。
SECTION I.
介紹
嚴重急性呼吸系統綜合症，引起的冠狀病毒疾病（COVID-19）的傳播冠狀病毒 2（SARS-CoV-2），引起了全球社區生活方式的重大變化。截至 2020 年 8 月，共確認了 2400 萬例陽性病例，影響了 180 多個國家，造成 80 萬人死亡。
世界衛生組織（WHO）宣布 COVID-19 為大流行病，原因是其全球傳播水準令人震驚。這些國家的醫療部門立即受到影響，敦促各國政府立即採取控制措施，例如隔離受影響嚴重的地區，停止國家之間的跨境交通，關閉學校，工作場所和公共場所，並透過建議限制普通民眾的行動，他們盡可能留在家裡。
這些控制措施，對社會生活和經濟產生了重大影響。目前，各國正在將其策略付諸實踐，以逐步恢復正常生活。但是，許多國家/地區仍未解決 COVID-19 案件，並每天報告新案件。因此，政府必須確保「重新開放」不會導致 COVID-19 疾病「重新出現」。
在當前的情況下，以及在 COVID-19 後的世界中，社會在醫療、教育、製造、供應鏈管理、服務提供、旅行和旅遊業等，不同領域面臨著眾多挑戰。例如，由於 COVID-19 患者的指數級成長而導致醫療設施超負荷，以及由於行動受限，而無法為普通患者提供醫療救助，這是醫療保健行業與 COVID-19 作戰的重要障礙。
同樣，延遲和手動聯繫人，跟踪的資源需求增加，以及無法使用有效和自動的聯繫人跟踪應用程序，阻礙了控制價差的動作。包括工程師、技術經理、醫護人員、政府機構、學生、研究人員和公眾在內的多方，都有責任盡其最大的潛力來控制當前的局勢。數位化以及資訊和通信技術的應用，將不僅對維護而且對管理 COVID-19 後世界非常重要。
人工智慧（AI）、大數據、5G 通信，雲端運算和區塊鏈等新技術，可以在促進環境、保護和改善人民與經濟發展方面，發揮非常重要的作用。為了實施這些有前途的解決方案，並實現其收益，技術和工程經理將不得不應對重要的挑戰，並在成本、範圍、品質、資源和風險管理方面，執行詳盡的管理職責。在這方面，表 I 解釋了可以使用 5G 的解決方案，這些解決方案是在每個領域上，面對 COVID-19 的挑戰。
5G 無線通信網路，是對當前 4G 網路的一種範式轉變，它將對提供通用的高速率覆蓋範圍，和無縫的使用者體驗，起到很大的作用。 2020 資訊社會（METIS）的行動和無線通信促成因素，提出了 5G 要求，與 4G 相比，它導致了以下技術目標，如圖1 所示：
1. 每區域行動數據量增加 1000 倍；
2. 連接的設備數量增加 10 倍至 100 倍；
3. 使用者數據速率提高 10 倍至 100 倍；
4. 電池壽命延長 10 倍，可實現低功耗大規模機器通信；
5. 端到端延遲減少 10 倍。
5G 將主要支持三種服務類別，即增強型行動寬頻（eMBB），超可靠和低延遲通信（URLLC）和大規模機器類型通信（mMTC）。
eMBB 負責為支持高解析度串流服務，高品質交互式影像的 5G 使用者，提供高頻寬、高數據速率。 URLLC 負責提供超低延遲服務，例如車對車（V2V）通信、遠端手術。mMTC 專注於實體的大規模連接，這些實體包括但不限於人類、感測器、電腦、雲端、車輛和無人機。
新型 5G 網路將基於關鍵技術建構，例如軟體定義網路（SDN），網路功能虛擬化（NFV），多路訪問邊緣計算（MEC），網路切片（NS），多輸入多輸出（MIMO）系統，以及新電台（NR）。 SDN 和 NFV 使可編程 5G 網路能夠支持 5G 服務的快速佈署和靈活管理。
MEC 將智慧以及更高的處理，和儲存功能擴展到了無線網路的邊緣。 NS 在通用基礎架構上創建邏輯網路，以透過 5G 網路啟用不同類型的服務。
MIMO 使用多個發送和接收天線，來乘以無線鏈路的容量，以利用多徑傳播。
NR 是 3GPP 為 5G 行動網路開發的一種新的無線接入技術。
5G 還將為物聯網（IoT）提供大量連接，物聯網是連接到 Internet 的異構實體設備的集合，這些實體設備相互交互和協作，以使用不同的技術收集和共享數據，從而可以開發大量數位服務。這些設備包括，但不限於感測器、執行器、行動設備和可穿戴設備。應用需求和設備功能，決定了在基於 IoT 的解決方案中使用的技術。示例包括 BLE、RFID、NFC、ZigBee、LoRa，和 NB-IoT 等低功耗技術。
SECTION II.
關於 5G 應用 COVID-19 的應用案例
本節詳細介紹了不同領域，基於 5G 的應用案例，如圖2 所示，該用例可用於管理 COVID-19 後時代。在後 COVID-19 時代，公共活動的限制可能仍然存在，政府/當局將建議使用遠端解決方案，來保持社會距離。
在開發新穎的解決方案，以解決由大流行引起的特定問題時，應量身訂製現有服務，以滿足未來的需求。由於 5G 在提供遠端解決方案中，起著主要作用，因此本文討論瞭如何在 COVID-19 後時代，能有效地利用 5G 技術中的不同元素，來開發解決方案。應用案例的技術要求在表II 中列出。
該表列出了相關的 5G 應用，提供平滑服務的預期容量和延遲，應使用的設備數量，以及其他技術要求。但是，滿足這些要求以無縫地提供服務，會帶來新的挑戰，如第三部分所述。表III 總結了每個領域下的應用案例，關鍵解決方案、所需的 5G 功能和開發挑戰。
A. 遠端醫療
遠端對患者進行監視，使醫療保健專業人員可以監視患者，在其住所或遠端設施中的狀況。從不同來源收集的數據，可用於監視，這些數據例如是連接到患者身上的可穿戴設備，患者自己的智慧行動設備，以及放置在患者房間中的感測器。
醫療專業人員會檢查，來自不同來源的匯總數據，以判斷患者的病情，並採取相應的措施。遠端醫療透過使用高品質的音訊和視訊串流，向患者提供遠端臨床服務。在大流行中，遠端手術非常有用，這使外科醫生可以使用其手術台，從遠端設施執行手術程序。外科醫生的動作，會複製到其他位置的患者身上。
機械手對患者執行外科手術程序，並將適當的觸覺回饋，發送回外科醫生。可以透過整合來自手術室，不同感測器的數據，來增強回饋，以確保準確性。
AR技術在遠端手術中很有用，在該手術中，經驗豐富的外科醫生會指導，其他在患者旁邊進行手術的外科醫生。佈署在醫院的機器人，可以最大程度地減少人在治療住院患者，分發基本物品，進行定期監控方面的參與度。透過提供遠端指導，可以利用 AR 技術來提高服務的生產率。
5G 在遠端醫療的作用
5G 支援透過 mMTC 服務，將異構 IoT 設備直接整合到網路中，而無需 WiFi 或其他 IoT Gateway。對於 mMTC 中的設備，它還支持 10 倍的電池壽命，而設備密度則高 100 倍。
由於患者的遠端監控，需要整合各種低功耗設備，因此可以有效利用 5G 服務，為患者建構適當的遠端監控基礎架構。遠端臨床服務（遠端醫療）需要以 25 fps（每秒幀數）的速度傳輸 4K 影像，其數據速率為 8-16 Mb / s。
這可以透過 eMBB 在 5G 網路中實現，該網路支援 100 Mb / s 的平均數據速率。在醫療保健場所佈署的本地 5G 電信商（L5GO）適合滿足 URLLC 用例的需求，例如遠端手術。
5G 網路可以使像遠端手術這樣的應用案例，達到極低的端到端（E2E）等待時間，從而使該應用可行。 AR 輔助遠端手術需要高頻寬和超低延遲。為避免 AR 通信出現網路疾病，端到端等待時間應小於50毫秒。為 AR 定義網路切片可確保服務級別，並為數據流增加額外的隱私和安全性。
利用機器人來協助醫院的患者，需要與控制伺服器，以及機器人之間進行精確協調，從而需要 5G 的 mMTC 服務。機器人之間的協調和通信，是在本地進行的，確切的細節與房屋外的其他部分無關。建立用於管理機器人的 MEC 伺服器可確保服務水準，提供超低延遲，增加額外的安全性和隱私性，並減少 MEC 伺服器以外的基礎架構網路的擁塞。
圖2（A）說明了在醫院場所可能佈署 L5GO 和 MEC 伺服器，以支援遠端手術，遠端患者檢查和治療，AR 應用以及機器人控制。 L5GO 佈署允許在醫院場所內，佈署核心和訪問網路。
從管理的角度看，就複雜性和成本而言，這種遠端醫療基礎設施的實施，實際上具有挑戰性。工程管理部門應採用總生命週期方法，不僅要考慮此類實施的資本支出，還應考慮營運成本，從長期來看，這可能會很麻煩。此外，遠端醫療應用對 QoS 的嚴格要求，要求非常整合且普遍的監視和管理框架。
B. 接觸追踪和自我隔離
基於 BLE 的聯繫人跟踪，是手動聯繫人跟踪的更好替代方法，它需要大量人員參與。基於 BLE 的可穿戴設備，會定期發布 ID，其他相容設備會捕獲並儲存重要資訊，例如時間戳，GPS 位置數據。一旦檢測到受感染 COVID-19 的患者，BLE 解決方案將在定義的時間內，提供近距離接觸的 ID。
基於 BLE 的解決方案，可以辨識幾米範圍內的接觸，而基於 GPS 的純解決方案則無法。基於行動設備的自我隔離監視，可確保跟踪的接觸者，或受感染 COVID-19 的患者遵循規範。
一旦當局知道了自我隔離的位置，就可以捕獲和分析，使用 GPS 的隨機位置數據，以驗證該人在自我隔離期間，是否遵循了規範。基於無人機的解決方案，可以從遠處監視患者狀況，和自我隔離依從性。透過紅外熱像儀測量體溫，透過臉部辨識算法辨識人，可用於基於 UAV 的解決方案。
5G 的作用
基於 BLE 的 IoT 設備，可以使用 mMTC 服務，直接連接到 5G 網路，而無需透過中間 Gateway 連接，從而使聯繫人跟踪應用更加高效。 5G 網路為 mMTC 支援的更長電池壽命，為低功耗 IoT 設備提供了優勢。佈署在基地台的 MEC 伺服器，可以在本地處理聯繫人跟踪數據。可以將匯總的數據集，發送到雲端伺服器，以供中央機構使用。
專用的基於 5G 網路切片的實施，可保留隱私並增加敏感數據的安全性。透過 mMTC 服務，直接連接到 5G 網路的 UAV，可以由佈署在 5G 基地台上的 MEC 伺服器控制，從而增加了可擴展性。圖2（B）說明了，在 5G 基地台佈署 MEC 伺服器，以本地處理數據的情況。此外，它還展示了 5G IoT 設備，如何與 5G 網路建立直接連接。
除了傳統的管理挑戰之外，對工程經理來說，聯繫人追踪和自我隔離的主要含義是適當和適當地處理隱私和安全問題，然後與公眾和公共機構進行清楚的溝通，即如何處理這些問題。 ，溝通管理。歐洲的GDPR等隱私保護法規也是這些系統的實施和管理方式的重要因素。
C. 線上教育
大學和學校提供的線上教育平台，為學生提供了不受干擾地，進行受教育的機會。這些平台允許使用高品質影像，複製學生的課堂體驗，從而在學生和老師之間進行即時互動。
基於 AR 和 VR 的遠端學習解決方案，允許學生在家中親自指導教育計劃。大學和學校引入的線上考試平台，支援學生根據時間表完成考試。考官可以透過高品質的影線串流，監視每個學生，提供澄清和說明，並在考試期間回答學生的問題，以確保他們遵循規範。
5G 的作用
5G 服務可使用 mmWave 頻率，與小型蜂窩下一代基地台（gNB），提供更好的室內連通性，從而確保隨時隨地的連通性。即時線上教學，需要 5G 的 URLLC 和 eMBB 服務，提供的低延遲 HD / 4K 影像串流。
基於 AR 和 VR 的教育內容，可以暫存在 5G MEC 伺服器上，使學生能夠以低延遲流式傳輸內容。SDN 和 NFV 技術，可用於根據特定地理區域的需求，在 MEC 伺服器上快速動態地佈署此類內容。
圖2（C）描繪了透過 5G 網路，使用線上平台進行遠端教育，以及基於 MEC 的流行內容暫存，以進行快速流式傳輸的情況。
負責此類解決方案的實施，和營運管理的技術經理，必須對使用者體驗保持勤奮，因為線上教育，必須為具有不同水準的技術知識，和連接能力的多樣化用戶群提供服務。此外，現有的教育實踐非常適合基於狀態的教學，並且依賴於適合該模式的基礎結構和內容。因此，對遺留系統的整合管理，是在 5G 生態系統中，實現線上教育的重要要求。
D. 零售和供應鏈
基於物聯網的供應鏈可輕鬆辨識，跟踪和分配從製造商到最終客戶的商品。 附在商品上的 IoT 標籤，將有關當前狀態的資訊，自動更新到中央供應鏈管理系統。
這些有效地減少了，人對中間分配中心的參與。 此外，倉庫中的機器人，會在配送中心自動處理貨物。物品的最終交付，是使用無人機完成的，從而使其成為全自動的供應鏈。
基於區塊鏈的供應鏈，將進一步提高可讀性、透明度、安全性，並降低成本。 這樣可以確保將貨物，正確地交付到最終目的地，而不會出現分配不均的情況。
5G 的作用
5G mMTC 服務支援，將異構 IoT 設備直接連接到網路，從而實現基於 IoT 的全自動供應鏈。MEC 是在本地處理數據，以改善系統的可伸縮性，收集的數據的安全性，和私密性的合適平台。帶有特殊標籤的商品，直接連接到 5G 系統，提高了透明度。利用 MEC 可以輕鬆實現區塊鏈的去中心化，連接到 5G 網路的超越視線（BLOS）無人機，可以將貨物從分銷點運送到最終目的地。
此類無人機的控制功能，可以放置在 MEC 處，以滿足所需的端到端等待時間。圖2（D）描繪了在零售和供應鏈中，使用 5G 的情況，其中製造商、分銷商、最終消費者，都連接到 5G 網路，並且盡可能透過 5G 無人，機進行最終交付。 MEC 用於處理網路邊緣的數據。
由於參與者和數據數量眾多，因此基於 5G 和 IoT 的 E2E 供應鏈的實施，和管理本身就是一項艱鉅的任務。整個供應鏈中的實體，都應具備技術上的準備，以實現這一目標，技術經理必須在佈署項目的計劃，和執行上投入大量精力。
由於無人機，現行法規、全問題的局限性、基於無人機的貨物，交付到地理上分散的最終使用者，是一項多方面的工作，這要求設計可靠的監控和管理框架，以定期減少相關問題。
E. 智慧製造和工廠自動化
無需人工參與的自動化工廠，配備了自動導引車（AGV），感測器網路和遠端操作機構。感測器監視當前狀態，報告重要事件，並根據異常情況觸發警報。然後，操作員可以解決問題，並遠端指導機器人。
基於 AR 的解決方案，例如遠端維護解決方案，有助於減少現場人數。 現場操作員將設備攝影機對準機器，遠端操作員透過 AR 引導他。
5G 的作用
5G 透過 mMTC 提供 100 倍的設備連通性，以連接感測器、執行器、機器人和 AGV。佈署 L5GO（例如微操作員（uO））以為工廠提供完整的連接，增加了靈活性，增加了可伸縮性，並有助於提高生產率。
MEC 伺服器也可以用來放置控制功能，以增加可伸縮性。 eMBB 和 URLLC 服務，支援基於 AR 的服務等通信，其中包括具有低延遲的高清影像流。圖2（E）中說明了滿足工廠自動化需求的 L5GO 佈署。可以透過支持工廠內部通信的 L5GO，為 AR 設備，工廠內部部署的感測器，和移動機器人提供服務。
IIoT 系統中異構設備的大規模連接，在佈署、操作和管理方面引入了高度的複雜性。包含安裝、操作、維護和診斷的整合管理系統，將有助於此類異構設備集合的穩定運行。技術經理還應事先準備風險管理，業務連續性和災難恢復計劃，以確保持續運行。整合管理對於將新穎技術，佈署到工廠生產線上，已經存在並經過驗證的系統中，也是一項重要任務。技術管理必須從彈性和健壯性的角度，來實現高效且安全的整合。
F. 電子政務與媒體
利用電子服務進行支付、繳稅、投票，對減少人與人之間的互動相當重要。使用者應該可以隨時隨地訪問這些服務。基於行動服務站的現金服務，為客戶提供了另一種現金提取方式，而不是訪問ATM。當旅行限制到位時，基於無人機的廣播，基於無人機的影像捕獲等，新聞服務等資訊服務，也是可行的解決方案。 遠端工作使員工能夠在家中工作。
5G 的作用
5G 服務使用小型社區，MIMO 系統和 mmWave 頻率，實現的隨時隨地連接性，對於行動服務站的正常功能，是必不可少的。SDN 和 NFV 能夠快速佈署電子服務，因為它創建了可根據需求動態，且自適應的可編程網路。
在邊緣佈署 MEC 伺服器，和進行數據處理可提高可伸縮性，提高所收集敏感數據的隱私性和安全性。基於 MEC 的控制功能，可用於指導在本地區域運行的 5G 無人機。
eMBB 服務支持快速連接，以傳輸 5G 無人機收集的影像數據。對於偏遠地區，直接連接到衛星（例如 Kuha 行動網路）的社區營運的 L5GO，提供了解決連通性問題的解決方案。圖2（F）說明了 5G 連接如何啟用行動服務站，電子服務和基於 UAV 的服務。此外，它顯示了如何透過社區營運的基地台為農村地區提供連接。
對於工程經理來說，一個關鍵方面，是用於創建和佈署這些啟用 5G 的數位服務的正確範圍管理：為了使它們變得有用，並在最大程度上得到採用，正確的範圍定義（哪些服務針對哪些使用者使用什麼？）是必要的，首先佈署最有利和最受歡迎的佈署，然後逐漸擴展到使用較少的佈署。透過這種分階段的方法，技術和工程管理參與者，應在位置驅動的環境中，納入 5G 技術問題，例如可用性和頻寬。
G. 電子旅遊與娛樂
基於 AR/VR 的電子旅遊，是 COVID-19 後世界中旅遊業的替代解決方案。一個人可以使用 AR/VR 技術享受虛擬之旅，而無需前往實際位置。電影、娛樂活動、體育賽事的高品質流媒體服務，提供了非常需要的娛樂機會。基於全像技術的高級線上遊戲系統，玩家可以感受到遊戲環境中的真實存在，從而提供身臨其境的遊戲體驗。
5G 的作用
5G 使用小型蜂窩和毫米波頻率，提供的任何連接，都可以隨時隨地啟用電子旅遊解決方案。要實現基於 AR/VR 的解決方案，高品質流媒體、全像圖，必須透過 eMBB 服務，實現更高頻寬的數據連接。
MEC 可用於改善系統的可伸縮性，並解決突然出現的高使用率需求。圖2（G）說明了如何透過 5G 啟用那些服務。 MEC 伺服器用作支持低延遲內容傳遞的暫存。
除了基於 5G 的 AR/VR 的複雜性和技術挑戰外，技術經理還應該對成本敏感，以使這些數位服務更具吸引力。儘管在 COVID-19 大流行時代，由於缺乏透過其他方式（例如，實際旅行進行旅遊遊覽）的訪問權限，使用者的成本敏感性可能有所降低，但這仍然是採用和提供這些服務的重要因素。
在這方面，採購管理也很重要 - 為確定的方案選擇合適的設備，以獲得令人滿意的使用者體驗。
SECTION III.
可能的挑戰和解決方案
在使用基於 5G 的解決方案，應對 COVID-19 的一般挑戰的同時，新的實施挑戰也出現了。在本節中，我們將介紹與從隱私到社會方面的主題相關的這些問題，這些問題應在 5G 解決方案佈署之前解決。還介紹了有關應對新的實施挑戰的措施的討論。
A.安全和隱私問題
遠端醫療活動的影像記錄，可能包含個人私密資訊，患者只會將其透露給醫療專業人員。此外，自動聯繫人跟踪應用，會在所有者不知情的情況下，匯總敏感的位置數據。與未經授權的第三方（例如第三方廣告商）共享此類敏感的使用者數據，是嚴重的隱私侵犯行為。
無人機可能會在不知情的情況下，捕獲旁觀者的其他資訊。攻擊者嘗試攻擊包含敏感資訊的數據庫，會帶來安全風險。物聯網網路的整合，增加了安全風險，因為此類低端設備相對容易受到駭客攻擊，並且容易受到拒絕服務攻擊。大量連接設備增加了攻擊者，執行未經授權操作的入口點數量，即增加了系統的攻擊面。
可能的解決方案
為了解決隱私挑戰，必須在設計階段與 5G 應用，一起佈署解決方案，例如按設計隱私、軟體定義的隱私、用於遠端醫療中宿節點定位的隱私保護協議。可以引入使用最少的個人數據的，用於聯繫人跟踪的，新的隱私保護協議。
此外，必須設計輕量級和可擴展的安全機制，來保護 MIoT。加密數據傳輸和分佈式安全解決方案（例如區塊鏈），可以防止攻擊者訪問網路，並保護收集的使用者數據。對於整體的安全和隱私框架，可以將這些解決方案建構，和/或整合到整個 5G 生態系統的，智慧且值得信賴的 5G 安全平台中。
嵌入在 5G 中的這種固有安全性平台，還可以解決不同網段中，不同應用案例的安全性問題。
B.可伸縮性問題
快速佈署新應用，例如新的行動服務、基於無人機的服務、線上教育平台，將在增加額外流量的同時，增加訪問此類服務的 5G 使用者數量。這將導致網路塞車加劇（例如，用於遠端會議的全像圖或 Zoom 軟體）。
基於 AR 的應用，需要高頻寬和低延遲。但是，塞車的網路無法滿足此類應用所需的服務級別。這也適用於透過網路進行的，基於無人機的影像傳輸。製造工廠可能必須提高特定商品的產量，以期快速佈署額外的網路資源。
此外，管理數十億個 MIoT 也是一項挑戰。當大量的物聯網設備生成臨時數據傳輸時，網路應具有可擴展性，以應對不斷增加的交通事件。
可能的解決方案
具有動態可擴展性的 5G 中的 NS，是解決此問題的可能解決方案。這些分片提供類似類型的服務，並且可以根據各種參數（例如網路流量負載，當前連接的 IoT 設備的數量），使它們具有自適應性。根據本地需求的突然增加，在 MEC 伺服器上，基於需求佈署虛擬 NF，將為塞車提供解決方案。如果不再需要某種服務，而新服務在本地具有更高的需求，則 MEC 中虛擬 NF 的動態佈署，可以輕鬆地修改和管理資源。
C. 有限的 5G 連接
僅當隨時隨地都可以使用 5G 連接時，這些解決方案才會帶來優勢。 5G 網路的商業佈署，仍處於起步階段。網路營運商需要盡快佈署這些基於 5G 的解決方案。 5G 網佈的有限佈署，和 5G 設備的有限可用性，將是許多國家面臨的直接問題。
可能的解決方案
政府和網路運營商，應推進其佈署計劃。 5G 設備製造商應以可承受的成本水準，提出新設備。此外，應鼓勵 L5GO 等小型 5G，佈署在醫院、工廠、大學中使用，以透過促進本地頻譜許可，來滿足特定和本地需求。
D. 社會問題
由於連接新的 5G 行動網路，和 COVID-19 大流行的陰謀論，而破壞了蜂窩基地台之類的事件，破壞了影響應用的連接。5G 解決方案，可能要求使用者具備複雜的技術素養水準。但是，許多人缺乏這種技術素養。此外，5G 使用者設備要貴得多，從而導致成本負擔。
可能的解決方案
5G領域和媒體領域的專家有責任在民間社會和政府的支持下清除這些不正確的社會觀念。可以使這些應用程序易於使用，並可以在普通的硬件和設備上運行，以便每個人都能負擔得起並使用這些服務。
E. 法律問題
在患者同意跟踪聯繫人的期限之後，進行聯繫人跟踪，是一個法律問題。透過應用 APP 或可穿戴設備，自動引導的無人機，在飛行禁區上空飛行的路徑，收集未經授權的數據，也將產生法律影響。快速佈署第三方服務，可能未遵循標準機構，和政府定義的確切準則，這可能導致法律問題。
可能的解決方案
標準機構應在早期階段定義準則，以便解決方案開發人員，可以同步和遵循，例如歐盟關於 COVID-19 聯繫人，跟踪應用 APP 的政策。政府、標準機構透過媒體，展開的宣傳計劃，也將最大限度地減少法律影響。
SECTION IV.
結論
本文介紹瞭如何在應對 COVID-19 大流行中使用 5G，物聯網和相關技術。討論了遠端醫療、聯繫人跟踪和自我隔離、線上教育、零售和供應鏈、智慧製造和工廠自動化、電子政務和媒體，以及電子旅遊和娛樂領域的應用案例，同時詳細說明了不同的要素 5G 和 IoT 技術，可用於開發適用於 COVID-19 後時代的創新解決方案。
實施建議的解決方案，需要解決安全和隱私、可伸縮性、有限的連接性、社會問題，和法律方面的若干潛在挑戰。本文還介紹了如何應對這些挑戰。但是，為每種挑戰提供有效的解決方案，尤其是在安全性和隱私性方面，為新的研究方向開闢了道路。
我們堅信，包括工程師、技術經理、醫護人員、政府機構、研究人員，和廣大公眾在內的相關方，將能夠透過基於提議的，基於 5G和物聯網的創新解決方案，來履行其通常的職責和功能。然而，目前，缺乏廣泛可用的 5G 通信網路，對所提議技術的快速適應施加了限制。
但是，應該指出的是，5G 網路正在世界快速佈署。此外，一些解決方案，例如全日制線上教育、電子旅遊和電子政務服務，要求使用者改變其常規習慣、工作方式、工具等，並適應新的思維方式和功能。這是一個有趣的未來研究方向。
可以預見的是，本文還將為未來的研究和開發工作鋪平道路，這不僅將在應對諸如 COVID-19 之類的流行病的鬥爭中，發揮關鍵作用，而且還將為 5G 及以後的通信時代的新生活方式，發揮作用。
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