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2021年4月19日 星期一
．開大門走大路 —— 台灣區電信工程工業同業公會理事長李金池專訪
台灣區電信工程同業公會 會員代表大會 2021.01.21
3S MARKET
台灣區電信工程工業同業公會理事長李金池，談起電信公會，總是露出以公會為榮的神采。他每次幾乎都是這樣在介紹：我們電信公會，從創會理事長到我這一屆，總共是 11 屆，一任三年，最高齡的 92 歲，每位都健在……
他同時又很熱情地，會把每一任理事長的背景，不厭其煩的，總是通通都要描述過一遍。
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| 台灣區電信工程工業同業公會理事長李金池 |
在電信公會的會員中，有些人認為李金池是歷屆中，最不按照程序行事的理事長，總是衝撞制度；也有人認為他開啟了電信公會不同的風貌，開大門、走大路！
李金池對於不按照程序行事、衝撞制度，他這樣回答：
做為一個組織的領導者，就要有所擔當，公私分明，我是在擔任理事長，我要做的是公會該做的事，是大部分人想做的事，不完全只是我想做的事。
所以，有時候制度會帶來僵化，為了去突破，我必須當下跳過一些枷鎖，遵守在一個大原則之下，帶領大家一起向前走。如果通通都墨守成規，就難以創新。
3S MARKET：你說的大原則，如何拿捏？
李金池：事實上，我很尊重公會的倫理制度。在不破壞公會的倫理制度，以及不違反議事規則的情況下，我認為很多的行事，可以有彈性的空間。況且，公會有監事會的組織制度在監督，不是我一個人說了算，很多行事必須按照議事規則提案的方式進行。
當一個提案通過，我充分授權讓各個委員會組織的主委去進行。我們電信公會的各委員會，也會透過例行會議進行協商，或在決議之後去執行。通常這些會議都會有公會的理監事列席，所以一切行事，也都在公開透明的方式下進行。
3S MARKET：可是很多聲音也指出，你經常衝撞制度？
李金池：公會是一個大家庭，不可能是一言堂。對於事情的處理方式，肯定有不同的意見和看法。我們公會到我這一屆，有 11 任的理事長，每個理事長都有各自的行事風格，也都有各自的理念，與階段性的歷史任務。
在我這一任，我的使命就是如何帶領台灣區電信公會，抬頭挺胸，一起攜手，勇敢的大步向前走出去，讓公會與其他相關專業領域的接觸越多，會員就會有越多的商機。
當然，我知道很多我們的會員，對接觸非電信背景的會員或資源的加入，存在不同的看法。但是，讓更多不同背景的會員加入，不同資源的引進，以及與其他公協會組織，建立更密切的互動，電信公會才能不斷注入新血和新氣象。
3S MARKET：可不可談談，你上任以來，對於領導電信公會組織的規劃和目前的執行？
李金池：謝謝你提出這個提問。這個提問如果太早說，可能大家對我的領導經營作風，會有所疑慮，太晚說，可能又會有往自己臉上貼金的嫌疑。
我的任期到明年一月，台灣區電信公會的理事長是透過選舉產生，一任三年。
所以我一上任，就把我要做的任務使命，分成三個階段，第一年也就是第一階段，我自稱為是開創作業年，第二年是執行實踐年，第三年是傳承交棒年。其實，因為疫情的影響，讓我這三年也都變成是執行實踐年。
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| 安控國家隊高峰論壇，邀請立法委員蘇巧慧共同與會。 |
3S MARKET：可不可以描述實際的具體作業？
李金池：我上任之初，正值物聯網、人工智慧、5G 即將開通，這些技術開始被媒體、產業界、國家政策不斷的提起。
做為一個目前在台灣資通訊、安控、IoT 產業領域，唯一有法源依據的公會，我身為理事長，面對全球產業供應鏈及生態，隨時都在瞬息萬變的局勢下，當然要帶領我們公會的所有團隊，一起參與這場歷史性的盛會，一起去面對，一起去完成各項的任務。
台灣區電信公會，是以電信弱電工程、系統整合商為主體的公會組織，當然也包括如中華電信、遠傳、台固、網通、安控，及有線電視業者等代表性的廠商。
但實質上，我們的會員還是以電信弱電工程為主體，這些新興技術，並非完全是我們所擅長的，但是如果我不把這些資源引進，我們只能侷限在電信弱電工程。
所以，在我理事長的職權中，我大力邀請了公會內的專業會員，以及相關這些技術背景的專業廠商，成為公會的總會顧問，作為引進這些新興技術資源的種子。
兩年多來，我們舉辦了很多場的新技術觀摩、趨勢論壇，以及因應國家推動「資安即國安」的政策，在去年舉辦了三場「智慧安控國家隊高峰論壇」。
藉此，具體將擁有這些技術的台灣代表性廠商，共聚一起交流分享，更形成建議白皮書，並提供給相關公部門參考。
這些，我們在日常及各區、各特種委員會的例會，與會務作業執行，也因此都陸陸續續加入這些元素，更促成了很多的合作。
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黃仁宏常務理事（前中） |
3S MARKET：所以理事長，你也談到了一些執行實踐階段的作業，有沒有你認為最值得說出的代表性成績？
李金池：其實公會兩年多來，有很多的作業都非常有代表性，當然我必須感謝歷屆理事長的支持，還有所有公會領導幹部們的無私熱情投入與付出，有他們的支持，這些規劃才會有如此顯著的成績。
2007.07.11 政府頒布的「電信法」，實施了十幾年，因應全球電信自由化及國際情勢，在大家的努力，及多位立法委員與貴人的協助下，終於在前年 2019.05.31 經立法院三讀通過「電信管理法」，成功的為台灣的資通訊、安控、IoT 產業，再次奠定永固的基石。
去年，新冠肺炎疫情的因素，整個上半年，公會相關的例會，為了配合政府防疫規範，都不能召開。但是，會務的推動依舊如火如荼的進行中，與我們的監事會召集人文信兄，以及各常務幹部、各委員會主委、總會顧問，都藉由通訊，或法定容許的開會人數，持續進行規劃作業。
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劉榮漢常務理事（月刊主委） |
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| AI 資通安全智能應用展覽會盛況 |
其中，去年我們把原本例行的北中南巡迴展，結合年度自強活動，在去年的 11 月 15 日，在台中后里福容飯店及麗寶樂園舉辦，當日蔡總統致電賀詞外，包括有立法院副院長蔡其昌等多位政府代表，出席致意支持。
更值得一提的是，在黃仁宏籌備主委、劉榮漢月刊主委，及所有理監事團隊、各委員會主委、幹部，及顧問團的支持與努力下，我們破紀錄的結集全國超過 1500 人，參加本次結合產品展示，和會員自強活動的盛況。
另外，我們相當的幸運，公會推動有十幾年之久的「建築物電信設備審查審驗」權責，在歷屆理事長持續提供資源的協助，在范崇信常務理事這十幾年來的堅持與專業努力，永不放棄的精神，也可以說是他的堅固執著，以及大家的積極奔走運作，向朝野立委們溝通，並獲得立委們的理解與支持，及許多貴人的幫助，NCC 終於在今年 110.02.22 正式公告：「通傳基礎字第11063002171號」令，通過這項原本就該屬於台灣區電信工程工業同業公會的業務權益，在本屆的任期中完成，落實會員服務。這是一個偉大的工程，也正式宣告台灣區電信公會正式進入另一個里程碑。
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| 范崇信常務理事 |
我必須強調，所有任務的完成，不是一個人的功勞，而是歷屆理事長及會員先進們，還有本屆理監事團隊、各委員會主委、幹部及顧問團們，所共同努力的成果，更也是我們公會一向的傳承。
3S MARKET：恭喜理事長！那麼請你談談，有關你所提到傳承交棒的想法。
李金池：我剛開始有説到，我是非常重視公會倫理制度的人。歷任理事長的一些創新舉措，交到我的手上完成，同樣我也必須秉承這樣的傳統優良使命，以及累積的資源，給未來的繼任者們，有更多的發揮空間。
像我們公會組織中的大陸經貿委員會，隨著市場趨勢的轉變，已經完成了其歷史的階段性功能，於是經過提案通過，改制成為「國際經貿委員會」。
為了公會的持續創新發展，要讓這個委員會發揮功能，絕對不是在我任內就能夠一蹴而成。但是時機正好發展至此，於是我就順勢播下了這個種子。
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| 李金池大量延攬顧問，讓電信公會有更多的人才資源。（ 李理事長右側為總會顧問林芳如，林顧問擁有豐富的公共服務經驗，熟悉物聯網產業，目前同時擔任高雄市政顧問。） |
3S MARKET：在你的任內，你還會有那些推動的計劃？
李金池：去年因為新冠肺炎的影響，我的一些推動，也確實變成了計劃跟不上變化。但是在我的任期內，還是會努力去實踐。
我還是必須再度強調，任何創新的做法，仍然必須透過公會的體制提出。
我還有九個月的服務任期，接下來我當然還有一些提案構想，包括「電信技師」的推動，但是更大的責任，是把我任內產生的各種資源，變成公會的財產，讓這些資源財產，順利的提供給未來的理事長及相關的幹部，繼續運用及發揮。
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| 11 大工程工業同業公會 110 年度第 2 次工作合作交流座談會 |
3S MARKET：你認為有哪些資源是值得未來可繼續運用的？
李金池：例如像是 3 月 25 日，由電信公會所召集的中華民國工業總會轄下的 11 大工程工業同業公會，110 年度第 2 次工作合作交流座談會，在大直典華舉行，我們邀請了 11 大工程工業同業公會的各理事長、總幹事及本會所有常務，會中針對當前營造業及工程相關產業的缺工問題，現階段台灣智慧應用面臨的問題與機會，以及必須由政府帶頭做那些建設等，做為議題進行深入的探討，並把探討內容及建議，將於適當時機，呈請給政府做為參考。
像這樣有意義的活動，所結集的資源與人脈，都讓電信公會的未來發展，持續充滿前進發展的能量。
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| 熱情活潑的台灣區電信工程工業同業公會 |
3S MARKET：所以理事長的想法，是要把這些建立的社會與人脈資源，結合進行中的各項作業，交棒給未來的繼任團隊。
李金池：是的。我相信這些資源的結集，才是我任期內，提供給電信公會未來的運用，最重要的努力。我個人認為不斷突破才是重點，如果真的有什麼建樹，我只能説，我也是歷任理事長中，去做出一些里程規劃，更有待在未來，大家共同的來合作努力。
3S MARKET：感謝理事長接受專訪，我想請你説出，你真正對電信公會的感想和期許，做為此次專訪的 Ending。
李金池：謝謝，讓我及公會有這個機會，做發表與介紹。
台灣區電信公會是結集電信、弱電、資通訊、安控的工程同業公會組織，我期待因為有我們這樣的組織，匯集相關產業的資源，讓台灣產生更多元的商機。
同時，因為有這些產業上、中、下游業者的結集，台灣區電信公會可以扮演，擔任政府相關部門的智庫，提供各種公民營建設，在技術、整合的溝通諮詢橋樑，讓我們台灣的智慧應用更創新、更進步！
謝謝，大家共同努力！
．七點還原智慧門鎖的真實發展現狀
Best Smart Door Lock 2021
2021 最佳智能門鎖
來源： 國搜頭條
隨著網際網路與物聯網技術的高速發展，智慧家庭與智慧生活理念，逐漸走進人們的生活，智慧門鎖的市場也是前景無限，但是智慧門鎖的價格，還是讓很多消費者望而卻步的，那麼智慧門鎖為什麼價格這麼高？它的成本到底是多少？接下來，我們為大家解析一下。
一、什麼是智慧門鎖？
隨著科技時代發展，鎖也發生了多次的更新換代，智能鎖是指區別於傳統機械鎖，在用戶辨識、安全性、管理性方面更加智慧化的鎖具。
智能鎖是門禁系統中，鎖門的執行組件。目前市場銷售的還有機械鎖、感應鎖、密碼鎖、指紋鎖等幾種門鎖，每個產品的功能原理和技術運用都各有差異。
目前老百姓用的最多的，就是普通機械鎖。感應鎖和密碼鎖經常應用在商務和公眾空間，飯店房間用的門卡鎖就是感應鎖，而不少企業公司選擇了密碼鎖，來進行門控管理。
核心組件包括有：鎖芯、彈簧、彈子、鎖舌等實體組件(插鑰匙用)，主板和離合器加以指紋採集器，附上特有的密碼技術，以及微處理器 CPU，和智慧晶片和嵌入式程式等，幾大核心組成部分。
二、智慧門鎖基本功能
1.使用方式多樣化，可以透過智慧手機、指紋、或智慧手錶開門
2.可以實現遠端控制，身處戶外也可以為家庭來訪者開門
3.門鎖能根據自身狀態主動與用戶溝通，比如開門關門頻率提醒、暴力破門提醒等
4.低能耗，普通的 5 號電池可以用一年以上的時間
5.安全性較高，有智慧家庭系統程序進行保密
三、智慧門鎖在智慧家庭應用現狀
是否每天出門都，要確認下有沒有帶手機和鑰匙？當然沒帶的後果就是，進不了自己的家門。為了避免這種情況，智慧門鎖誕生了，作為智慧家庭安控方面的基礎設備，其重要性不言而喻。
龐大的市場，也導致了不少智慧家庭企業，紛紛推出了自己的智慧門鎖產品，宣稱各種最新智慧技術、不用帶卡帶鑰匙，方便老人家使用等賣點優勢。
智慧門鎖也一時成為各商家，爭奪智慧家庭入口的重要切入點產品。
應用場所逐漸廣泛，但也有飯店負責人表示，合作的門鎖團隊並不成熟。在安裝了 1000 多把門鎖後，雲端的伺服器居然崩潰了。正常情況下，在用手機開門時，耗時較長，甚至要 30 多秒，這給飯店客戶帶來很差的體驗感受。
四、智慧門鎖市場成本分析
一般在家庭的安控方面，鎖可是重中之重，其費用也是家庭裝修佔比較多的一項。那麼現在智慧門鎖的價格，到底是什麼水準呢？
五、一把智慧門鎖真的就要好幾千元甚至上萬元？
向幾家生產商和銷售商打聽，發現一把普通的智慧門鎖出廠價起碼在 2500 元以上，如果功能較多，外表設計新穎的，出廠價就超過 3000 以上，甚至有部分大品牌的超過 5000 元。而這些產品一到用戶的手上就變成了幾千元。
難道是中間商和終端銷售商的「貪婪」，導致這樣的「暴利」？簡單來說，從產品的一般成本分析：產品的價格 = 實質生產成本 + 中間商管理營運利潤 + 終端商銷售利潤。
根據實際智慧家庭企業市場情況來看，有不少智慧家庭企業是自產自銷的，但智慧門鎖的價格，與其他代銷的價格，並沒有相差多少。企業商家們坦言，高定價是因為智慧門鎖市場還沒全面打開，產品研發成本高，銷售推廣投入大，為了企業生存，高定價是目前無可奈可的選擇。
但又因為高定價，很難有好的銷售量，這就成為智慧門鎖發展的怪圈。不少生產廠家以及智慧家庭企業表示，當智慧家庭全面普及的時候，智慧門鎖才可能會有大幅成長。
六、未來發展：穩定性和性價比是關鍵
雖然說價格高是無奈之舉，但產品的價格是取決於市場需求，和產品品質等條件的。而無論是電商平台的買家留言、智慧社區用戶的評價，都反映了，智慧門鎖仍存在重大的漏洞不足：穩定性。
智慧門鎖需要超低功耗、實時連接，但在實際應用中，由於 WiFi、ZigBee 等協議的穿牆能力、功耗、覆蓋力等方面都不足以支撐智慧門鎖的功能實現，目前也有大型的智慧家庭企業團隊專門針對這些漏洞不足，推出各種解決方案，或者升級改造，智慧門鎖的安裝成本也逐漸降低。
有智慧家庭企業表示，智慧門鎖其實是一個入口級的產品，更看重的還是門鎖背後，延伸的多元化智慧家庭場景服務，以及未來在物聯網領域長期的行業創新上。未來將不斷加大研發力度，增加智慧門鎖等產品的穩定性、性價比。
七、結語
就像大部分新創智慧家庭產品一樣，智慧門鎖在初期也面臨一些挑戰，但智慧家居產品的推出，畢竟其用戶市場為家庭用戶，並非某些高端或奢侈品，根據目前的智慧行業發展現狀，如何提升用戶體驗和一個合適的售價，仍是阻礙智慧產品普及的重要因素。智慧門鎖想要真正普及性價比，還有很長的路要走。
．田間物聯網技術翻新頁 NB-IoT 成農漁資料收集神器
The Internet of Things becomes an artifact of collecting agricultural and fishery data
物聯網成農漁資料收集神器
田間物聯網涵蓋了農林漁牧範疇，建構自長年的田野經驗，背後的數據研究累積，借助科學方法描述數值，所表示田間即時發生的現象，進一步判斷、分析做出對應處置；這項技術不僅是電子電機技術的整合，更需結合大氣科學、土壤化學、生物科學、電化學、環境科學等各種領域知識的整合，隨著聯網方式以及傳感器技術進步，物聯網將可以更深入於各種應用領域。
田間物聯網意義
農林漁牧領域，都是運用一定土地區域進行植栽養牧用途，此產業對環境變遷及天災極為敏感，生產物皆以人類食用為大宗，是食安敏感課題。同時此產業也具備持續性生產及消費需求，是人類主要經濟活動來源；因此，能夠穩定生產及監控生產物品質，便能夠有效率預估產量、經濟規模、價格。
過去在田間往往因為地處偏遠，無良好通訊基礎設施可到達，佈置田間感測器，用以收集現場資料成為一大挑戰，也因此出現各種低功耗廣域網(Low-Power Wide-Area Network, LPWAN)之通訊方式角逐田間應用。
在農業運用範疇，許多農作物為了收集種植場域地表、土下、作物等環境微氣候數據，可以透過許多已經發展完整的感測器，如電導度計(Electric Conductivity, EC)、pH電極、氣溫感測器、相對濕度感測器、風速計、風向計、雨量計、氣壓感測器、光量子計等，用以記錄及分析植栽生長狀態；而在養殖業的田間應用，也可以取得溶氧計(Dissolved Oxygen, DO)、鹽度計、氧化還原電位電極(Oxidation Reduction Potential, ORP)、濁度計、葉綠素計、離子選擇電極等感測器，用以瞭解水質情況。
現行的感測器多已具備數字接口如 UART、RS232、RS485 等，可以使用單晶片、或 Arduino 開發板讀取感測器數據，再透過 LPWAN 方式傳送至雲端主機。以單晶片或 Arduino 開發板利用 UART 接口連接 LPWAN 模組，可以快速地完成一個簡易的數據收集點；在田間應用時，感測器的設置地點、彼此的設置密度、安裝高度會影響收集數據的正確與否。
田間物聯網的價值在於，正確設置的感測器量測的數據，可以還原田野現場狀態，成為作物生長的分析指針，結合地理資訊，數據尺度達到公尺(1~10m)，能夠以小區塊為單位，透過機器觀察人類忽略的資訊，計算各種微型模式的發生。
NB-IoT/M1 穿針引線 田間通訊立竿見影
LPWAN 有數種規格互相競逐，例如 LoraWAN、Sigfox、窄頻物聯網(Narrow Band-IoT, NB-IoT)等，NB-IoT 亦稱為 LTE Cat. NB1，是架構在行動通訊網路上的低功率廣域網技術。它可以使終端設備，簡單有效地連接行動通訊網路，數據傳輸時具備行動通訊等級加密的可靠度，適合處理少量、不頻繁的雙向數據。NB-IoT 使用 LTE 行動通訊網路 200kHz 頻寬的頻譜，可工作於載波保護頻段(Guard Band)，或在頻段內(In-Band)、或採用獨立頻段(Stand-alone)(圖1)。
三種頻段工作模式
NB-IoT 規範由 2016 年 6 月 3GPP 協議規範第 13 版(3GPP Release 13)定義，下行(Downlink)最大速率 250kbps，上行(Uplink)最大速率 250kbps。LTE Cat. M1 同樣架構於 LTE 行動通訊網路，使用 LTE 頻段，相較於 NB-IoT，具備可行動切換基地台連接的能力，具有行動通訊網路的完整安全和加密功能的優點，LTE Cat. M1 技術規格亦於 3GPP Release 13 定義，下行最大速率 1Mbps，上行最大速率 1Mbps。
LoraWAN、Sigfox 屬非執照頻段，須自行建置基地台及搭配寬頻網路，Gateway 以連上雲端；NB-IoT/M1 為需執照頻段，由電信商提供服務，一個基地台訊號可涵蓋 10~20km，基地台可同時服務數萬個設備端，可布建於現有的 4G 系統之上，每一個 NB-IoT/M1 設備端，皆可以獨立連上雲端；並且因為行動通訊網路覆蓋全球，可透過業者漫遊方案提供全球設備聯網，加上全球電信業者均陸續支持 NB-IoT/M1，目前模組供貨商多整合 NB-IoT/M1 雙模，甚至可以提供全球電信商頻段，因此成為物聯網應用備受矚目的通訊方式。
由於其通訊協議之設計，使得通訊模組在送出數據後，大部分時間內皆處於休眠狀態，因此可以具備相當低的耗電量。NB-IoT/M1 模組設計條件，均可以電池工作達數年以上。田間物聯網因設備多半設置於固定地點，或僅有低速行動需求(30km/h)，同時收集數據量少，收集數據區間長，因此 NB-IoT 非常合適田間物聯網，需要之長時間定期回報小量數據的應用場合。
以農業蟲害感測為例，將台中區農業改良場所發展之中改式昆蟲性費洛蒙誘蟲盒(圖2)整合環型害蟲偵測電路、NB-IoT 通訊模組，可以量測單位時間內，透過誘蟲盒的蟲只數量、體型大小、穿梭方向；此一附加 NB-IoT 之昆蟲性費洛蒙誘蟲盒，不需破壞誘蟲盒本體結構設計，加上環型害蟲偵測電路，即可使原誘蟲盒具備感測能力，將誘引入盒內昆蟲數量、時間、密度、安放坐標、氣溫、濕度，即時傳回至雲端主機記錄，即時呈現田間不同作物特定害蟲出沒的熱區、密度、時間，以及特定區域發生蟲害的頻繁度。透過 NB-IoT 傳輸，田間害蟲資訊的收集，可以由人工統計轉為自動回報，不僅節省人力，最大的意義在於可呈現田間資訊的即時完整性，避免數據失真，詳盡的數據可以長期累積，用以建立蟲害發生模式，有助擬定正確防治策略以及預警時機，降低損耗，提高獲利。
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| 圖2 整合 NB-IoT 之中改式費洛蒙誘蟲盒數據源：原力電子科技 |
新式感測器增加田間量測可行性
目前感測器組件技術發展已相當成熟，三合一功能的壓力、濕度、溫度微機電感測器僅有 3×3mm 大小，具備 I2C/SPI 數位接口，相較於傳統類比式感測器而言，電路簡潔，其耗電量極低，相當適合應用於田間量測數據。
量測電導度可採用，以時間區域反射法(Time Domain. Reflectometry, TDR)原理之多電極式感測器，可以耐酸鹼、長時間於戶外條件下工作，耗電量同樣也低，適合以電池供應於田野使用。對於水質分析，可以針對量測水中，特定離子濃度電位差來判斷水質條件，透過特定電極對特定離子的濃度反應敏感，此類感測器稱為離子選擇性電極(Ion-Selective Electrodes, ISE)，pH 電極即為 H+ 離子選擇性電極。此外，更有以離子擴散而改變半導體接口電荷濃度，產生半導體場效效應，所開發之離子埸效晶體管(Ion Sensitive Field Effect Transistor, ISFET)固態電極，不但免除了離子選擇性電極玻璃易破碎的困擾，可以於水下長期工作，甚至可以高溫滅菌。
然而在田間應用中，單純量測數值並不足以解決現場實務上，所出現形形色色的問題。田間數據背後代表的，是整個環境大系統狀態的平衡與否，而整體環境系統同時需要考慮的變因極多，並非透過幾個感測器便可窺得全貌。這意味著田間物聯網，若僅依賴電子電機工程師開發硬體，不足以發揮其正確效用；它需要相對應問題的專家知識，例如生物科學家、農藝科學家、環境科學家的加入。
依專家指導而正確佈置的數據收集點，以取得有效數據，同時數據交由具備專業背景知識研究人員分析才具備意義。具備價值的分析數據將促進產業革新，甚至促進新的感測方式，及感測器的開發。
田間環境考驗不亞於工、車規
在戶外設置的氣象站，受到曝曬、雨淋、強風吹襲，設備箱內的熱、濕累積，對於量測線路都需要再做校準與誤差修正，在戶外日光曝曬下，箱體溫度可能高達攝氏 70~80 度，對通訊模組工作的可靠度是一大挑戰，因此耐候性氣象站應採用，透過工規 NB-IoT/M1 的通訊模組、符合工規的單晶片及零件開發，才能於田野長時間工作，全自動化氣象數據收集，記錄氣壓、氣溫、濕度、風向、風速、雨量等數值、計算風寒指數、露點溫度、體感溫度、暴雨警報，傳送至雲端氣象資訊平台(圖3)。
圖3 NBIoT/M1 氣象站數據源：原力電子科技
水下量測技術挑戰
田間作業環境的高溫、高濕、泥水、揚塵、機械的引擎溫度、振動，以及養殖池鹽霧、鼓風機的振動，對量測設備的工作條件是一大挑戰。養殖漁業亦為田間傳感器需求的極大市場，水體表層及水下感測數據的取得，是養殖漁業在養殖管理過程，相當重要的參考指引。在養殖環境中的田間數據量測，需要考慮防水、鹽霧侵蝕，其中因感測器、導線長時間浸泡於水中，會有電極腐蝕及生物膜附著，而導致量測數值產生誤差。
利用 NB-IoT 結合防水防塵外殼、電池、單晶片、ADC 等電路所開發的整合式無線感測器(圖4)，搭配長效型複合式電極，可以隨處即時量測，在養殖環境中，能精密記錄每一點位的水下資訊，並具備即時數值補償，同時排除因量測點位置不同產生之讀值誤差。
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| 圖4 NB-IoT 之無線溶氧計數據源：原力電子科技 |
養殖漁業田間幅員常為數分地至數甲地面積，當感測點設置較多時，會改用 Gateway 先存後轉送數據至雲端，因傳送數據量較 NB-IoT大，Gateway 的通訊模組選用 mini-PCIE 接口之 Cat. M1，甚至可以依傳輸量需要更換為 Cat. 1 以上規格之通訊模組(圖5)。透過現場即時取得養殖環境數據，用以自動化控制實現水質增氧監控、投餌餵飼作業管理、環境紀錄(溶氧、溫度、氧化還原電位、ORP)，以全面性建立生長管理履歷追溯；並可在雲端分析，建立餵飼、生長管理、履歷追溯之養殖自動決策系統，可作無人化管理水質監控與調節、成長分析與營養管理、魚塭環境健康度，及養殖生物疾病預警。
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| 圖5 田間數據 Gateway 及內部電路數據源：原力電子科技 |
Arduino 整合 NB-IoT/M1
依據 NB-IoT 模組的通訊特性，適合運用於小數據量，及固定週期的數據收集，當其模組進入深度睡眠時，靜態耗電流僅消耗 3uA，如每 2 小時收集一筆溫濕度，或每日檢查 4 次感測器狀態，如此的操作週期，可使每一 NB-IoT 資料收集器，以電池供應長達十年的工作時間。
如果採用 Arduino 架構及相容開發環境，可以在各種設計整合做原型測試，滿足各種快速開發、測試需要，電路板直接整合 NB-IoT/M1 通訊模組，便成內建 NB-IoT/M1 功能之 Arduino 開發板，不需另加 Arduino Shield 擴充板，使原本數量有限的輸出入腳位，可搭配各種感測器如氣壓、氣溫、濕度、風向、風速、雨量等應用，亦可透過 UART、I2C、SPI、RS232、RS485 接口結合其他控制設備，運用已和電信業者合作測試完成之程序發展範例及函式庫，可以更快建構 NB-IoT/M1 現場應用(圖6)。
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| 圖6 10Tuino 開發板數據源：原力電子科技 |
NB-IoT/M1 在核心開發潛力
NB-IoT/M1 模組的核心晶片，配置數個可自行運用的 DIO，可處理簡單的 I/O 運用，模組本身也有 I2C、SPI 接口，利用模組處理器的運算餘裕，開發程序讀取 I2C/SPI 接口的外部感測器讀值，再以 UDP 或 TCP/IP 協議，將感測器讀值封裝之數據，以 MQTT 或 RESTful 直接傳往雲端數據平台，而外部電路除感測器之外，僅需 Watchdog 及感測器管理 IC，結合晶片式 SIM(eSIM)，使得模組除了可以預載電信服務商門號，更可以在全球佈建服務商空中換號；不僅電路配置更加簡化，以模組核心 SDK 作二次開發，可在原有通訊模組內存，上傳客制化程序，讓 NB-IoT 模組透過 I2C/DIO 讀取感測器數據，傳送至雲端。田間物聯網的感測設備開發，應著眼於解決現場問題，而非處理於各種複雜電路設計。
田間物聯網是田野大數據收集的基礎建設，同時也是多元知識、專業科學整合應用的場域。在當今巨量數據加上人工智慧分析時代，更應利用田間物聯網，作為高效率收集巨量資料的基礎科學方法，正確解讀數據背後的意義，為不同應用跨領域發展開發新契機。
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