3S Market 整理

Klacci 凱樂奇通關機

到底什麼是 IoT？大約這名詞從 2012 年開始被瘋狂炒作，至今似乎還是不冷、不溫也不熱。2013 年前明基總裁李焜耀說，物聯網要流行至少是三年後的事。2014 年張忠謀說，這是 The next big things。而今天已經是 2026 年了，然而還是有非常多人不懂什麼是 IoT ，甚至解釋錯誤 ⋯⋯

物聯網不只是「網」，更完整地說，物聯網是一個架構，讓物物可以相連，然後再作為各種應用的架構。在這篇分享中，用建築的場景來說明物聯網的佈署。看完之後，相信就可以完全理解什麼是物聯網。特別是了解了整個架構後，才能從中真正找出產品的應用商機。

物聯網的基本架構分為五層，結構如下：

🧠 IoT 整體架構圖（由下到上）


[ 感測層 Sensors / Devices ]（感測層和邊緣層都是在現場端）
        ↓
[ 邊緣層 Edge / Gateway ] （邊緣層很多人搞不清楚，只要先記著：邊緣層就是「現場端的設備」）
        ↓
[ 網路層 Connectivity ]（負責將邊緣層的資料或訊息，傳送到控制管理端）
        ↓
[ 平台層 Cloud / IoT Platform ]（平台層就是控制管理層）
        ↓
[ 應用層 Applications ]（應用層可能是在雲端，更直接的就是如手機上的APP，用來操控或下指令）

以下用「智慧建築中的 IoT 應用」來解釋，並用拓樸架構圖呈現，接著標注各類設備的功能說明。

Klacci 凱樂奇 100% 台灣製商用級智慧門鎖

一、IoT 在建築中的應用是什麼

IoT（物聯網）在建築中的核心，就是把原本分散的設備連上網路與平台，讓建築具備：

感知：知道人在哪裡、溫度多少、空氣品質如何、設備是否異常
連接：感測器、控制器、門禁、照明、空調、電表都能互通
分析：平台能做告警、節能、預測維護、空間使用分析
控制：自動開燈、調整空調、啟動排風、發送告警、遠端管理

所以 IoT 建築不只是「監測」，而是進一步做到節能、舒適、安全、維運自動化。

二、建築 IoT 拓樸架構圖

下面是一個典型的建築 IoT 完整拓樸架構：


                        ┌──────────────────────────┐
                        │     雲端平台 / 私有雲      │
                        │--------------------------│
                        │ IoT Platform / Dashboard │
                        │ AI 分析 / 告警 / 報表      │
                        │ 能源管理 / 維運管理        │
                        └──────────┬───────────────┘
                                   │
                             Internet / VPN
                                   │
                    ┌──────────────┴──────────────┐
                    │       建築中央管理平台         │
                    │-----------------------------│
                    │ BMS / EMS / SMS / VMS       │
                    │ 中控伺服器 / NVR / DB         │
                    └───────┬───────────┬─────────┘
                            │           │

                     Ethernet/IP      API/Server

                            │           │
        ┌───────────────────┼───────────┼───────────────────┐
        │                   │           │                   │
        │                   │           │                   │
┌───────┴───────┐   ┌───────┴───────┐  ┌──────┴───────┐  ┌──────┴───────┐
│ IoT Gateway   │   │ 安控子系統     │   │ 機電子系統     │ │ 能源子系統     │
│ 協議轉換閘道器  │   │ Access/CCTV   │   │ HVAC/Lighting│ │ Meter/Power  │
└───────┬───────┘   └───────┬───────┘  └──────┬───────┘  └──────┬───────┘
        │                   │                 │                 │
   ┌────┼────┐        ┌─────┼─────┐      ┌────┼────┐       ┌────┼────┐
   │    │    │        │     │     │      │    │    │       │    │    │

感測器 控制器 智慧表計   攝影機 門禁機 對講機   空調箱 VAV 照明控制器  智慧電表 水表 瓦斯表

   │    │    │        │     │     │      │    │    │       │    │    │
   │    │    │        │     │     │      │    │    │       │    │    │

溫濕度 CO2 PM2.5     人臉辨識 讀卡機 電鎖    冷凍機 風機盤管 調光模組  用電 用水 用氣
人體 移動 漏水 煙霧    車牌辨識 門磁 緊急按鈕  新風機 排風機 繼電器     資料採集

三、分層理解建築 IoT 架構

1. 感知層（Field Devices）

最底層是各種感測器、執行器、設備端點。

它們負責蒐集現場狀態，或執行控制命令，例如：

偵測溫度、濕度、CO2、PM2.5
偵測有人無人、門是否開啟、是否漏水
量測電、水、瓦斯使用量
接收指令去開燈、關燈、開風機、鎖門、解鎖

2. 邊緣層（Controller / Gateway）

這一層是控制器與閘道器。

用途是：

連接不同品牌與不同通訊協議設備
把現場資料做預處理
在網路中斷時仍可本地控制
將 Modbus、BACnet、RS-485、Zigbee、LoRa、BLE 等轉成 IP 可管理資料

3. 平台層（BMS / IoT Platform）

這一層是建築管理的大腦，常見包括：

BMS：Building Management System，建築管理系統
EMS：Energy Management System，能源管理系統
SMS：Security Management System，安全監控管理系統
VMS：Video Management System，影像管理系統

它負責：

集中監控
告警與事件管理
歷史資料儲存
趨勢圖與報表
自動控制邏輯
與 ERP、維修系統、App、雲平台串接

Klacci 凱樂奇儲能系統解決方案

4. 應用層（Application）

最上層是實際價值呈現：

節能優化
空間使用分析
設備健康監測
安控聯動
手機 App 管理
AI 預測維護
租戶服務與智慧辦公體驗

四、建築中常見 IoT 設備與功能

下面把主要設備分類說清楚。

1. 環境感測設備

溫濕度感測器

功能：

偵測室內溫度與濕度
提供空調自動調節依據
提升舒適度並避免能源浪費

應用：

辦公大樓
商場
飯店
機房

CO2 感測器

功能：

偵測室內二氧化碳濃度
判斷空氣是否悶、換氣是否不足
聯動新風系統

應用：

會議室
教室
辦公室
醫療空間

PM2.5 / 空氣品質感測器

功能：

監測細懸浮微粒與空氣品質
聯動空調、新風、空氣清淨設備

應用：

高級住宅
商辦
醫院
學校

漏水感測器

功能：

偵測機房、地下室、廁所、空調冷凝排水異常
即時告警，避免設備損壞與財損

應用：

機房
地下室
水泵房
高價值設備區

煙霧 / 氣體感測器

功能：

偵測火災或有害氣體異常
聯動排煙、通報、門禁逃生策略

應用：

停車場
廚房
機房
工業建築

2. 人員與空間感知設備

人體感測器 / Occupancy Sensor

功能：

偵測有人或無人
自動控制照明、空調、會議室狀態

應用：

走廊
廁所
會議室
辦公區

人流計數器

功能：

統計進出人數
分析尖峰時段、區域熱度、商場動線

應用：

百貨商場
展館
車站
辦公大樓大廳

室內定位 Beacon / BLE

功能：

提供人員或資產位置資訊
做導引、追蹤、服務推播

應用：

醫院
商場
智慧辦公
倉儲空間

3. 安控與門禁設備

門禁讀卡機 / 人臉辨識機

功能：

身分驗證
管制出入口
保留進出紀錄

應用：

辦公大樓
社區住宅
機房
工廠

電鎖 / 門磁

功能：

控制門開關狀態
門未關妥、異常開啟可告警

應用：

所有重要出入口
受管制空間

監視攝影機（IP Camera）

功能：

即時影像監控
錄影存證
搭配 AI 做人臉、車牌、入侵、煙火辨識

應用：

大廳
停車場
周界
電梯前室

緊急對講 / 求救按鈕

功能：

事件發生時可立即通報
聯動攝影機與中控中心

應用：

停車場
電梯
長照機構
校園

4. 空調與機電控制設備

空調控制器（HVAC Controller）

功能：

控制冷氣主機、空調箱、風機盤管、VAV
根據溫度、濕度、人數自動調節

應用：

大樓空調系統
商辦
醫院
飯店

VAV 箱控制器（Variable Air Volume Box Controller）

功能：

變風量控制
依各區域需求分配冷氣量

應用：

分區空調場域

新風機 / 排風機控制

功能：

提供新鮮空氣
排除 CO2、異味、粉塵或煙霧

應用：

地下停車場
廁所
廚房
辦公區

電梯監測模組

功能：

回傳運行狀態、故障、使用頻率
供維保與派工分析

應用：

商辦
社區
飯店
醫院

5. 照明系統設備

智慧照明控制器

功能：

定時開關燈
感應有人自動開燈
與日照感測器聯動調光

應用：

辦公室
停車場
公共走道
商場

調光模組

功能：

依環境亮度或情境調整燈光亮度
達到舒適與節能

應用：

會議室
展示空間
飯店
高級住宅

日照感測器

功能：

感知自然光強弱
自動調整人工照明

應用：

玻璃帷幕建築
辦公區靠窗位置

6. 能源管理設備

智慧電表

功能：

量測即時用電、需量、尖離峰
提供節能分析與異常用電告警

應用：

全棟大樓
分樓層
分租戶
分設備迴路

智慧水表 / 瓦斯表

功能：

監測水與瓦斯使用量
偵測異常高用量、漏水、漏氣

應用：

社區
飯店
商場
工廠

配電盤監測模組

功能：

監測電壓、電流、功率因數、斷路器狀態
進行預防性維護

應用：

機房
配電室
工廠
大樓機電室

五、IoT 在建築中的主要應用場景

1. 智慧節能

例子：

無人時自動關燈與降低空調
依 CO2 濃度控制新風量
依電價時段做需量管理

效果：

降低電費
提升設備效率
支持 ESG 與碳管理

2. 智慧安控

例子：

門禁與攝影機聯動
非授權入侵即時告警
火警時自動開啟逃生策略

效果：

提升安全性
加快事件反應
留存完整紀錄

3. 設備預防維護

例子：

冷凍機、風機、泵浦異常震動監測
電梯故障前兆預警
配電盤溫升異常告警

效果：

降低停機風險
延長設備壽命
減少維修成本

4. 智慧空間管理

例子：

會議室是否被佔用
哪些樓層使用率高
哪些區域冷氣過強或不足

效果：

提升空間利用率
改善員工體驗
支持租戶管理與營運優化

六、建築 IoT 常見通訊方式

建築中常見的 IoT 通訊，不同設備會混用：

Ethernet / IP：適合攝影機、伺服器、控制器
Wi-Fi：適合部分感測器與行動裝置
RS-485 / Modbus：常見於表計、控制器、工業設備
BACnet：建築自動化很常見，尤其 HVAC
Zigbee / BLE：低功耗感測器、照明、室內定位
LoRa / NB-IoT：遠距離、低頻率傳輸，如表計或廣域感測
MQTT / HTTP API：平台層資料傳輸常用

七、最典型的建築 IoT 聯動範例

範例 1：會議室智慧控制

流程：

人體感測器偵測有人進入
門禁確認預約者身份
照明自動開啟
空調切到舒適模式
CO2 升高時，新風自動增加
人離開後，延時關燈與空調降載

範例 2：地下停車場安全管理

流程：

CO 感測器偵測濃度升高
排風機自動啟動
攝影機同步監看
中控平台產生告警
若異常持續，通知管理員與維保人員

範例 3：機房維運管理

流程：

溫濕度、漏水、煙霧感測器持續監控
配電盤監測異常電流
空調設備回傳告警
平台發送簡訊/App 通知
建立維修工單並追蹤處理

八、建築 IoT 導入時的關鍵重點

1. 先定義目標

是要節能、安控、維運，還是租戶服務？不同目標會決定設備優先順序。

2. 優先做可整合架構

不要只買單點設備，重點是能否整合到同一平台。

3. 注意通訊協議相容

很多建築最大問題不是沒有設備，而是彼此不能互通。

4. 邊緣控制不能少

不能完全依賴雲端，建築控制必須保留本地運作能力。

5. 資安必須納入設計

門禁、攝影機、控制器上網後，資安風險會大幅提升。

九、你可以直接拿去用的簡化版拓樸圖

[感測器層]

溫濕度 / CO2 / PM2.5 / 人體 / 漏水 / 煙霧 / 電表 / 水表

│

▼

[控制與閘道層]

IoT Gateway / DDC 控制器 / 邊緣運算設備

│

▼

[建築網路層]

Switch / PoE / Wi-Fi / RS-485 / BACnet / Modbus

│

▼

[管理平台層]

BMS / EMS / SMS / VMS / IoT Platform

│

▼

[應用層]

節能管理 / 安控聯動 / 維修告警 / 空間管理 / 手機 App / AI 分析

十、一句話總結

IoT 在建築中的應用，本質上就是把「感測、連接、分析、控制」整合成一個可視、可管、可自動化的智慧建築系統。

IoT 從感測層一般如何把所收集的資料傳送到邊緣層，分近端和遠距來介紹傳輸的技術，

IoT 從「感測層 → 邊緣層」的資料傳輸，本質上是在解決三個問題：距離（近端 / 遠距）、功耗、頻寬 / 延遲。下面用「近端（Short-range）」與「遠距（Long-range）」兩大類，幫你做一個工程實務導向的整理。

🟢 一、近端傳輸（Short-range）

👉 適用：建築內、設備間、室內場域（0～100公尺）

🔹 常見技術分類

1️⃣ 有線傳輸（穩定 / 工業場域主流）

技術	特性	適用場景
RS-485（Modbus RTU）	抗干擾強、長距離（1200m）	工廠、樓宇設備
Ethernet（Modbus TCP / IP）	高速、可 IP 化	智慧建築、IPC
CAN Bus	即時性高、可靠性強	車載、機器設備
DI/DO / Analog	最原始訊號	傳統感測器

👉 特點總結：

穩定性最高 ✅
延遲最低 ✅
但施工成本高 ❗

2️⃣ 無線短距（低功耗 / 易佈署）

技術	距離	功耗	特性
Bluetooth Low Energy (BLE)	5–30m	極低	穿戴裝置、Beacon
Zigbee	10–100m	低	Mesh網路、智慧家庭
Wi-Fi	30–50m	高	高頻寬（影像）
Thread	10–100m	低	新一代 IoT（Matter）

👉 特點總結：

安裝快速（免佈線） ✅
Mesh可擴展 ✅
但干擾較多 ❗

📌 近端傳輸架構（典型）

Sensor → (RS485 / BLE / Zigbee) → Gateway / Edge Box

👉 常見設備：

感測器（溫濕度、電表、攝影機）
Gateway（IoT Gateway / AI Box / IPC）

🔵 二、遠距傳輸（Long-range）

👉 適用：跨建築、戶外、城市級（100m～數十公里）

🔹 常見技術分類

1️⃣ LPWAN（低功耗廣域網）

技術	距離	功耗	頻寬	特性
LoRa / LoRaWAN	2–15 km	極低	低	私網 / 公網皆可
NB-IoT	1–10 km	低	低	電信商網路
LTE-M (Cat-M1)	1–10 km	中	中	支援行動
Sigfox	超遠	極低	極低	單向傳輸

👉 特點總結：

超低功耗（電池可用5–10年） ✅
適合大量感測器 ✅
不適合影像 ❗

2️⃣ 行動通訊（高頻寬）

技術	特性	適用
4G LTE	成熟、覆蓋廣	影像、遠端設備
5G	低延遲、高頻寬	AI 影像、車聯網
Private 5G	專網	工廠、園區

👉 特點總結：

高頻寬（可傳影像） ✅
即時性高 ✅
成本較高 ❗

3️⃣ 衛星 IoT（極端場域）

技術	特性
LEO Satellite（低軌衛星）	全球覆蓋
GEO Satellite	穩定但延遲高

👉 適用：

海洋
山區
無基地台地區

📌 遠距傳輸架構（典型）

Sensor → (LoRa / NB-IoT / 4G / 5G) → Cloud 或 Edge Server

🧠 三、近端 vs 遠距：工程選型邏輯

指標	近端	遠距
距離	建築內	城市 / 跨區
功耗	中～高	低（LPWAN）
頻寬	高	低～高
延遲	低	中～高
成本	低（無線）/高（有線）	視電信而定