經過過去數年來的努力，大家對物聯網及其相關應用、為營運管理帶來的成效，以及對人類生活形成的改變等，已有相當的認知與接受度。拜通訊科技與半導體技術之賜，無論是物聯網、智慧物聯網、工業物聯網乃至車聯網，也紛紛展開各項實驗，在特定的應用範圍及場域驗證實作的可能性。
隨著2020年5G技術開始在全球發表與商轉、支援5G的主力終端裝置大量問世、AI/ML技術的成熟度在近年呈指數型的成長，以及2020年意外出現的黑天鵝COVID-19，不但顛覆商業與生活的常模，也觸發了對流行病追蹤管控的迫切需求。2021年起將是產業菁英加速物聯網落地執行與規模化部署的時候。
邊緣智慧與數據處理能力為關鍵
以往，終端或邊緣裝置讀取的數據都回傳雲端來執行精密複雜的演算。但有了5G在速度、傳輸量與低延遲等方面的助攻，企業或政府單位若想要快速、廣泛、規模化的在不同領域部署物聯網，邊緣或終端裝置必須具有智慧與處理資訊的能力，才能在最接近資料端處理(Near-data Computing)物聯網布建後產生之大量資料，即時得到人們真正需要的洞察(Insight)與分析結果。
根據市場調研機構IDC估計，人們每年產生的數據以27%速度成長。而物聯網數據量預計在2025年將超過79ZB。到2035年，每個終端裝置預計將產生數以千萬、數以億計的數據流，這些數據流的匯合處—也就是邊緣裝置，必須在當下的環境中，立即變身為優化的運算平台。因應此運算性質的改變，邊緣裝置在支援具有各種功能和性能要求的各類系統中，扮演著越來越吃重的角色。而利用5G以及AI和ML的優勢，服務提供者正在構建一個開放、虛擬化，以及由軟體定義的網路基礎架構。
「雲端原生」軟體架構 解決硬體裝置相連限制
IDC也預測，到了2024年，邊緣(IoT和資訊基礎設施邊緣)系統的整體安裝基礎價值將達到近1,250億美元。
邊緣系統的整體部署市場顯然還有極大潛力。然而龐大的裝置數量，再加上相連設備的多樣性等，都阻礙了規模化的發展。為了因應市場需求，人們需要在各種資訊基礎架構和物聯網平台之間大規模且安全管理應用程式，也就是結構化IT軟體和專用作業技術(OT)堆疊的組合。
資料中心已建立「雲端原生」(Cloud-Native)模型，適用於一系列功能、技術和設計範例，這些革新徹底改變資料中心市場中軟體的作業方式。為了讓企業能大規模提供類似的服務，邊緣必須採用雲端原生的軟體原則(圖1)。也就是說，在本質上，邊緣也應該導入類似的「雲端原生」作業。
圖1 雲端原生軟體的部署須兼顧安全、標準及生態系統
軟體部署三要件
．建立標準，加速部署
建立被廣泛接受的產業標準，有助於加速邊緣部署。這些標準可以是特定市場區隔中晶片的最小功能集，用於安全啟動的韌體和OS，或虛擬機管理程式之間的統一接口，或用於平台安全服務的開放API。如Arm SystemReady計畫可讓軟體在不同的硬體生態系中運行，為資訊基礎架構邊緣和IoT邊緣端的多項設定標準。
．平台安全不妥協
所有被連接的設備都必須滿足關鍵的安全目標，並利用信任根(Root of Trust)來確保安全基準線。此外，開源項目PARSEC可為應用程式提供安全的信任根基和一般運作時安全服務。
．為雲端原生生態系開發參考實作
因物聯網市場需求隨不同的市場區隔與應用領域而異，因此定義使用場景的架構可能會很複雜，這通常涉及安全閘道器、聚合設備、雲端平台以及連接性、設備和數據管理解決方案。因此與軟硬體生態系統緊密合作開發的參考方案尤其重要，可在邊緣端支援雲端原生軟體堆疊。
軟體在物聯網大規模部署過程中至為關鍵
在物聯網的思維中，硬體規格、功能、Form Factor、物理安全性、耐受性乃至部署數量等依然重要。然而物聯網若要大規模安全擴展，真正解決現代社會的問題並為人類帶來更多福祉，軟體運行已成關鍵。軟體可在不同程度釋放硬體限制，緩和大量製造硬體對環境產生的挑戰，同時也賦予終端及邊緣設施處理資訊的能力，更快速反應和預警問題，並建構學習與決策的網路。
為了快速、安全普及物聯網部署，Arm提出Project Cassini計畫，並持續優化該計畫中的各項功能，希望能讓多樣化硬體在整個物聯網及資訊基礎架構邊緣部署範圍內，順利使用雲端原生軟體生態系統。無論是使用軟體定義的感測器網路探索城市化和氣候變化的影響，或透過數據來源查明智慧電網中的停電原因，還是透過數據流增強公共安全計畫，都可利用平台功能鞏固邊緣應用程式的安全基礎。
