物聯網裝置數量逐年成長，觀察近期發展，本文指出2024年及未來值得關注的四個發展趨勢，並說明硬體元件供應商能夠如何協助物聯網裝置應對相關挑戰。
物聯網(IoT)已成為我們日常生活的一部分，裝置數量預計到2024年將成長至約170億台[1]。物聯網的倍數級成長指日可期，在此過程中，顛覆性的創新必不可少。
2024年已經形成重大變革，更廣泛的社會層面正在發生重大事件。本文將說明未來需要注意的四個物聯網趨勢。
架構更加靈活
隨著技術持續發展並更加多樣化，創建更具凝聚力網路的需求將變得更加普遍，開發人員可以在各種平台上無縫構建這些網路。
開源架構已成為一個成功的解決方案。透過允許協作、改進和靈活性，開發人員可以使用開源架構來適應其應用程式的特定需求，將實現敏捷的環境、更高的可擴展性和持續優化。
近日，小米在其物聯網生態合作夥伴大會上發布了HY。Vela平台為基於開源即時操作系統NuttX構建的嵌入式軟體平台。Vela在各種物聯網硬體平台上提供統一的軟體服務，支援多個元件和人性化的框架，以整合碎片化的物聯網應用場景。
Vela平台擁有一系列工具，可幫助開發人員進行除錯，並且已經獲得了積體電路領域業者的支援，包括Ambiq的Apollo4 Blue Display Kit，展示該公司SoC用於物聯網裝置的圖形和技術能力。
超低功耗開始成為常態
人工智慧(AI)日益成為業務工作流程中不可或缺的要素。然而，當感測器和其他資產位於本地(On-premises)時，依賴外部雲端並不總是可行。若所在的產業高度依賴物聯網裝置，則需要重新考慮如何讓電源跟上裝置的需求。
人工智慧屬於高耗電應用。雖然訓練階段通常承擔大部分耗電，但研究表明，推理(Inference)也將造成一定程度的能源消耗[2]。對於庫存管理、早期疾病診斷和其他創新應用等使用案例來說，這不是一個好現象。
超低功耗SoC將在推動物聯網驅動AI的永續性方面發揮核心作用。支援人工智慧的端點裝置(Endpoint Device)可用性不斷提高並推升需求，諸如Ambiq亞閾值功率優化技術(SPOT)的低電壓技術已經證明，無須消耗大量能源即可實現高階運算。接下來的課題，是如何將系統高效整合。
物聯網安全越來越受到重視
人工智慧是一個強大的工具，那麼，當AI被錯誤應用時會發生什麼事？不幸的是，我們已經開始看到後果。人工智慧生成的駭客攻擊逐漸成為現代最大的網路安全威脅之一。
透過人工智慧可以顯著降低發現漏洞的時間並提高效率。更糟糕的是，雲端技術的廣泛應用和開放性使其對網路犯罪分子極具吸引力[3]。這種情況已經在消費領域發生，並可能帶來毀滅性的後果。電子郵件安全供應商Egress透露，AI使網路釣魚活動更難檢測[4]，助長不法者避開隔離區和檢測器。
好消息是，同樣以AI生成的機制可能是一種有效的防禦措施。支援向量機(SVM)和隨機森林(Random Forest)等機器學習(ML)模型已被證明能以高精度和高效的記憶體使用率檢測可疑活動[5]。如果擔心脆弱的資產遭到入侵，那麼在端點上嵌入支援AI的硬體可能是一種有效的對策，可以重新獲得對這些資產的控制權或將損害降至最低。
法律規範更嚴謹
雖然並不是令人興奮的趨勢，但物聯網監管機制確實變得越來越重要。各國政府可能正在以前所未有的方式迎接物聯網，但相關規範尚未完善。
2023年12月初，美國管理和預算辦公室(OMB)在一份新指南中舉例說明這點。為了遵守OMB的規定，聯邦機構必須在2024年度財報結束前提供其物聯網裝置的詳細清單[6]。
美國並不是唯一一個朝這個方向前進的國家。2023年10月，針對可連接產品(連接到網際網路或透過EM傳輸發送和接收資料的裝置)，英國政府也敲定了一套全面安全法規[7]。這些規則針對製造商，涵蓋從密碼強度到更新的所有內容。
因此，看到供應商面臨類似的要求也就不足為奇了。此外，歐盟的GDPR等資料隱私法早已規定，就算是在外國註冊的企業也必須遵守監管條例。嚴格規範的法規條例並不一定意味著應用成長必須放緩；它只是需要一種更全面的治理方法。硬體供應商能夠且應當在這一流程中發揮作用。
四大趨勢持續發酵 硬體供應商扮演要角
上述預測並非2024年所獨有。在接下來的幾年裡，他們將繼續引起人們的擔憂。等待觀望並不是一個成功的策略。
如同前文所述，硬體供應商將有助物聯網裝置面對這些趨勢挑戰，例如Ambiq的超低功耗產品群組能夠協助業者滿足日益成長的處理需求，並適應不斷變化的環境。從透過Apollo4 Blue Plus SoC降低Arm Cortex M4的能耗，到確保Always-on裝置名副其實，Ambiq能夠幫助物聯網發揮真正潛力。
(本文作者皆任職於Ambiq)
資料來源
[1] 美國的物聯網(IoT)–統計與事實|2023年12月19日(https://www.statista.com/topics/5236/internet-of-things-iot-in-the-us/#topicOverview)
[2] OMB指南要求各機構提供物聯網資產清單|2023年12月6日(https://fedscoop.com/omb-internet-of-things-iot-guidance-federal-agencies/)
[3] 為AI駭客做好準備|2023年3月至4月(https://www.harvardmagazine.com/2023/02/right-now-ai-hacking)
[4] 2023年網路釣魚威脅趨勢報告|2023年(https://pages.egress.com/Whitepaper-PhishingThreatTrendsReport-10-23_2023-Landing-Page.html)
[5] 利用人工智慧方法檢測物聯網中的網路安全攻擊：系統文獻綜述|2022年1月10日(https://www.mdpi.com/2079-9292/11/2/198)
[6] 人工智慧日益成長的能源足跡|2023年10月18日(https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2542435123003653)
[7] 英國政府敲定物聯網網路安全計畫(https://www.lexology.com/library/detail.aspx?g=fcb2c281-8ff3-4e9e-a246-20215b077538)