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利用物聯網達成永續發展目標-如何利用數位轉型與物聯網達成2030永續發展議程 IOT 4 SDGS - What Can the Digital Transformation and IOT Achieve for Agenda 2030?
Andrea Renda ; Moritz Laurer
2020/03
Centre for European Policy Studies, CEPS
https://www.ceps.eu/download/publication/?id=26658&pdf=IoT4SDG-report.pdf
數位經濟與網路的崛起,為了處理數位化所產生的龐大資料,各界積極投入人工智慧AI,使得AI成為顯學,更加速了AI領域中機器學習的發展。但這些發展目前看來都尚未對生產力或永續性產生令人驚豔的貢獻,例如改變工業生產製造方式等,反而是資料中心或去中央化的區塊鏈等數位基礎建設,需要消耗更多能源,成為環境上的負擔,而造成的社會不平等更讓包容性成長浮現隱憂。所幸過去串起世界各地人們互動相連的人聯網 (Internet of People, IoP),已典範轉移為串聯各種虛實物件的物聯網(Internet of Things, IoT),並創造出新的生態系,而得以解決更大的挑戰,可望成為永續經濟與社會的救星。2015年由193國共識所產生的永續發展目標(Sustainable Development Goals, SDGs),目的是超越GDP、打造一個超智慧社會的「社會5.0」,便是以物聯網為基礎,往上堆疊開放平台、5G應用與各式各樣的內容與資料。據ARM公司估計,物聯網裝置到2035年將高達1兆個,而大部分將透過無線個人網路及無線區域網路連結。

一、物聯網架構
概分為4層:一層是由感測器與致動器組成;由網路層來集結各裝置所產生的各種資料,然後進入端(Edge)層分析與前處理;最後進入雲(Cloud)層的資料中心進行儲存;後處理並產生決策。
隨著物聯網系統的數量與複雜度增加,由物件到雲端的處理壓力也隨之提高,使得處理速度變慢以及資料從各資料中心到處理端的潛伏時間(Latency)拉長等問題;更重要的是因為經濟規模所造成的市場力量集中的現象,使得價值創造與價值萃取(Value Extraction)的方式改變,都會讓所有市場參與者的競爭力降低、不平等增加。再更嚴重的一點是,用於蒐集資料的裝置,將使攻擊表面(attack surface)大幅增加而衍生出安全問題。
因此在接近物件處內鍵AI而衍生的邊緣運算(Edge Computing),可以處理低延遲需求以及區域AI辨識需求(如影像辨識)的資料。雲端運算加邊緣運算的成本,除了只要純雲端運算的36%成本,而且去中央化的邊緣網絡運算還有以下優點:轉移到中央處理的資料量減少、能夠提供及時處理過的情報、邊緣裝置能夠在資料轉移過程去除辨識個人身份的資料、在系統失靈或遭到攻擊時還能提供短暫的服務、邊緣運算很容易透過邊緣與物聯網裝置的組合而擴大運算規模。

二、物聯網主要應用領域
全球物聯網應用比率為:智慧城市23%、工業互聯17%、建築互聯12%、車聯網11%、智慧能源10%、健康聯網5%、智慧供應鏈5%、智慧農業4%、智慧零售4%、其他8%;其中歐、美亞太地區互有消長。在應用方面大部分對應到SDG 7可負擔乾淨能源(19%)、SDG 9產業創新與基礎建設(25%)、SDG 11永續城市與社群(19%),其餘還包括SDGs 1改善貧窮、SDG 10減少不平等、SDG 6與SDG 15乾淨水與土地、SDG 3良好健康、SDG 13與SDG 14改善地表與地下水等目標。報告列舉物聯網在4大領域的應用:
(一)製造業與工業4.0:主要用來預測維修保養以及庫存管理、供應鏈管理、自動車等,採用動機包括省錢、省時開發新的商業模式等。
(二)健康照護與醫療聯網(mIoT) :主要用在居家照護、蒐集健康數據的行動電子化系統、改善醫院管理等。大部分是為減少IT基礎建設的成本與建設負擔、減少病患往返醫院及預防醫學。
(三)能源:主要用來分散電源、減少配電損失、再生能源電力交換等。
(四)智慧城市的行動:主要用在智慧停車、自動駕駛車、車輛健檢 、電子圍籬;但是過多裝置可能造成電子污染、能源負擔以及成本增加等。

三、將物聯網應用於達成SDG之策略步驟
歐盟政策對物聯網的投資主要聚焦在展望2020計畫,光在此計畫便投入5億歐元在物聯網相關計畫,預期在接續的2021-2027年仍能延續,實現智慧城市、土壤健康與食物等重要任務。2020年2月19日新的歐盟執委會指出,未來數位議程將以永續發展優先,扣合綠色新政與鼓勵創新的目標,新的政策架構將以值得信賴的AI作為核心,發展社會與環境福祉。17項永續發展目標共包含169項標的(Target)與232項指標,物聯網如何能對SDGs產生貢獻,必須要有策略性方法,報告建議採取4大策略步驟,以將物聯網的應用更聚焦在實現SDGs:
(一)在投資物聯網計畫前先找出最有潛力的應用領域:為達成此目標,報告設計一份優先排序表,以3大關鍵問題來衡量該應用對於SDGs的貢獻,前2項以高、中、低來評分,第3項必須是否定的,但並非決定性的判定是否具潛力,只是提供高潛力的選項。問題包括:
1. 釐清對SDG的貢獻是直接或是間接貢獻。
2. 此應用案例是否比其他替代的解決方案更具影響力。
3. 此應用案例是否產生不良副作用,如電子廢棄物等。
(二)挑選標的及可衡量的關鍵績效指標:對個案而言,最具代表性的永續性指標莫過於全球報告倡議組織(Global Reporting Initiative, GRI)的永續報告標準,羅列24項經濟、環境與社會的不同標準、需求、建議與指引,而此標準可以將SDGs的標的轉譯成智慧關鍵績效指標。
(三)衡量及監測此物聯網計畫的影響力:將衝擊影響加以量化,例如須要用到多少感測器、減少多少能源消耗等。
(四)評估計畫與溝通結果:依據世界企業永續發展委員會提供的指南,建議在企業層級採用3步驟來提供評估物聯網個案對SDGs的影響力,然後與外部的利害關係人進行溝通:
1.重新評估原始初衷是否符合永續的標的。
2.建議以結構性問題來評估關鍵議題,如回報的責任、定義、範疇、對商業模式的重要性、回報的頻率與格式、資訊流與風險控制等。
3.建立可控的環境以及發展改善的藍圖。

四、政策決策者可採取的行動建議
全球正面臨氣候變遷、生物多樣性流失、社會凝聚崩壞等危機,各國無不把數位技術視為解決良方,物聯網便是其中之一,決策者在此過程所扮演的關鍵角色至少有以下3大方向:
(一)提供正面的經濟誘因—資助永續的物聯網解決方案:連結展望歐洲的研發補助、扣合綠色新政的資料空間等。
(二)祭出負面的經濟誘因—增加外部成本:修訂能源稅指令、修訂溫室氣體排放交易體系指令及碳稅等。
(三)制定友善創新的法規與標準:包括與隱私、安全或AI倫理等相關的標準,以及具法規約束力的廢棄物改革方案以及歐盟的零污染行動方案都是有效的政策工具。
張國鈞
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