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物聯網在貿易上之可能應用與影響

一、前言

  創新科技技術逐漸對全球貿易造成影響,物聯網(Internet of Things, IoT)即是影響貿易之新科技之一。本文針對物聯網在貿易上之可能應用與影響進行研析,首先概要介紹物聯網技術發展現況,作為後續分析物聯網應用之背景;其次整理物聯網在貿易上的應用案例,探討其應用優勢及意義;最後結論說明物聯網技術發展對臺灣之意涵。

二、物聯網技術發展現況

  美國麻省理工學院Auto-ID中心主任愛斯頓(Kevin Ashton)在1998年提出物聯網一詞,係指「全球化的網路基礎建設透過資料擷取及通訊能力,連結實體物件與虛擬數據,進行各類控制、偵測、識別及服務」,IoT這詞彙逐漸廣為人知。不過,物聯網概念雖於1998年即已出現,但由於當時技術價格昂貴,網路技術亦不夠成熟,因此發展受到限制,沒有實際貼近生活應用的服務應用產生。隨著無線射頻辨識系統(Radio Frequency Identification, RFID)技術逐漸成熟,利用RFID技術連結實體物件與虛擬數據,實現各類控制、偵測、識別及服務,物聯網觀念更加具體化,應用領域持續擴大。近來行動網路的成熟與智慧聯網裝置的普及,更促使物聯網應用快速發展,提供人們更舒適便捷的生活環境。

  簡言之,物聯網就是物物相連的網際網路,其起飛最重要的因素是智慧型手機,因為手機是物聯網裝置的操控中樞,如今在結合了速度更快、技術更成熟且全球覆蓋更完善的無線行動網路、雲端運算服務技術、人工智慧(Artificial Intelligence, AI)分析等科技,物聯網的應用已深入個人、企業及政府各領域,擴展到如智慧裝置、無人車、智慧建築、智慧製造、智慧物流、智慧交通、智慧城市等。萬物聯網的時代已然來臨,各國政府與企業均積極投入推動相關工作,以提升國內產業效能及人民生活環境之條件。

  就物聯網技術的發展而言,其架構大致可分為應用層、網路層及感測層三層(參圖1):(1)感測層:在物聯網中擔任數據的蒐集和傳輸之工作。各種感測器將擷取到的信號透過TCP/IP、RS485、RS232、USB、RFID、ZigBee、Bluetooth等傳輸協定轉送給網路層。感測層關鍵技術如:無線感測技術(加速度感測器、濕度感測器、紅外線感測器、超音波感測器等)、辨識技術(RFID辨識、QR碼)。(2)網路層:感知層及應用層的橋梁。主要任務是處理下層傳來的資訊,判斷是要送往雲端或直接採取適當的動作。網路層關鍵技術如:有線網路技術(3G/4G/5G電信網、有線電視網、電腦網路)、無線網路技術(Wi-Fi、WiMAX)。(3)應用層:將網路層收集到的資訊做後製處理。把感知層及網路層上的所有技術和資源發揮出來,讓人類的生活與社會更加便利,包括智慧能源與環境、智慧交通、智慧製造、智慧城市等之應用。應用層關鍵技術如:雲端運算、巨量資料分析、資料探勘。



  近來人工智慧與物聯網快速匯流,進化為「智慧物聯」(AIoT),驅動智慧應用更加大放異彩,各種AIoT裝置軟硬整合解決方案(如無人商店、刷臉支付、倉儲物流機器人),正快速發展興起。惟WTO在《2018年世界貿易報告》提出警告,物聯網技術的廣泛使用面臨一些嚴峻的挑戰,例如許多連接設備的部署在設計上沒有充分考慮到安全性,故可能包含危險漏洞;大量新設備連接到網際網路,可能會使電信系統面臨嚴重瓶頸;此外,由於許多公司競相開發新的連接設備,因此未來可能會陸續出現相容性問題。

三、物聯網在貿易上之可能應用與影響

  物聯網係強調各類物品與網際網路的連接,其應用會因個別企業或產業之需求而有不同的展開型態。從國際貿易觀點,物聯網的應用可發揮下列優勢:

(一)RFID追蹤管理,有助於降低運輸之物流成本

  長期以來,物流效率一直是國際貿易效率提升的瓶頸,亦是提高效率的關鍵,而物聯網技術中,RFID技術的應用即能大大提升國際貿易流通效率,減少人力成本以及貨物裝卸、倉儲等物流成本。由RFID等軟體技術和手持行動裝置等硬體設備組成物聯網後,透過感應的貨物數據便可建立全球範圍內貨物的狀態監控系統,提供全面的跨境貿易訊息、貨物訊息及物流訊息追蹤,使國內製造商和進出口商隨時掌握貨物及航運訊息,提高企業廠商對國際貿易風險的控管能力。[1]

  WTO認為透過貨物追蹤管理系統提高了物流營運效率,能即時做調整且讓物流系統更加安全,例如物聯網感測器減少了運輸過程貨物丟失的數量,以及企業透過貨運追蹤系統能夠優化路線有效率地使用貨櫃船。有研究指出,由於業者經常將貨品運送到許多地方,平均而言貨櫃船的利用率僅有20%,而使用物聯網技術追蹤每個貨櫃船,可以提高貨櫃船利用率10%~25%,並使貨櫃船的支出大幅降低[2];另外,研究實證發現,貨物追蹤系統對庫存管理方面非常有效,有助於降低庫存成本達70%,並減少11%~14%的運輸損失。[3]隨著硬體成本的降低和電池壽命的延長,可望促進未來幾年貨物追蹤技術的採用。

  舉例來說,DHL使用物聯網在「最後一哩路(Last Mile)」送貨(即貨物從物流中心到達目的地),結合RFID和實時交通訊息到該公司的運送卡車,加快運送的服務、減少駕駛的里程數,優化客戶服務。如透過物聯網感應技術,物流貨車可安排最精簡的路徑,避免重複繞路的浪費,並可透過物聯網感應鄰近零售店的庫存狀態與預計銷售量分析,提早備足區域分銷倉庫的庫存量,降低重複運輸的時間與避免無貨可賣的業務損失。另外,統一集團旗下的物流子公司亦已導入RFID配送溫度監控系統和行車記錄管理系統,透過全球定位系統(Global Positioning System, GPS)定位與監控機制,掌握行車過程中的溫度變化,確保商品在運送至商店過程中均保持在適當的溫度範圍。此外,在海運方面,國際上船運公司大規模運用RFID在海運貨櫃並不普遍,但少數需要高度安全性的貨櫃或冷凍貨櫃,會使用RFID標籤加上GPS監控貨櫃的位置及狀況。

(二)物聯網可簡化驗證和認證程序,降低資訊與交易成本

  新技術可提供更好、更便宜的原產地驗證和認證方式。例如供應鏈中使用物聯網的電子追溯系統,業者即可用以證明產品來源和真實性。目前已有多種倡議促進供應鏈透明化及防止偽造,應用範圍涵蓋食品、藥品、奢侈品、鑽石到電子產品各領域。

  例如總部位於英國的社會企業Provenance,即將新技術應用到食品安全上,運用分散式帳本技術(如區塊鏈)結合智慧標籤,作為證明食品來源及其在到達消費者之前所經過所有地方之方法,以期在食品運輸中創造更好的透明度。另外,由WTO、聯合國糧農組織、世界衛生組織、世界動物衛生組織及世界銀行共同倡議成立的標準與貿易發展基金(Standards and Trade Development Facility, STDF)近來運用新技術有效改善開發中國家的農業生產,以及供應鏈中食品安全檢驗與動植物防疫檢疫(Sanitary and Phytosanitary Measures, SPS)風險管理。例如在奈及利亞,STDF正在幫助開發一套數位系統,以協助有害生物監測、種子認證和可追溯性;在瓜地馬拉,STDF透過計畫開發了一套蜂蜜價值鏈電子追蹤系統;在亞太地區,許多國家均因STDF的有害生物監測和報告資訊系統計畫而獲益,促進貿易便捷化;此外,STDF持續積極推動使用電子SPS認證,以促進貿易安全及降低交易成本[4]

(三)物聯網實現供應鏈智慧化,促進時效性商品貿易量增加

  廣泛來說,物聯網讓企業能夠提供更佳的客戶體驗,並協助企業提高營運效率、加快產品交貨速度、進行更好的機械設備和產品預防性維護,將組織和複雜系統管理得更好,同時亦提供廠商銷售數位產品和服務之機會。雖然數位化無法縮短國與國間的物理距離,但物聯網和AI等新技術可以讓企業在複雜的供應鏈中即時瞭解最新市場情況,隨時協調全球供應商。

  另外,由於數位技術有助於減少交貨時間和運輸物流成本,具時效性商品貿易在未來可能會因之增加。舉例來說,在中國大陸方面,阿里巴巴旗下「盒馬鮮生」(Hema)近來在中國大陸市場相當受到矚目,被視為新零售的代表,其宣稱消費者網路下單後,半徑三公里內都能在30分鐘內送達。該公司採用的模式係透過將行動支付系統與中國大陸主要高密度城市化地區實體店相結合,成功實現快速交貨,居住在實體商店三公里範圍內的盒馬鮮生App用戶,可以享受全天候的送貨服務,線上零售商除了提供水果和蔬菜等一般新鮮農產品外,還提供活魚和其他海鮮產品;另在國際貿易方面,隨著系統能越來越有效率地管理各產品項目及預測它們的到來,物聯網和AI整合到複雜的生產和配銷網絡中,讓易腐食品、快時尚產品、救生醫療用品及供應鏈中的中間投入等時間敏感性商品貿易具發展潛力。[5]

(四)海關運用RFID監控技術,強化貨物移動安全

  海關是供應鏈上的一環,在邊境管理查緝方面,物聯網技術為海關的貨物監管模式帶來新的轉變,有助於強化貨物移動安全,如應用RFID技術對進出口貨物的轉關進行運輸監管,海關人員對貨物運輸監管朝向實時監管、遠端監管發展,監管成本逐漸降低,且監管過程更加透明化、監管力度更強。

  舉臺灣為例,我國在「貨物移動安全計畫」推動下,已建置跨境移動安全電子封條監控系統,自2010年起陸續在臺中港、臺北港、基隆港、高雄港各地完成RFID電子封條監控系統,應用於轉口櫃、轉運櫃及進出口貨櫃,全面自動化監控貨櫃及電子封條之通行狀態,能有效掌控境內貨物移動安全,進而節省業者成本與提高海關查緝能力。隨著科技快速發展,我國海關持續精進電子封條監控機制,在2017年開始實施電子紙封條,電子紙封條係利用紙封條結合RFID,不僅適用於標準貨櫃,也可使用於無法以一般封條加封的非標準貨櫃及未具門栓之其他運輸容器。由於透過智慧型手機即可進行加封及讀取操作,且價格低廉,有助於營造安全便捷的通關環境。此外,為強化貨物移動安全監管能力,目前我關務署正研發推動「物聯網全時監控計劃」,運用物聯網建立全新貨物移動安全監管機制,實現貨櫃(物)從端點至端點間的移動全程監控之目標。目前該技術進入可行性驗證階段,預計2022年全面實施。

四、物聯網技術發展對臺灣之意涵

  透過物聯網技術與服務,企業的物流活動得以良好且更有效率地運行,對人民生活帶來極大的便利性及正向效果。在物聯網時代,傳統以上下游定義供應鏈的方式產生改變,企業若僅單純生產製造某種產品或擔任供應商角色,可能無法在當今時代永續經營,我業者需重新審視市場觀點,在少量多樣化、以服務為導向的物聯網市場特性下,重新定位產業角色。[6]

  隨著物聯網應用領域多元化發展,衍生出一些新型態的商業模式,舉例來說,物聯網架構下的行動支付技術近年蓬勃發展,「行動支付」簡單來說就是透過手機和平板電腦等行動裝置所啟動的支付行為,以取代實體的信用卡、票證、現金等支付方式,如Apple Pay、Samsung Pay、Android Pay、街口支付、Line Pay、支付寶等。行動支付改變了我們的生活方式,並將全球更多人與市場機會聯繫在一起,特別是在新興經濟體,隨著使用行動支付的人口日益增多,無論是消費者或企業均將更容易參與全球貿易。另一方面,以行動支付為核心的應用所衍生出的新型態商業模式,不僅能改善既有零售業的營運效率,也讓零售業的人力得以配置在更合適的環節。故對企業來說,在行動支付的應用發展下,結合了物聯網及AI等先進技術的服務業,衍生出更多元的新型商業模式,並且亦可透過對收集到的大數據資料進一步作分析,發掘市場潛藏商機。

  物聯網的發展已是全球未來趨勢,綜觀臺灣在物聯網發展上所需要的網路通訊設備、連網模組、關鍵晶片、晶圓代工與半導體封測等,皆在全球產業供應鏈占有一席之地,對於應用服務情境的輪廓及其商業模式也有一定的發展,但大多仍屬於單點突破發展,缺乏整體戰略性國家思維及大型系統整合能力,從長期布局的角度來看,臺灣若要有更具爆發性的發展,應與國際IT大廠採取產業合作模式,以技術互補、創意分享的方式,從應用服務層面切入,透過感測、網路、應用三層面的相互結合,大幅度提昇下游軟體應用服務平臺的力度,才能夠建立臺灣在全球物聯網領域的主導能力。

  對我政府來說,在協助企業掌握物聯網相關應用機會或商機方面,首先,政府可以加強投資或鼓勵民間對物聯網相關基礎設施和技能之投資,並促進物聯網相關基礎設施服務之發展。其次,政府可以採取措施運用物聯網技術降低貿易成本,如透過相互可操作的數據交換系統及調和電子憑證(e-certificates),實現更快、更可靠的跨境數據管理。另外,亦可透過物聯網技術的使用促進貿易業務和海關合作。然需注意的是,物聯網相關技術的使用,也引發民眾對隱私缺乏、消費者保護及安全威脅的擔憂,故政府需要建立國內監管架構,以達成消費者保護、網路安全和數據隱私等合法公共政策目標。

[1] 馬靜(2012),《物聯網基礎教程》,(北京)清華大學出版社。

[2] Lund, S. and Manyika, J. (2016), How Digital Trade is Transforming Globalisation, Geneva: ICTSD and WEF.

[3] McKinsey Global Institute (2016), Digital Globalization: The New Era of Global Flows, New York: McKinsey & Company.

[4] WTO (2018), World Trade Report 2018: The future of world trade: How Digital Technologies are Transforming Global Commerce, WTO, Geneva.

[5] WTO (2018), World Trade Report 2018: The future of world trade: How Digital Technologies are Transforming Global Commerce, WTO, Geneva.

[6] 吳碧娥(2016),〈產業結構正在劇烈改變!重新省思物聯網時代的產業競爭意義〉,《北美智權報》,第170期,http://www.naipo.com/Portals/1/web_tw/Knowledge_Center/Industry_Economy/IPNC_161019_0702.htm