一、三年內：
（一）線圈晶片技術
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線圈晶片讓天線線圈製造在矽晶片的表面，可以藉由無線射頻讀取器感應與 互動。這樣的晶片通常測量近似為 2.5x2.5 毫米，可用在微小物體或在具有非常 小的空間區域使用。晶片的製造是光刻技術，它因為有高度的精準度和可重複性 能夠製造出非常小的結構。
現今，線圈晶片已經在某些 RFID 標籤和專門的應用程序中實現，如磁振造 影。當與傳統的和天線線圈的比較，線圈晶片的 RFID 標籤實現了更小的空間且 很少發生故障，因為缺乏天線線圈和 IC 晶片之間的外部焊接連接點的劣 化。 RFID 線圈晶片有基本的存儲量，從 128 bytes 到 4 kilobytes 且無位移的 部分，因此它可以承受惡劣的環境包括在濕和乾的條件下。
在 IoT 上，線圈晶片的技術是特別有用的，因為它能夠用小線圈晶片上感應 器對小型的實物進行標記並使用應用程序進行監控。其中一些實物可能是活的東 西，如鳥類或昆蟲，可以透過氣候來監測牠們的遷徙模式。 Maxell–在全球擁 有記憶和存儲技術的領導地位，已經發展線圈晶片具有 1kbit 存儲容量的讀寫功 能（圖 2.17）的 RFID 標籤。這種微小的 2.5x2.5 毫米 RFID 晶片允許數據被記 錄、刪除並重新紀錄以及添加新的數據直到存儲容量填滿。這使得線圈晶片在專 案生命週期進行長期數據管理的時候為一個不錯的選擇。晶片上的數據可以被刪 除和重新使用，或處理後保存歸檔。
圖 2.17 日立Maxell’s線圈晶片 RFID
(來源：http://biz.maxell.com/en/product_security/?pci=7&pn=sp0006)
（二）低功耗設備和電池
功耗為感應器的最大挑戰。現今感應器需要能夠維持較長的電池壽命，以減 少硬體維護和防止通訊失敗，特別像在室外。在許多部署的情況下，為了延長在
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戶外的感應器的可用性，大型電池必須連接到感應器，而這樣使得該感應器設備 變得龐大且笨重。
IoT 支援感應器普遍地連接和需要它們彼此互動，即同時充當標籤和讀取器。
為了支持這樣的連接和通訊，低功耗晶片組的設計和使用將會為未來感應器的功 耗產生顯著的影響和思考。超低功耗設計的晶片組電路是現正持續研究的領域，
具有從單閘板移動到多柵極晶體管和碳奈米管設計（圖 2.18）的技術。
圖 2.18 低功耗晶片組設計
(來源：http://www.synopsys.com/Solutions/EndSolutions/EclypseSolutions/CapsuleModule/future_lp08_mike_keat ing.pdf)
（三）ZigBee（無線感應器網路的情況下使用）
無線感應器網路（WSN）或無處不在的感應器網路（USN）由感應器直接互相 通訊，以形成網狀網路的能力（通常稱為節點）定義。在網路中的感應器可以充 當讀取器且經常移動。如果它們無意中移動時，它們可以電子化彌補，無需人工 干預，即它們是”自動校準”。一個節點可以由大量的電子硬體所組成，一個感 應器、一個致動器、一個微處理器、一個無線電和電源，有些可能來自不同的給 定系統中，形成了”異構網路”。
IEEE 802.15.4 無線技術是為了提供無線感應網路吞吐量和延遲需求的應用 的短程通訊息統。802.15.4 無線技術的主要特點是透過設備的支援，短距離傳 輸、低功耗和低成本。基於 IEEE 802.15.4，大多數無線感應器網路使用無線網
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狀技術，有時被稱為 ZigBee。ZigBee 是一種規範，是一套對個人區域網路（PAN）
基於 IEEE 802 標準的小型、低功率數位無線電的高階通訊協定。使用 ZigBee 協定，感應器能夠以低功率、2.4GHz 頻段 250kbps 可靠的位元速率傳輸相互溝 通和安全的數據傳輸，即 128AES+安全。 ZigBee 無線電設計對低成本生產和小 於 100 微米的傳輸範圍進行了優化。
無線感應器網路在支持多種物聯網應用上扮演了關鍵的角色。許多智慧型的 物體，具有不同的通訊、訊息和處理能力，一個可靠的網路在當中提供無縫的互 動為當務之急。由於需要無縫連接物體和人溝通的大範圍，可擴展性是 IoT 的另 一項議題。最後，當對電池供電的智慧型物體進行處理，低功率通訊成為一個重 要的面向，以確保這些對象持續連接。無線感應器網路的特性，支援這些網路的 要求。無線感應器網路部署的一些例子，是在醫療衛生、環境監測和智慧型建築
（圖 2.19）。
圖 2.19 無線感應器網路（WSN）的應用 (來源：http://media.idtechex.com/pdfs/en/R7036G0761.pdf)
二、三至五年：
（一）適性化學習分析
適性化學習分析是一系列的分析演算法，它是由感應器和行動裝置執行使即 時數據智慧化分析。 該算法根據出現的情況和可用的計算資源調整數據流處理 參數，例如電池的電量和可用的記憶體，來做出最佳決策或建議。例如，在智慧
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6LoWPAN 是「IPv6 低功率無線個人區域網路」的英文縮寫。這是一個通訊標 準，它允許低功耗設備藉由 IPv6 進行溝通和交換數據。使用基於 IP 連接形成感
它具有低成本、低速率和低功率的部署特性。底層採 IEEE802.15.4 的
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物理（PHY）和媒體存取控制（MAC）層標準，並使用 IPv6 作為聯網技 術。該協定的參考模型疊層如下（圖 2.12）。
圖 2.206LoWPAN 協定層級的參考模型 (來源：
https://www.ida.gov.sg/~/media/Files/Infocomm%20Landscape/Technology/TechnologyRoadmap/InternetOfThings
.pdf)
IoT 應用需要雙向、低功率的通訊網路，從使用 6LoWPAN 受益。例如，在智 慧型電網系統，發電廠可以傳輸電力和訊息到客戶端， 另一方面，通過雙向通 訊，用戶還可以將訊息發送到電廠。透過雙向通訊，功率利用可以以更有效的方 式來調整。 憑藉其經濟性和實用性，6LoWPAN 展現了市場的顯著機會。
三、五年以上：
（一）奈米技術
奈米技術是能夠從一發展到幾百奈米設備的開發。在這個規模，奈米機器被 定義為最基本的功能單元，並整合成奈米組件來執行簡單的任務，例如感應或致 動。在數個奈米機器的協調和訊息共享，都將在複雜性和經營範圍方面擴大個別 設備的潛在應用。
美國國家奈米技術計劃用第一代奈米結構來描述奈米技術的四代發展，第一 代是設計用來執行一項任務的材料。第二階段看到多工活性奈米結構的介紹，例 如，致動器和感應器。第三代，在 2010 年左右出現的，有成千上萬相互作用元
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件的功能奈米系統。從現在到 2015 年會出現綜合奈米系統，與系統內的分層系 統功能來執行複雜的任務（圖 2.21）。
圖 2.21 奈米技術演進 (來源：http：//www.crnano.org/whatis.htm)
隨著奈米技術，未來感應器的設計可以更小、耗電更少，並且比電流感應器 更靈敏。因此感應應用將享受的好處遠遠超出現有技術提供，例如 MEMS。在發 電和存儲的區域，奈米技術使用的奈米材料，可以明顯降低能量存儲裝置的大小，
並增加了相同的設備能量密度。
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