雲端運算於公寓大廈管理應用之研究
內政部建築研究所自行研究報告
中華民國
105 年 12 月
(本報告內容及建議,純屬研究小組意見,不代表本機關意見)內政部建築研究所自行研究報告 年度 105
科技部
GRB 計畫編號:PG10505‐0036
內政部計畫編號:
105301070000G0049
雲端運算於公寓大廈管理應用之研究
研究主持人:張怡文
研究期程:中華民國
105 年 5 月至 12 月
內政部建築研究所自行研究報告
中華民國
105 年 12 月
(本報告內容及建議,純屬研究小組意見,不代表本機關意見)ARCHITECTURE AND BUILDING RESEARCH INSTITUTE
MINISTRY OF THE INTERIOR
RESEARCH PROJECT REPORT
The Applications of Cloud
Computing in Taiwan Condominium
Building Administration
By
I‐Wen Chang
December 25
th, 2016
The contents and recommendations of this report are solely the opinions of the author and not the views of the Architecture and Building Research Institute, Ministry of the Interior, R.O.C.
目次
目次 ... I 表次 ... III 圖次 ... V 摘要 ... VII ABSTRACT ... XV 第1章 緒論 ... 1 第1節 研究緣起與背景 ... 1 第2節 研究目的與範圍 ... 8 第3節 研究方法與過程 ... 11 第4節 研究進度 ... 13 第2章 資料蒐集與文獻分析 ... 15 第1節 雲端運算定義特性及社會影響 ... 15 第2節 雲端運算與大數據之關係 ... 28 第3節 我國雲端運算發展方案 ... 32 第4節 我國第五階段電子化政府計畫數位政府 ... 36 第3章 我國公寓大廈管理雲之應用情境與需求架構 ... 45 第1節 我國公寓大廈聯網環境之發展現況 ... 45 第2節 我國公寓大廈管理需求特性與結合雲端運算發展潛力 ... 51 第3節 我國公寓大廈管理雲之應用情境與服務模式探討 ... 55 第4節 我國公寓大廈管理雲佈署模式之探討 ... 70 第5節 我國公寓大廈管理雲之需求架構 ... 73 第6節 我國公寓大廈管理雲之大數據加值應用初探 ... 77第4章 我國公寓大廈管理雲加值服務模式之案例模擬 ... 87 第1節 傳統公寓大廈管理服務模式日常營運費用推估 ... 87 第2節 引進公寓大廈管理雲服務降低日常營運費用模式 ... 101 第3節 引進公寓大廈管理雲服務並結合共享經濟模式 ... 117 第5章 結論與建議 ... 129 第1節 結論 ... 129 第2節 建議 ... 133 附錄一 105 年度第 7 次研究業務協調會議記錄及審查意見回應表 ... 137 附錄二 期中審查會議紀錄及審查意見回應表 ... 143 附錄三 期末審查會議紀錄及審查意見回應表 ... 155 參考書目 ... 169
表次
表 2‐1 「雲」的成員及角色 ... 17 表 2‐2 雲端運算部署例子 ... 23 表 2‐3 我國雲端運算發展方案推動策略及作法 ... 34 表 2‐4 我國政府雲端應用之目標與推動措施... 35 表 4‐1 日常營運時段及人力需求 ... 89 表 4‐2 模擬案例採傳統公寓大廈管理服務模式日常營運費用推估96 表 4‐3 日常營運時段及人力需求 ... 104 表 4‐4 引進公寓大廈管理雲服務降低日常營運費用模式 ... 106 表 4‐5 公寓大廈管理雲加值服務並結合共享經濟模式所需人力變動 情形 ... 118 表 4‐6 公寓大廈管理雲加值服務結合共享經濟達損益兩平點之費用 ... 119 表 4‐7 模擬案例公寓大廈管理服務模式之收益管理支出比較 .... 121圖次
圖 1‐1 某公有建築物中央監控室設置大量公寓大廈管理之通信、儲 存和計算資源 ... 6 圖 1‐2 研究流程圖 ... 12 圖 1‐3 研究進度甘特圖 ... 13 圖 2‐1 雲概念參考模型 ... 16 圖 2‐2 雲端運算三種服務模式定義 ... 20 圖 2‐3 提供給雲消費者的可能服務 ... 20 圖 2‐4 雲端運算部署模型 ... 22 圖 2‐5 雲端運算整體架構 ... 22 圖 2‐6 雲供應商提供服務編排的架構模型 ... 26 圖 2‐7 基礎環境數位化‐硬體面 ... 38 圖 2‐8 基礎環境數位化‐軟體面 ... 39 圖 2‐9 數位服務個人化 ... 41 圖 3‐1 我國公寓大廈/建築物聯網應用和需求 ... 49 圖 3‐2 我國建築物搭載公寓大廈管理雲端運算泛用架構 ... 75 圖 3‐3 公寓大廈搭載雲端運算的構成方式構想 ... 76 圖 4‐1 某高層建築物 1 樓平面及基地保全設備配置圖 ... 91 圖 4‐2 某高層建築物地下 1 樓平面及保全設備配置圖 ... 92 圖 4‐3 某高層建築物 41 層平面及保全設備配置圖 ... 93 圖 4‐4 某高層建築物防災中心兼作保全監控室空間設計方案 ... 94 圖 4‐5 因應引進雲服務降低日常營運固定費用之防災中心兼作保全 監控室空間設計方案 ... 115 圖 4‐6 模擬案例採策略 3 公寓大廈管理雲服務並結合共享經濟模式 之費用收益兩平點分析 ... 122摘要
關鍵詞:公寓大廈管理條例、建築管理、雲端運算、大數據、智慧聯 網、物聯網、電子化政府、電子商務、共享經濟、智慧建築 一、 研究緣起與背景 隨著資通信科技在過去半個世紀顯著進步,21 世紀計算即 可能會繼:水、電、瓦斯和電話之後成為第五種公用事業。雲 端運算是新一代的網際網路服務,現行技術上已具商品化之可 行性,主要的優點是計算資源的虛擬化,因而電腦的硬體與軟 體需求大大地減少。 因應以上科技發展趨勢,行政院推動「雲端運算發展方案」 (104 年至 109 年)及「第五階段電子化政府計畫數位政府」 (106 年至 109 年),預定投入經費新臺幣 135 億元,建置「健 康雲」等 8 朵雲,以優化政府服務,並達成產業經濟規模,而 內政部為推動民眾有感之政府雲端應用主辦機關之一。 研究問題: 本文之動機是基於內政部同時兼具推動民眾有感之政府雲 端應用,亦是我國公寓大廈管理之中央主管機關之角色,若能在 以上 8 朵雲之外,接續規劃建置我國「公寓大廈管理雲」,透過 網際網路匯集公寓大廈建築物中之閒置電腦硬體、軟體、甚至其 他資源,出租提供給廣大的公寓大廈權利關係人或其他用戶使用, 對於提升社會整體資源之利用效率將可產生重大貢獻,更可能成 為我國示範以數位科技驅動共享經濟之大型國民生活實驗場域, 加速達成建立雲端運算產業經濟規模之政策目標。 本研究爰擬聚焦於根據雲端運算之特性、我國現行公寓大廈管理條例之規定,探討我國「公寓大廈管理雲」之泛用型應用需 求情境、架構及推動價值,供內政部作為施政之參考。 研究目的如下: (一)調查分析我國公寓大廈管理雲之發展環境。 (二) 調查分析我國公寓大廈管理雲之功能需求,提出公寓大廈管 理雲端運算泛用應用情境及雛型架構。 (三) 探討發展公寓大廈管理雲對於人民、內政部、直轄市縣(市) 政府主管機關可產生之應用價值。 (四) 提出我國公寓大廈管理雲之必要性及後續推動建議。
二、 研究方法及過程
(一) 文獻探討
廣泛蒐集國內外有關雲端運算定義與應用之相關標準、案 例及參考資料,據以歸納提出如何應用雲端運算架構來解 決人民、政府機關有關公寓大廈管理的問題。 (二) 調查分析 調查我國公寓大廈管理條例及推動雲端運算應用之特性, 分析我國公寓大廈管理雲之泛用型應用需求。 (三) 綜合歸納 綜整國內外蒐集整理所得雲端運算資料等,融入現有國內 公寓大廈管理相關法規,建構泛用型的公寓大廈管理雲的 應用情境與架構。其次,就公寓大廈管理雲數據之未來加 值應用進行初步探討。最後,提出後續推動建議。 (四) 案例模擬 依據本研究提出之泛用型公寓大廈管理雲的應用情境與架
構,進行我國公寓大廈管理雲數據加值服務模式之案例模 擬,討論:傳統公寓大廈管理服務、引進公寓大廈管理雲 服務、引進公寓大廈管理雲服務並結合共享經濟等 3 種服 務模式所需費用及收益,並進行差異比較。
三、 重要發現
(一) 內政部推動我國「公寓大廈管理雲」之必要性與價值 1. 公寓大廈管理權利關係人構面: (1) 提升權利關係人的公寓大廈管理資訊近用性:公寓 大廈的管理委員、區分所有權人、住戶等可以共用 群組方式,更便利地建立、編輯或下載公寓大廈管 理雲儲存的資料,並可避免公寓大廈管理實務上管 理委員拒不移交保管資料之問題發生。 (2) 透過「公寓大廈管理雲」服務提高不動產投資報酬, 降低人民購屋及持有之財務負擔:透過案例模擬結 果發現:引進公寓大廈管理雲服務按次、按量使用 資訊服務,以及部分管理維護空間被虛擬化,確實 具降低固定費用之效果。 若能再進一步引進公寓大廈監視影像即服務 PicaaS 加值應用,出租閒置車位增加公寓大廈區分 所有權人之收入,其創造之收益更是可觀。因此, 以我國「公寓大廈管理雲」為示範共享經濟之大型 國民生活實驗場域,加速達成建立雲端運算產業經 濟規模之構想,在經濟上的確是可行的。 2. 內政部、直轄市縣市政府公寓大廈主管業務構面 (1) 內政部得以雲端儲存公寓大廈管理資料進行數據
分析,取得現行公寓大廈管理組織報備統計資料: 內政部基於公寓大廈主管機關之立場,欲調查統 計超過數以百萬棟計的建物公寓大廈管理組織成 立、改組情形,可透過雲端儲存的公寓大廈管理 資料進行大數據分析,不須再以要求人民填寫複 雜申請報備表單,向政府申報的傳統方式取得資 訊,是更為簡政便民之方式。 (2) 應用雲端運算進行我國公寓大廈管理雲大數據分 析之適當性:由於對公寓大廈管理雲儲存之大數 據進行分析是一項具有挑戰性和耗時的任務,而 雲端運算正具有執行大規模和複雜計算之能力, 並且消除維護昂貴的專用電腦硬體和軟體之需要, 因此,雲端運算應用公寓大廈管理雲之大數據分 析是適當的科技應用。 3. 經濟構面 (1) 以綠色計算科技節約社會資源:既有公寓大廈管 理室中,低度利用的計算、儲存資源、甚至閒置 停車位等實體資源,可透過網路連結成為公寓大 廈管理雲的一部分,而有出租給網際網路上其他 用戶再利用的可能,社會整體節約的資源將是可 觀的。 (2) 符合行政院要求機關編製概算減少電腦、機房與 設備資本支出之要求:由於雲端運算是在網路使 用上使用各種軟體和硬體的服務,將計算、儲存 等資源虛擬化,公寓大廈權利關係用戶將不須花 費大量的金錢購置管理室的電腦、機房與設備、
安裝及更新、作業系統及應用程式,可按需隨選、 按量或計次方式支付費用,減少公寓大廈管理之 資本支出。 4. 促進我國雲端運算產業發展構面 (1) 符合雲端運算產業經濟規模之要求:我國公寓大 廈管理雲的潛在用戶,是數百萬棟建築物之權利 關係人,符合行政院「雲端運算發展方案」協助 產業建立規模經濟之要求,也因此,以平易近人 之價格供應國民日常生活所需之雲端服務是可行 的。 (2) 驅動公寓大廈管理雲數據加值應用產業之發展, 促進我國成為雲端運算應用之先進國:本研究從 內政部主管業務範圍,列舉我國公寓大廈管理雲 數據可能之加值應用方向,包括:儲存即服務 STaaS 數據於政府公寓大廈管理組織報備業務之 應用、公寓大廈監視影像即服務 PicaaS 數據於政 府建築物增設室內公用停車空間管理業務之應用、 公寓大廈監視影像即服務 PicaaS 及儲存即服務 STaaS 數據於政府建築物消防救災業務之應用、儲 存即服務 STaaS 數據於建築物衛生設備法規檢討 之應用、儲存即服務 STaaS 數據於公寓大廈管理 事務決策參與之性別分析、廣告即服務 ComaaS 於建築及公寓大廈管理維護產業電子商務之應用 等。 (二) 透過調查分析我國公寓大廈管理相關規定,提出「公寓大廈 管理雲」之泛用應用情境:
透過調查分析我國公寓大廈管理條例規定,提出我國公 寓大廈管理雲的泛用型應用情境及服務模式,包括:計算即 服務 CaaS、儲存即服務 STaaS、資訊即服務 INaaS、廣告即服 務 ComaaS、公寓大廈監視影像即服務 PicaaS、財務與會計即 服務 F&AaaS、公寓大廈行事曆即服務 Calendar as a service 等。 (三) 結合內政部智慧建築標章認證政策工具,提出我國「公寓大 廈管理雲」之架構: 根據雲端運算相關文獻及本研究所提我國公寓大廈管 理雲應用服務模式,提出我國公寓大廈管理雲端運算硬體架 構,包括三個層次:公寓大廈內部層、通信層及公寓大廈雲 端運算層。公寓大廈內部層提供環境感測器、公寓大廈管理 資訊、監視攝影機等,是公寓大廈管理雲資料之主要來源, 內部層與通信層二者在現行內政部之智慧建築標章認證規定 中已多所著墨,然而,公寓大廈雲端運算層之各式各樣雲服 務目前尚無相關要求。 建議內政部未來善用智慧建築標章認證政策工具,增訂 鼓勵使用公寓大廈管理雲服務規定,以具有雲發展所需完善 基礎之智慧建築為公寓大廈管理雲之重要實驗場域,推動公 寓大廈管理雲儲存,匯集分析人民居住有關資料,促使我國 內政部主管之傳統公寓大廈管理服務業、保全業,結合既有 資通訊產業相關經驗優勢進行異業結盟,共同發展智慧垂直 應用,促進服務業科技化,創造新國民工作機會。
四、 主要建議事項
建議一內政部智慧建築標章認證規定增訂鼓勵使用公寓大廈管
理雲服務規定:立即可行之建議 主辦機關:內政部建築研究所 協辦機關:內政部營建署、內政部地政司、全國 6 直轄市、16 縣(市)政府 建議二規劃我國公寓大廈管理雲服務平台:中長期之建議 主辦機關:內政部建築研究所 協辦機關:內政部營建署、全國 6 直轄市、16 縣(市)政府 建議三 獎助公寓大廈管理維護及相關產業應用雲端服務創造 更具附加價值之產品:中長期之建議 主辦機關:內政部營建署 協辦機關:內政部建築研究所
ABSTRACT
Keywords: Taiwan Condominium Administration Act Building Administration Division, building administration, cloud computing, big data, Internet of Things, e‐government, e‐commerce, sharing economy, intelligent building, smart building The Executive Yuan recently announced some cloud computing industry development programs. The role of the Ministry of the Interior is to promote the cloud computing application in the people's daily life.This research aimed to analysis the needs and value for the Ministry of the Interior to develop the Taiwan Condominium Cloud. It was expected the related application scenario and architecture of Cloud Computing in Taiwan Building Administration. The method and process were as the followings: 1. To offers an overview of cloud computing and the latest “Cloud Computing Industry Development Program 2015‐2020” and “Stage Five E‐Government Policy (5EG) 2017‐2020” in Taiwan. 2. To investigation the existing Taiwan building administration regulatory requirements of condominium with internet access for analyze the infrastructure refers to structures, systems, and facilities serving the condominium cloud computing services. 3. To analysis the needs of Taiwan Condominium Cloud based on investigated the the Taiwan Condominium Administration Act Building Administration Division and to consider the possible application scenarios.4. Through an extensive review of the literature, we designed an architecture for condominium cloud computing, itemize the properties required in condominium cloud that support this model. 5. Through a simulation of a condominium building management, we compared the costs and benefits of traditional building management, mixed condominium cloud computing services and unused parking spaces for rent via a condominium cloud sevice. The resultes showed that the applications of cloud computing in condominium building management and one of form of sharing economy built on condominium cloud were economically viable.
Through the study of the comprehensive analysis and consolidation, it will have conclusions as followings: 1. It would be appropriate and valued to promote the Taiwan condominium cloud. The Taiwan condominium cloud will be of great benefit to our society. (1) The condominium cloud storage services would enhancement of the information accessible for all interested partis. (2) It would be increase real estate investment returns through unused parking spaces or other resources for rent via condominium cloud services. (3) Through analyze the data of the in the condominium cloud, Ministry of the Interior would be obtained the statistical data of the created management committee. (4) The communication, storage, computing, used parking spaces or other resources available in the existed condominium buildings were generally under‐utilized. Combining these
resources meaningfully would be had a momentous influence on society. (5) It would be reduce government capital expenditure on computers and equipment rooms. (6) Economies of scale are factors that cause the average cost of producing something to fall as the volume of its output increases. The Taiwan condominium cloud, a potential user of millions of condominium interested parties, is in line with the cloud computing industry's desire to build economies of scale. Condominium interested parties would be have access to affordable cloud services. (7) The condominium cloud data add‐value industries would be promoted and boosted Taiwan to the status of an advanced country in the field of cloud computing applications. 2、 The general‐purpose applications for Taiwan condominium cloud has be invesgated and purposed based on investigated the the Taiwan Condominium Administration Act Building Administration Division. 3、 An architecture for Taiwan condominium cloud has be designed based on the intelligent building lable certification mechanism as a policy tool of the Ministry of the Interior. In addition, there were three immediate strategies recommended as followings: 1. For immediate strategy: To update the intelligent building certification requirements to use condominium cloud services with the combination of assistance from the Architecture and Building
Research Institute, Construction and Planning Agency,Dept of Land Administration, and all the county/city governments. 2. For long‐term strategy: To Plan Taiwan condominium cloud platform. And ABRI hope to unify Construction and Planning Agency, Dept of Land Administration, and all the county/city governments in the future. 3. For long‐term strategy: To award Taiwan condominium management and maintenance industries to apply cloud computing technologies to create value‐added services with the combination of assistance from the Architecture and Building Research Institute and Construction and Planning Agency.
第1章
緒論
本章首先說明研究背景、問題定義。其次、說明研究範圍、目的 與限制。最後,說明所採取之研究方法、過程及各階段研究進度。第1節
研究緣起與背景
第1項 雲端運算公用事業化之發展願景 隨著資通信科技在過去半個世紀顯著地進步,人們越來越感覺到 總有一天計算會繼:水、電、瓦斯和電話之後成為第五種公用事業的 21世紀發展願景。這種計算工具,如同現有其他四種公用事業,將被 認為可提供滿足一般社區的日常基本計算需求的服務水平。為了實現 這個目標,一些提供計算服務的範例已經被提出,雲端運算(cloud computing)為其中之一1。 雲端運算是新一代的網際網路服務,簡單來說,雲端運算是指在 網路上各種應用服務,也指提供這些服務的軟體和硬體。雲端運算主 要的優點是計算的資源虛擬化,因而電腦的硬體與軟體的需求大大的 減少,大多數的程式都可以在網路上使用,所以不需要安裝很多的軟 體,直接在雲上操作即可。換言之,透過雲端運算更方便地使用電腦, 用戶將不須花費大量的金錢建設機房與資訊設備,不需要安裝及更新 軟體,而是將機房、設備維護、網路管理與軟體升級交給雲端去處理 2。 1 Buyya R, Yeo CS, Venugopal S, Broberg J, Brandic I. ,Cloud computing and emerging IT platforms: vision, hype, and reality for delivering computing as the 5th utility, Future Generation computer systems 25, 599‐616(2009). 2 參見楊欣哲等,〈企業雲端化移轉的關鍵成功因素之探討〉,《資訊管理學報》, 第 22 卷第 3 期,2015 年 7 月,頁 317。雲端運算主要透過虛擬機(Virtual Machine, VM)等技術,建立 以市場為導向的計算資源配置,以提供雲架構、以客戶為導向的服務、 計算和風險管理,以維持服務水平協議、以市場為基礎的資源管理策 略;也有創建全球雲交易所、市場互聯雲之構想,目前已有許多具代 表性的雲端運算平台,雲商品化之構想已逐步實現;此外,與此密切 相關之調高性能計算(High‐Performance Computing, HPC)、基於互聯 網的資訊基礎設施服務及高性能之雲儲存案例研究已持續進行中3。 第2項 我國雲端運算發展方案 我國「雲端運算發展方案」(民國 104 年至 109 年)係綜觀全 球主要國家政府政策,推動「以民眾有感的政府雲端應用,帶動國內 雲端運算產業發展」,以「價值」及「產值」做為政府雲端應用計畫 規劃與執行的具體目標、評估原則。利用資料科學等新興科技,開創 創新應用服務,推動以大數據分析與開放資料介面等為關鍵服務之營 運模式,期能促成政府、學界、研發單位與民間協同合作,開發創新 服務以提升產業競爭力4。 另一方面,建立關聯產業所需之雲端應用基礎,以協助物聯網、 智慧城市、工業 4.0 等關聯產業之快速發展。強調規模經濟方能發揮 雲端運算的優勢,率先透過各類民眾有感的政府應用,利用可信賴之 共同採購並集中運用現有雲端運算解決方案,建置「健康雲」等 8 朵 雲,協助產業建立規模經濟,依據國際上通用之雲端運算定義,推動 以下 2 大目標5: 3 Id. 4 行政院,雲端運算發展方案,頁 1,行政院科技會報網站 http://www.bost.ey.gov.tw/cp.aspx?n=B56ED9F993B2EFA5(最後點閱時間: 2016 年 6 月 20 日),2015 年 10 月。 5 同前註。
1. 推動政府雲端應用、創新資料服務產業。 2. 建立雲端服務基礎、加速關聯產業發展。 第3項 我國第五階段電子化政府計畫數位政府 行政院第五階段電子化政府計畫數位政府(民國 106 年至 109 年)提出以「雲端運算發展方案」為上位指導,強調政府應提供民眾 需求為核心的服務,甚至超越民眾的期待方向推展業務。並基於以資 料為政府治理核心,利用大數據(big data)分析民意,加速開放資料 (open data)促進公私協力,提供個人資料(my data)優化政府服務,達 成「數位經濟」、「便捷生活」及「透明治理」三大目標6。 行政院「雲端運算發展方案」期程自 105 年執行至 109 年,5 年 總經費約為新臺幣 70 億元,而「第五階段電子化政府計畫數位政府」 期程自 106 年執行至 109 年,4 年所需經費約 64.5 億元。2 者合計約 135 億元,係我國政府近期重大之科技投資,計畫明定內政部為推動 民眾有感之政府雲端應用工作之主辦機關之一。 第4項 我國公寓大廈管理制度發展概要 我國於民國 84 年公布施行公寓大廈管理條例(以下簡稱條例), 明確規範區分所有權人及住戶之權利義務、管理組織、規約,及違反 條例規定及規約行為之處理、中央及直轄市縣(市)政府各行政機關之 職權。 依據條例規定,公寓大廈規約、財務報表等資料須在住戶、區分 所有權人等眾多使用者間進行資訊流通;另區分所有權人之表決權、 費用分擔、收益分配之計算方式,在區分所有權人眾多、管理組織分 6 行政院,第五階段電子化政府計畫數位政府(106 年至 109 年),頁 2‐3,2016 年 1 月。
割或分配規則複雜之情況下,將產生複雜之計算工作。 內政部為中央公寓大廈管理主管機關,基於全國公寓大廈管理組 織報備統計需要,建置了「公寓大廈管理報備系統」,要求公寓大廈 管理委員會之主任委員或代辦人員以自行線上申報7,或檢具申報電 子檔方式、紙本,經直轄市、縣(市)政府同意後,由其協助線上申報。 惟部分直轄市、縣(市)政府曾提出現行申報表格過於繁雜,該申 報業務又人民每年需要向機關申辦案件,應採更簡便方式辦理,節省 人民委託他人代辦之花費8,或再增加受理申報機關之人力負擔等意 見9,10。 7 參見內政部,(104)台內營字第 1040807592 號令修正公寓大廈管理報備事項處 理原則, http://glrs.moi.gov.tw/LawContentDetails.aspx?id=FL003853&KeyWordHL=&Sty leType=1 (最後點閱時間;2016 年 7 月 1 日),2015 年 6 月。 8參見內政部營建署,「公寓大廈管理報備系統」填報說明:代辦人需受僱於公寓 大廈管理委員會或認可之公寓大廈管理維護公司,「公寓大廈管理報備系統」 http://cpabm.cpami.gov.tw/apm/preLoginFormAction.do;jsessionid=893722548 272E95D0ACC69347F3A9356,內政部營建署, 9參見內政部營建署,「公寓大廈管理報備事項處理原則 公寓大廈管理報備事項 處理原則 公寓大廈管理報備事項處理原則」第 1 次研討會機關單位意見及 回應 http://www.cpami.gov.tw/chinese/filesys/file/chinese/dept/br2/bw10409241.p df, (最後點閱時間;2016 年 7 月 1 日),2015 年 8 月。 10參見內政部營建署,「公寓大廈管理報備事項處理原則 公寓大廈管理報備事項 處理原則 公寓大廈管理報備事項處理原則」第 2 次研討會機關單位意見及 回應 http://www.cpami.gov.tw/chinese/filesys/file/chinese/dept/br2/bw1041016.pd f (最後點閱時間;2016 年 7 月 1 日),2015 年 10 月。
第5項 我國現有公寓大廈管理服務應用資訊科技現況 過去本所辦理公寓大廈管理計畫,曾有相關團體及產業代表, 提出開放區分所有權人資料自雲端下載,簡化人民申請第二類戶籍謄 本、建立電子檔之程序、並減少資料輸入錯誤可能性、政府可以透過 屋頂漏水、修繕記錄…等公寓大廈物業設施管理大數據,做為施政的 參考,以及本所開放以上資訊系統應增加雲端備份服務之建言11。 經查我國目前建築法規及條例並無應用資訊科技於建築物或公 寓大廈管理維護事務之相關規定,惟內政部智慧建築標章認證基準則 有許多關於應用感測裝置、資通信科技於建築物日常營運管理之相關 規定。此外,實務上亦常見建築物起造人留置中央監控室或管理室, 管理人員透過中央監控室的電腦,連結建築物所搭載的各種感測裝置 或監視攝影機,蒐集室內環境品質、安全、空調設備運轉狀態、設備 故障、人員使用行為等資訊,協助建築物或公寓大廈管理服務人進行 日常營運之作法(參考圖 1-1)。 11參見台灣物業管理學會,<公寓大廈物業管理基本功能模組與資料格式標準之 建置>,頁 102‐103,內政部建築研究所業務委託之專業服務案成果報告書 (2015)。
圖 1‐1 某公有建築物中央監控室設置大量公寓大廈管理之通信、儲 存和計算資源 (來源:作者拍攝) 第6項 問題說明 本文之動機是基於圖 1‐1 所示之現行實務上可見公寓大廈 管理室中設置許多電腦資訊設備,其通信、儲存和計算資源,通 常沒有得到充分利用12。但以現行的技術而言,公寓大廈管理雲 12 有關保全監控管理人員可以合理地管理、處理之資訊量,以及過多設備與資 訊湧入中央監控室或防災中心降低人員緊急應變效率之問題探討可進一步 參見:張怡文,建築物保全監控室空間量需求推估指引,內政部建築研究所 自行研究報告,頁 60‐61、65、90、123‐25,2015 年 12 月。
在技術上已是可行的,若經濟上亦具可行性,將極可能是即將到 來的公寓大廈管理服務商業新模式。 而內政部兼具推動民眾有感之政府雲端應用,亦是我國公 寓大廈管理之中央主管機關之角色,若能在「雲端運算發展方案」 所建置之「健康雲」等 8 朵雲之後,接續規劃建置我國「公寓大 廈管理雲」,透過網際網路匯集公寓大廈建築物中之閒置電腦硬 體、軟體、甚至其他資源,出租提供給廣大的公寓大廈權利關係 人或其他用戶使用,對於提升社會整體資源之利用效率將可產生 重大貢獻,更可能成為我國示範以數位科技驅動共享經濟之大型 國民生活實驗場域,加速達成建立雲端運算產業經濟規模之政策 目標。 本研究爰擬聚焦於根據雲端運算之特性、我國現行公寓大廈 管理條例之規定,探討我國「公寓大廈管理雲」之泛用型應用需 求情境、架構及推動價值,供內政部作為施政之參考
第2節
研究目的與範圍
第1項 研究目的 1. 調查分析我國公寓大廈管理雲之發展環境 就我國現行法規有關公寓大廈聯網應用之相關規定進行調 查分析,以瞭解我國公寓大廈聯網之發展環境及應用需 求。 2. 調查分析我國公寓大廈管理雲之發展環境功能需求,提出 公寓大廈管理之雲端運算應用情境及雛型架構 調查分析我國公寓大廈之雲端運算需求,研擬我國公寓大 廈管理雲之應用與需求架構。 3. 探討發展我國公寓大廈管理雲對於人民、內政部、直轄市 縣(市)政府主管機關可產生之應用價值 探討如何應用儲存在雲端之公寓大廈管理資料或其它雲服 務,協助內政部進行公寓大廈管理組織成立及改組情形等 調查統計,以減輕直轄市、縣(市)政府人力負擔。 4. 提出我國公寓大廈管理雲之必要性及後續推動建議。 第2項 研究範圍 研究將聚焦在探討公寓大廈管理權利關係人的資料 (My Data)、大數據(Big Data)資料加值應用情境與服務模式。 期望本研究所建構之泛用型雲端服務應用情境與服務模式, 能促成政府、民間、學界、研發部門與產業協同合作,開發 可滿足人民及政府公寓大廈管理等民生需求的雲端創新應用, 以帶動新興資料服務產業及服務業科技化之發展。至於發展雲服務之隱私與安全風險管理議題,係發展公 寓大廈管理雲之重要配套課題,惟本研究囿於僅 1 人辦理, 在有限人力及時間條件下,暫不列入本次探討範圍。另行政 院國家資通安全會報,推動刻正推動我國資安技術服務雲端 化13,係推動我國公寓大廈管理雲之重要基礎服務,其推動 進度可作為我國後續分期建置、推動各式各樣公寓大廈管理 雲服務之參據,併予敘明。 第3項 研究對象 公寓大廈管理雲之用戶將不僅止於公寓大廈之權利關係 人,尚有其他可能的潛在用戶,包括: 1. 條例第 3 條第 1 款規定,公寓大廈指構造上或使用上或 在建築執照設計圖樣標有明確界線,得區分為數部分之 建築物及其基地。 2. 條例第 26 條規定,非封閉式之公寓大廈集居社區其地面 層為各自獨立之數幢建築物,且區內屬住宅與辦公、商 場混合使用,其辦公、商場之出入口各自獨立之公寓大 廈,各該幢內之辦公、商場部分,得就該幢或結合他幢 內之辦公、商場部分,成立管理委員會,並準用條例有 關區分所有權人會議、管理委員會及其主任委員、管理 委員之其他規定。 3. 條例第 53 條規定,多數各自獨立使用之建築物、公寓大 廈,其共同設施之使用與管理具有整體不可分性之集居 13 行政院國家資通安全會報推動刻正推動我國資安技術服務雲端化,擴大資安 監控範圍,可參見行政院國家資通安全會報,國家資通訊安全發展方案 (102‐105 年),頁 23,(2016 年 2 月)。
地區者,其管理及組織準用本條例之規定。 4. 另「公寓大廈管理報備事項處理原則」第 2 點,訂定依 非都市土地使用管制規則與山坡地開發建築管理辦法規 定申請開發許可建築之基地、建築物及其共同使用及管 理之設施為範圍;及經直轄市、縣(市)主管機關認定 其共同設施之使用與管理具有整體不可分割地區,就其 共同設施之使用與管理所成立之社區管理組織等,亦可 依該報備事項處理原則申請報備14。 綜上,公寓大廈管理雲之用戶將不僅止於公寓大廈之權 利關係人,其他非區分所有式建築物之權利關係人,亦是可 能的潛在用戶。 14 公寓大廈管理條例已明定公寓大廈管理組織報備之法律規定適用對象,而「公 寓大廈管理報備事項處理原則」第 1 點則說明,該原則僅係內政部為推動公 寓大廈管理申請報備業務自行訂定之原則,本研究認為該原則應屬行政程序 法第 159 條第 1 項規定所稱之行政規則,於該原則另訂公寓大廈管理報備適 用對象,擴大至非都市土地或山坡地開發許可建築基地、建築物及其共同使 用及管理之設施,甚至授權治直轄市、縣(市)主管機關亦可認定管理組織, 似已涉及以行政規則變更法律適用對象之爭議,惟此爭議非本研究探討主題, 故暫不繼續探討其妥適性,惟本研究所提出之公寓大廈管理雲之應用需求, 係以共有建築物之權利關係人為前提,併予敘明。
第3節
研究方法與過程
研究過程及內容如下: 一、 文獻探討 廣泛蒐集國內、外有關雲端運算定義與應用之相關標準、案例 及參考資料,據以歸納提出如何應用雲端運算架構來解決人民、 政府機關有關公寓大廈管理的問題。 二、 調查分析 調查我國公寓大廈管理條例及推動雲端運算應用之特性,分析 我國公寓大廈管理雲之泛用型應用需求。 三、 綜合歸納 綜整國內、外蒐集整理所得雲端運算服務應用標準及參考資料, 融入現有國內公寓大廈管理相關法規,建構泛用型公寓大廈管 理雲之應用情境與架構。其次,就公寓大廈管理雲數據之未來 加值應用進行初步探討。最後,提出後續推動建議。 四、 案例模擬 依據本研究提出之泛用型公寓大廈管理雲的應用情境與架構, 進行我國公寓大廈管理雲數據加值服務模式之案例模擬,討論: 傳統公寓大廈管理服務、引進公寓大廈管理雲服務、公寓大廈 管理雲服務並結合共享經濟等 3 種服務模式所需費用及收益, 並進行差異比較。研究流程圖如圖 1‐2 所示。
圖 1‐2 研究流程圖 (來源:本研究整理)
第4節
研究進度
本研究自105年5月起至12月底止,辦理期程共計8個月,研究進 度如圖1‐3所示。 第1月 第2月 第3月 第4月 第5月 第6月 第7月 第8月 1. 國內外參 考文獻蒐 集 ** ** ** ** ** 2. 資料比 較、分析、 整理 ** ** ** ** 3. 建構泛用 型的公寓 大廈管理 雲的應用 情境與架 構 ** ** ** 4. 撰擬期中 報告及期 中簡報 ** ** ▲ 5. 我國公寓 大廈管理 雲加值服 務模式之 案例模擬 ** ** 6. 撰擬期末 報告( 初 稿) 及期末 審查 ** ▲ 7. 修正期末 報告並完 成成果報 告 ** 預定進度% (累積數) 15 30 45 55 70 80 90 100 圖 1‐3 研究進度甘特圖 (來源:本研究整理)
第2章
資料蒐集與文獻分析
本章就所蒐集有關雲端運算之國內、外文獻及標準資料進行 重點摘錄及歸納分析,瞭解相關國際標準或國內、外相關科技發 展現況,作為後續提出我國公寓大廈管理雲服務與架構之依據。第1節
雲端運算定義
特性及社會影響第1項 雲端運算定義 雲端運算不是革命性的新發明,而是已經有了十幾年的演進歷史, 從早期的網格運算(Grid Computing)、公用運算(Utility Computing)、 到軟體即服務(SaaS)的逐步演進,發展出新一代網路服務與資料中 心。雲端運算(Cloud Computing)是由大規模的網路伺服器組成,企 業或使用者能將應用程式與檔案交給網路上無數的電腦或伺服器進 行管理,透過網際網路互相連結與存取資料,並不受時間、空間與地 點的限制,可多人同時操作,使用者的一舉一動皆透過網路,而非個 人電腦,跳脫個人終端運算模式,轉向由網路進行大量的平行運算15。 不同組織對於雲端運算亦有不同的定義,行政院「雲端運算發展 方案」雲主要依據美國國家標準與技術研究院(National Institute of Standards and Technology, NIST)(以下簡稱NIST)雲端運算建議書,將雲 端運算定義為: 「使用無所不在、便利、隨需應變的網路,共享廣大的運算資 源(如網路、伺服器、儲存、應用程式與服務),可透過最少的管理工 作及服務供應者互動,快速提供各項服務」16。 15參見周棟祥、黃敬庭,〈雲端服務應用於半導體生產規劃之研究-以台灣半導 體公司為例〉,《電子商務學報》,第 18 卷第 1 期,頁 3,2016 年 6 月。 16 行政院,雲端運算發展方案,頁 6,行政院科技會報網站
圖 2‐1 雲概念參考模型 (來源:NIST,2011) 真實世界裡,「雲」是由:雲消費者(cloud consumer),雲供應商 (cloud provider),雲運營商(cloud carrier),雲審計(cloud auditor)和雲 經紀人(cloud broker)所組成。成員是由參與交易、處理或在雲端運算 執行任務的個人或組織所構成17。 http://www.bost.ey.gov.tw/cp.aspx?n=B56ED9F993B2EFA5(最後點閱時間: 2016 年 6 月 20 日),2015 年 10 月。 17 See National Institute of Standards and Technology, NIST Special Publication 500‐292 NIST Cloud Computing Reference Architecture‐ Recommendations of the National Institute of Standards and Technology, National Institute of Standards and Technology at 3 (2011).
表 2‐1 「雲」的成員及角色 成員 定義 雲消費者(cloud consumer) 使用雲供應商服務的個人或組織。可以 從雲供應商直接,或透過雲經紀人請求 雲服務。 雲供應商(cloud provider) 提供各方服務的個人、組織或機構。 雲審計(cloud auditor) 執行獨立審計,並且可以接觸任何一 方,收集必要的資訊系統操作、性能資 訊,及為雲運作的安全性進行獨立評估。 雲經紀人(cloud broker) 管理使用、效能和交付雲服務,並為雲 供應商和雲消費者之間提供協商。 雲運營商(cloud carrier) 提供的連接和傳輸的中介。 (來源:NIST,2011) 第2項 雲端運算特性 NIST 提出雲端運算的一般特徵包括:大規模、同質性、虛擬化、 低成本軟體、彈性運算、分散地理、服務導向、進階安全性18。NIST 並提出雲端運算的 5 項重點特徵(Essential Characteristics)19: 18財團法人資訊工業策進會,雲端運算定義與範疇, https://www.cloudopenlab.org.tw/ccipo_industryDefinition.do (最後點閱時間: 2016 年 7 月 21 日)。 19行政院,雲端運算發展方案,頁 6,行政院科技會報網站 http://www.bost.ey.gov.tw/cp.aspx?n=B56ED9F993B2EFA5(最後點閱時間: 2016 年 6 月 20 日),2015 年 10 月。亦可見參見財團法人資訊工業策進會, 雲端運算定義與範疇, https://www.cloudopenlab.org.tw/ccipo_industryDefinition.do (最後點閱時間: 2016 年 7 月 21 日)。
1. 隨需應變自助服務(On‐demand Self‐service): 消費者可依據使用需求狀況自行使用雲端服務,不需再透過雲端 供應者介入互動。 2. 網路使用無所不在(Broad Network Access): 網路使用無所不在,亦即雲端供應者服之務可隨時在網路取用, 且使用者均可透過標準機制使用網路。 3. 共享資源池(Resource Pooling) : 共享資源池讓雲端供應者透過多租戶模式(Multi‐tenancy)服務消 費者,依據消費者要求,來指派或重新指派實體及虛擬資源,在 所在地獨立性的概念下,消費者通常不知道所有資源確切位置, 只可能掌握國家、州或資料中心等大範圍區域地點。其中,資源 包括儲存、處理、記憶、網路頻寬和虛擬機等。 4. 快速重新佈署靈活度(Rapid Elasticity): 彈性亦即能因應需求彈性且快速調整資源規模大小,對消費者而 言,所提供的這種能力似乎是無限的,可以在任何時間、購買任 何數量。 5. 服務可計算(Measured Service): 計算服務量測中,雲端服務各層次均由雲端供應者掌控與監管, 這對於計費、存取控制、資源優化、處理能力規畫及其他工作相 當重要,確保資源使用可被監測、被控制和被報告,為供應者和 消費者雙方提供透明化服務使用資訊。 NIST 根據雲端運算能為使用者提供什麼樣的服務?透過這樣 的服務能讓使用者獲得哪些資源?以及用戶如何運用這樣的服務? 將雲端運算服務模式(Service Models) 分為 3 種20(圖 2‐2、圖 2‐3): 20同前註;Available see National Institute of Standards and Technology, NIST Special Publication 500‐292 NIST Cloud Computing Reference Architecture‐
1. 軟體即服務(Software as a Service, SaaS):. 是軟體的集合,這些應用架構於基礎架構層提供的資源,以及平 台層提供的環境之上,並透過網路交付給用戶。此層提供的應用 可讓其使用者透過多元連網裝置(端)取用服務,僅需打開瀏覽 器或連網介面即可,不再需要擔心軟體的安裝與升級,也不必 1 次買下軟體授權,而是根據實際使用情況來付費。而對應用開發 者來說,他們可以方便地進行軟體部署和升級,不需管理或控制 底層的雲端架構,例如網路、伺服器、作業系統、儲存等。 2. 平台即服務(Platform as a Service, PaaS): 為雲端應用提供了開發、運行、管理和監控的環境,可說是優化 的「雲端中介軟體」,優良的平台層設計可滿足雲端在擴充性、 可用性和安全性等方面的要求。此層的消費者可透過平台供應商 提供的程式開發工具,將自身應用建構於雲端架構之上,雖能掌 控運作應用程式的環境(也擁有主機部分掌控權),但並不掌控 作業系統、硬體或運作的網絡基礎架構。 3. 基礎設施即服務(Infrastructure as a Service, IaaS): 是虛擬化後的硬體資源和相關管理功能的集合,透過虛擬化技術 將運算、儲存和網路等資源抽象化,實現內部流程自動化和資源 管理優化,進而向外部提供動態、靈活的基礎架構服務。此層的 消費者具有使用處理能力、儲存空間、網路元件或中介軟體等「基 礎運算資源」,還能掌控作業系統、儲存空間、已部署的應用程 式及防火牆、負載平衡器等,但並不掌控雲端的底層架構,而是 直接享用 IaaS 帶來的便利服務。 Recommendations of the National Institute of Standards and Technology, National Institute of Standards and Technology at 6,9,13 (2011).
圖 2-2 雲端運算三種服務模式定義 (來源:財團法人資訊工業策進會,2012)
圖 2‐3 提供給雲消費者的可能服務
NIST 根據供應商和使用者所屬關係,將雲端運算部署(Service Deployment)模式分為 4 大類21: 1. 私有雲(Private Cloud):雲基礎設施專為組織而運作,這可能是 由組織本身或第三方管理者就地部署(On premise)或遠端部署 (Off premise)。其中,私有雲除具備公用雲環境的彈性優點,還 能因網路與使用者受到特殊限制,且資料與程序皆在組織內部管 理,較不受網路頻寬、安全疑慮、與法規限制等影響,讓雲端供 應者及使用者更能掌控雲端基礎架構並改善安全與彈性。 2. 社群雲(Community Cloud):雲基礎設施由眾多利益相仿的組織掌 控及使用,社群成員可共同使用雲端資料及應用程式,他們擁有 共同的關注問題,例如特定任務、安全要求、政策和合規性考量 等。可能由組織或第三方管理,且可以就地部署與遠端部署。 3. 公用雲(Public Cloud):雲基礎設施提供給一般大眾或一個大產業 集團,由銷售雲服務的組織所擁有,除彈性之外,又能具備成本 效益。其中「公用」一詞並不代表絕對的「免費」,但也可能代 表免費或相當廉價,另外「公用」並不表示使用者資料可供任何 人查看,雲供應者通常會對使用者實施使用存取控制機制。 4. 混合雲(Hybrid Cloud):雲基礎設施是由 2 個或 2 個以上的「雲」 組成(私有、社群或公用),此種「雲」維持單一實體,但是藉由 標準或專有技術聯繫在一起,使資料和應用程序具可移植性。 此 類模式中,使用者通常將非企業關鍵資訊外包,並在公用雲上處 理,但同時掌控企業內部機敏服務及資料。 21財團法人資訊工業策進會,雲端運算定義與範疇, https://www.cloudopenlab.org.tw/ccipo_industryDefinition.do (最後點閱時間: 2016 年 7 月 21 日)。
圖 2-4 雲端運算部署模型 (來源:財團法人資訊工業策進會,2012) 圖 2‐5 雲端運算整體架構 (來源:財團法人資訊工業策進會,2012)
表 2‐2 雲端運算部署例子 雲端運算部 署模式 例子 1. 公用雲 (Public Cloud) 2. 用戶端私 有雲 (Out‐sourc ed Private Cloud) 3. 外包私有 雲 (Out‐sourc ed Private Cloud)
雲端運算部 署模式 例子 4. 用戶端社 群雲 (On‐site Communit y Cloud) 5. 外包社群 雲 (Outsource d Communit y Cloud) 6. 混合雲 (Hybrid Cloud) (來源:本研究整理自 NIST,2011)
NIST 以圖 2‐6 雲供應商提供服務編排的架構模型說明,雲服務的 組成單元及計算資源的佈置、協調和管理,以支持向雲消費者提供雲 服務所需。
1. 頂部是服務層(service layer):這是雲供應商提供雲消費者計算服 務的入口。
2. 中 間 層 是 資 源 抽 象 及 控 制 層 (resource abstraction and control layer) :這一層包含雲供應商所提供,並透過軟體管理訪問實體 計算資源的系統組件。例如:管理程序、虛擬機器(virtual machine, VM)、虛擬資料儲存和其他計算資源。 3. 最低層是實體層(physical resource layer):包括所有的實體計算資 源、硬體資源。例如:計算機(CPU 和儲存器)、網絡(路由器、 防火牆、交換機、網絡鏈路和接口)、儲存設備(硬碟)等實體 單元。它也包括:空調系統(HVAC)、電力、通信和其他實體設 備或設施。
圖 2‐6 雲供應商提供服務編排的架構模型 (來源: NIST,2011) 第3項 應用雲端運算提升社會資源整體利用效率 隨著網際網路的發展與數位科技的進步,許多企業皆開始發展其 電子化的相關應用,舉凡如結合網路與商業流程的E化或其電子商務 上的發展活動等,希望藉此能強化與企業上下游間的協同合作關係 22。 22 周棟祥、黃敬庭,〈雲端服務應用於半導體生產規劃之研究-以台灣半導體公 司為例〉,《電子商務學報》,第 18 卷第 1 期,頁 3,2016 年 6 月。
產業界為了降低經營成本,增進產業的營運效益,除了大量的將 資訊科技外包,讓企業本身能更專注於核心業務,但對某些技術層次 較高的企業或產業,因其企業營運過程中的資訊已具有營業秘密之可 能性(如生產規劃數據),很難藉由科技外包方式來節省相關的成本 開銷,則可應用雲端服務,促使硬體維護、軟體授權與人事等成本費 用降低23。 另一方面,雲端服務運算不僅可以讓企業內部的資通訊資源與設 備資源能有效被利用,而非閒置資源、浪費電力外,亦可降低資料中 心的用電量,並充分運用多餘的資源,不讓閒置資源在未用的狀態下, 持續消耗能源,除提昇企業營運效能、能節省企業成本,更可以為全 球所關切的暖化議題盡一份心力24。 甚至還考慮車輛提供通信、儲存和計算資源通常亦沒有得到充分 利用,而有發展車載雲的構想,期能結合這些未充分利用的車輛資源: 計算能力、連網和儲存空間與道路匯集或出租給其他用戶25。 23 同前註。 24 同前註。 25 See Md. Whaiduzzaman et al., A survey on vehicular cloud computing, Journal of Network and Computer Applications 40, at 327 (2014).
第2節
雲端運算與大數據之關係
第1項 大數據之定義 大數據(Big Data)之定義是符合大量(Volume)、速度 (Velocity)、多樣性(Variety)及有價值(Value)的資料26。大 數據之常見來源是:網頁與社群(Web & Social)、智慧裝置 (Machine)、感測器(Sensing)、交易(Transaction)、物聯網 IoT27。 大數據近年來快速發展,其應用領域橫跨商業、經濟、管理 與城市治理等多重面向,透過大量城市歷史資料以及城市居民每 天所創造的新資料,城市管理當局即可建構「城市大數據資料庫」。 透過大數據的分析,進一步改善城市居民生活品質。甚至已逐漸 開始影響社會科學領域的傳統社會科學研究方法及概念28。 第2項 大數據之應用與限制 著名的大數據應用案例是,2009 美國在全球新興流感 H1N1 防疫工作上面臨挑戰,美國政府與疾病管制單位卻苦於無法有效 預測新型流感可能的擴散範圍與時間,因而無法完全掌握疾病傳 播的真實狀況。 此時美國科技巨擘 Google 公司的工程師,運用 Google 身為全球最大搜尋引擎的優勢,將其每天將近 30 億筆 的搜尋紀錄加以蒐集整理,並且選取出美國民眾最常搜尋的前 5 26 Hashem I A T, Yaqoob I, Anuar N B ,Mokhtar S, Gani A, Khan S U, , The rise of “big data” on cloud computing: Review and open research issues,Information Systems 47 98 (2015). 27 Id. 28 林顯明,〈大數據應用於社會科學研究的意涵與省思〉,《T&D 飛訊》,第 214 期 , 國家文官學院,頁 2(2016)。千萬個搜尋關鍵字與美國疾病管制局(CDC)在 2003 至 2008 年 之間的流感傳播資料進行比對。但 Google 運用此技術的目的, 是運用搜尋大量關鍵字、搜尋頻率與疾病管制局過去的流行病 傳染資料進行比對,並找出 H1N1 新型流感可能的傳播時間、 擴散地區,是否有統計上的相關性。最後,其所獲得的預測結果, 不僅與過去美國疾病管制局針對流感傳染與分布情形的看法相 當類似外,更進一步地能事先掌握與預測新型流感傳播的速度與 擴散範圍;相較之下,必須仰賴各地方衛生部門回報感染案例的 美國疾管局,Google 此套系統反而能更快的預測流感擴散的速 度,增加公共衛生系統反應時間以及預先配置防疫人力,將疾病 可能造成的影響降至最低。對此,大數據於 2009 年的初試啼聲, Google 系統研發與預測結果,刊登在國際《Nature》科學期刊, 開啟了大數據使用與研究熱潮29。 以上發想其實蠻有創新性:由 Google 搜尋找出 100 個和流 感可能相關的關鍵字,從中挑選出 45 個;再透過常用的統計迴 歸(卜松模式)來建模,以當日關鍵字的用量組合,來預測 1 週 後流感的發生率。這應用就流感防治而言當然很有吸引力,且操 作簡單,符合所謂大數據分析速度(Velocity)的要求:簡單快 速。大多數大數據相關演講中,對它的介紹就到這裡,但卻沒有 提到接下來發生的事30。 根據 Google 流感趨勢的預測和美國疾病預防管制中心提供 的實際發生率比對後,明顯地在 2009 年,Google 的預測遠低於 29 同前註,頁 2‐4。 30 參考連怡斌,大數據分析的迷思:以谷歌流感趨勢預測為例,科技部科技大 觀園網站:https://scitechvista.nat.gov.tw/zh‐tw/feature/c/0/1/10/1/2293.htm (最後點閱時間;2016 年 11 月 15 日),2016 年 4 月。
實際所發生的。Google 以 2008 年前的資料建立的模式來「估計」 2008 年前已知的流感發生率,可以估計的很準,但對預測未來 尚未發生的,就差很多31。 經過修正後(主要是刪除掉一些無用的預測變數),Google 研究 團隊於 2011 年又在另一知名的研究期刊《PloS ONE》發表修正 後模式。新模式已將 2009 年後的偏差修正回來,其應用前景又 再度被看好。但在 2 年後的 2013,這模式的預測結果又再度破 功。前一次是低估很多,這次則是高估很多32。 曾經首先刊登 Google 流感趨勢預測的《Nature》科學期刊 批判:Google 誤解流感了!(When Google got flu wrong.)紐約 時報抨擊更猛烈:全盤瓦解:不探索資料的來龍去脈,只能告訴 你誤導的故事(Disruptions: Data without context tells misleading story.)。自此 Google 也封鎖了 Google Flu 的一些功能,並且未再 更新資料33。 隨著大數據應用的加快與增廣,以前為它設立的定義似乎也 不必那麼拘泥。但在一些攸關安全與健康的應用,則不能因追求 快速而忽略對變異的控制。在這一點上,大數據的分析不能只講 究資料存取的效能,更應該加強與統計界的合作,才能做出更好 的決策與應用34。 第3項 雲端運算與公寓大廈管理雲儲存大數據之關係 然而,處理大數據是一項具有挑戰性和耗時的任務,需要大 31 同前註。 32 同前註。 33 同前註。 34 同前註。
型計算基礎設施才能成功數據處理和分析,而雲端運算正具有執 行大規模和複雜計算之能力,並且消除了維護昂貴的專用電腦硬 體、軟體之需要35。
35 Hashem I A T, Yaqoob I, Anuar N B ,Mokhtar S, Gani A, Khan S U, , The rise of “big data” on cloud computing: Review and open research issues,Information Systems 47 98 (2015).
第3節
我國雲端運算發展方案
我國「雲端運算發展方案」係基於觀察全球雲端運算技術及應 用服務發展趨勢,以及奠基於我國既有資通訊產業相關經驗優勢 2 項 因素下,由行政院請經濟部、國家發展委員會、科技部共同修訂 2010 所通過由經濟部主責規劃之「雲端運算產業發展方案」,及 2012 年通 過由前行政院研究發展考核委員會(現為國家發展委員會),與經濟部 共同依據以上國際上通用之雲端運算定義,修訂「雲端運算應用與產 業發展方案」之內容,以迅速因應在國際開放資料、大數據、物聯網、 智慧城市、工業 4.0 等興起的風潮下,建立多項創新應用與研究,進 而成為推動雲端運算產業發展的重要主軸36。 該方案之推動是在行政院下設立「雲端運算發展指導小組」,由 院長指派副院長擔任召集人,並設 4 位副召集人由科技政委、經濟部 部長、科技部部長、國發會主委兼任,科技會報辦公室執行秘書擔任 執行秘書。其中,內政部主辦「推動民眾有感應用」策略項下之「推 動政府雲端應用」37。該方案依據 2 項下列推動目標38,擬定推動策 略及作法(詳表 2‐3),合計建置:「健康雲」、「警政雲」、「食品雲」、 「教育雲」、「災防雲」、「關務雲」、「環境雲」、「圖資雲」等 8 朵政府 雲(詳表 2‐4): 36行政院,雲端運算發展方案,頁 1,行政院科技會報網站 http://www.bost.ey.gov.tw/cp.aspx?n=B56ED9F993B2EFA5(最後點閱時間: 2016 年 6 月 20 日),2015 年 10 月。 37同前註。 38同前註。1. 推動政府雲端應用、創新資料服務產業:深化關鍵技術與創新應 用研發,累積有感之政府雲端應用服務能量,推動國產雲端應用 典範並國際輸出;同時建構資料分析平台技術基礎,推動政府資 料科學與匯集交換平台,發展資料服務產業鏈與商業模式,建構 國家整體服務創新能量。 2. 建立雲端服務基礎、加速關聯產業發展:完備智慧城市、物聯網、 生產力 4.0、與大數據等關聯產業所需。 「雲端運算發展方案」規劃各子計畫每半年定期產出成果或先 導計畫成果,定期呈報權責辦公室。另因採用滾動檢討與機動調整原 則的作法政府投入包括應用推動、產業發展、產政學計算平台等相關 計畫期程自 105 年執行至 109 年,5 年總經費約為新臺幣 70 億元39。 39 同前註,頁 34。
表 2‐3 我國雲端運算發展方案推動策略及作法 5 項推動策略 12 項推動作法 主辦機關 1. 推動民 眾有感 應用 1. 推動政府雲端應用 國家發展委員會、衛 福部、內政部、教育 部、財政部與環保署 2. 推廣各型企業雲端應用 經濟部 2. 擴大應 用開發 能量 3. 建立產政學計算平台合作模 式 科技部、國家發展委 員會 4. 建立政府雲端服務採購機制 經濟部、國家發展委 員會 5. 發展雲端產業第三方認證機 構 經濟部 6. 擴大雲端產業服務團 經濟部 3. 奠定軟 體研發 技術 7. 導引學研資源至雲端服務領 域 科技部 8. 發展高值雲端暨大數據分析 應用技術 經濟部 4. 落實雲 端基礎 建設 9. 制定應用標準與相關規範 國家發展委員會、經 濟部 10. 持續修訂各項服務水準合約 參考規範 國家發展委員會、經 濟部 5. 發揮綠 色節能 效率 11. 推動政府綠能資料中心發展 國家發展委員會 12. 國際綠能應用技術 經濟部 (來源:本研究整理自雲端運算發展方案,2015)
表 2‐4 我國政府雲端應用之目標與推動措施 構面 政府雲名稱 量化目標 推動措施 社會 安全 1. 健康雲 全民健康存摺。 個人就醫紀錄 自主管理 2. 警政雲 守護治安無死角,全國 19 縣市 7 萬 5,000 部監視器無 縫互通。 科技辦案守護 全民治安 3. 食品雲 建立 40 萬家食品業者登 錄、原料添加物追溯追蹤電 子化,問題產品速現形。 問題食品溯源 勾稽快速揭露 4. 教育雲 全國 3,300 所國中小學校園 數位學習百分百。 數位校園雲端 學習 5. 災防雲 結合網路社群力量,以新一 代網路服務,降低民眾受災 風險,提升救災效率。 結合輿情分析 災情示警發佈 經濟 發展 6. 關務雲 智慧通關、領航台灣‐關港貿 單一窗口雲端化,有效節省 業者作業時間每年 2 百萬小 時。 智慧通關便商 服務 環境 永續 7. 環境雲 打造行動資訊儀表板,全民 共享百項「我的環境」情資。 環境資料服務 8. 圖資雲 提供各機關運用全國門牌 位置資料及網路地圖元件 服務,促成 300 項各類民 生、經濟、交通發展應用。 地理圖資服務 (來源:本研究整理自雲端運算發展方案,2015)
第4節
我國第五階段電子化政府計畫數位政府
我國「第五階段電子化政府計畫數位政府(106 年至 109 年)」 提出資通訊科技將為未來人類活動帶來的改變,包括40: 一、生活新型態:民眾食醫住行育樂逐步數位聯網化。 二、經濟新應用:行動網路、物聯網及雲端科技創新科技,將帶動各 項新型態產業發展;電子商務活動快速成長,第三方支付亦隨之 興起,以因應行動支付及便利的理財服務。 該計畫指出我國現階段應加強推動事項包括41: 一、線上服務應更貼近民需:包括強化建築、環境、治安、商情等資 料庫,協助健全電子商務發展環境,大型資訊服務加雲端化與行 動化,強化資安與隱私保護。 二、服務管道應周全完善:應提供多元服務傳遞管道及作業平臺,以 利不同使用習慣的民眾享受電子化服務,並且主動服務弱勢、年 老與偏鄉民眾,使電子化政府服務可照顧到非電子設備使用者。 三、法規調整速度應加快:加快法規調整速度,以協助新形態電子商 務發展、食安跨域追蹤、醫療資訊傳遞、建築內容透明、跨境消 費紛爭、網路犯罪防範等活動之發展。 四、數位經濟環境建構應更積極:數位經濟環境尚未建全,藉由機關 業務數位化,提供企業經濟主題導向之資料服務、整合商工資訊 交換等數位資源,帶動我國資訊服務產業往高附加價值發展,提 40 行政院,第五階段電子化政府計畫數位政府(106 年至 109 年),頁 2‐3,2016 年 1 月。 41 同前註,頁 15‐16。升產業競爭力,翻轉經營服務模式,創造產業新價值。 五、與民互動深度應強化:包括施政資訊內容即時揭示、與社群媒體 互動頻率提升、決策納入網路公民意見、發展線上諮詢平台。 六、跨機關協作應更周延:應打破機關舊有思維,並協助跨機關協調 與法規面輔助,以鼓勵機關主動提供內部資訊,達成跨機關資訊 整合及共享。中央與地方政府亦應合作資源分享、協調與整合, 鼓勵各部會與地方政府合作,提出更具創新的方案。 並提出以下 4 大推動策略: (一) 基礎環境數位化 一、 硬體面向:包括提供大數據建置基礎環境,完備各類大 數據內容,包括基礎建設、資料中心、資料整合、交換 平台等。前述基礎建設提供資料透通傳輸之網路建設, 因應雲端及行動化服務方式,基礎網路應含括實體高速 網路、無線網路以及行動網路,並且確保網路傳輸之安 全性;資料中心應以部會為基礎向上集中,包括軟硬體 資源集中以及業務資料集中;資料整合包括業務資料轉 為數位形式,並且規範各機關應完備依其職掌所應產生 或蒐集之資料,及資料介接機制; 交換平台必須適度轉 型,從流程整合轉為資料整合傳遞,以符合數位服務需 求(圖 2‐7) 42。 42同前註,頁 32‐36。
圖 2‐7 基礎環境數位化‐硬體面 (來源:第五階段電子化政府計畫數位政府,2016) 二、 軟體面向:軟體面向包括運用大數據,提升決策品質與 施政優化,達成國家前瞻發展需求。以數位資料為基礎, 多面向分析資料並提供決策需求,包括施政規劃、資訊 服務推動機制、業務推動管考制度、歷史資料保存運用 方式等,均應以資料分析所產生之論證為基礎,做合理 的決策分析。並且協調法規面調整作業,建構發展數位 政府之友善法制環境;協助並輔導機關創新數位服務模 式,使我國電子化政府成為全球政府數位服務典範(圖 2‐8) 43。 43同前註,頁 33。
圖 2‐8 基礎環境數位化‐軟體面 (來源:第五階段電子化政府計畫數位政府,2016) (二) 協作治理多元化44 善用資通訊技術,建立良善治理模式,結合政府與民間訊息 溝通管道,在政策制定前、中、後,與民眾協作,以增進政策之 可行性與 完整性。在資訊對等的情況下,以合於法令之方式, 促進資料透通,以追求數位公平。 以資料開放促進民眾參與,並與民間協力共同運用政府開放 資料,改善政府治理,優化政府服務效能。 (三) 產業營運智能化45 44同前註,頁 32‐36。
運用數位資源與法規調適,協助企業數位化、知識化發展, 創造產業新價值。企業數位化與知識化不僅僅包括以數位資料流 通及數位訊息傳遞取代傳統商業運作流程,更需搭配智慧科技, 善用政府數位資源,開發產業商機,掌握產業轉型契機。 此外,機關應簡化民間及企業對政府申辦流程,便捷商業運 作流程,增加其經濟利益。政府亦應運用大數據分析,提供業者 精準商業相關訊息,讓業者掌握先機,提供民眾需要之商品及服 務,創造民眾、企業、政府三贏局面。 (四) 數位服務個人化46 以民眾生活為中心,整合分散於各機關之個人資料以及與個 人生活攸關之公共服務資訊,並將各類資訊聯網化、行動化進而 智慧化,以數位保險箱概念,提供便捷安心之個人化服務。 民眾可依據其需要,於虛擬數位保險箱下載其個人資料運用, 或 者是透過線上服務授權方式,授權服務提供機關(或民間公司) 取得其保險箱資料,以便利其服務提供前之資料驗證工作。 更進一步,透過民眾授權,政府機關或民間業者可經由民眾 基本食醫住行資料,搭配民眾因時、因地、因事之需求,即時主 動提供線上諮詢與服務,增進人本服務之效益(圖 2‐9)。 45同前註,頁 34。 46同前註,頁 35。