❑ 計劃緣起

因著物聯網 (Internet of Things，IoT) 發展的契機以及5G 來臨的挑戰，我國急需發展物聯網以及5G 下世代行動寬頻網路以帶動更多創新與服務的契機。

1. 物聯網 (IoT) 智慧城市/智慧工廠創新服務
   • 智慧城市是以物聯網(IoT) 建構城市內的公共服務，帶給企業與市民便利舒適的環境，二○一二年，聯合國將智慧城市列為重要議題，不過五年時間，建構智慧城市已成為各國施政的重點方向。
   • 為提升我國經濟動能，政府也正積極推動智慧城市的政策，並將在六都及新竹試驗各項計畫，創造新的都市治理方式並開發市民更便利舒適的生活模式。
   • 工業 4.0 在2013 年德國納入《高技術戰略2020》的十大未來專案，其中技術基礎包含智慧型整合感控系統及物聯網，以提昇製造業的電腦化、數位化和智慧型化為目標，如圖1 所示。工業4.0 在朝向智慧工廠應用前，適用於工業4.0 物聯網的無線通訊網路成為首要發展目標。
   
2. 5G 行動寬頻網路創新服務
   • 各種不同型態的 IoT 或大數據（Big Data) 創新服務。
   • 更高品質的 VR/AR 的應用服務。
   • 同時能提供低頻寬的使用如語音服務、讀表服務、定位服務等。

產業界各方估計全球 2020 年行 動網路頻寬需求將較目前成長500～1,000 倍，而終端裝置不再僅以個人為限，而將迅速擴及以機器、設備、物件為主之行動智慧聯網。為處理龐大行動寬頻資料傳輸需求，未來 5-10 年之各項行動寬頻重要前瞻技術將持續有重大進展，而主導相關標準制定之3GPP 標準組織也可望持續推出比目前4G LTE 更新的標準Release，逐步將相關標準由LTE、LTE-A 推向5G 的範疇。目前如歐盟、韓國、日本、中國等皆以啟動以5G 為目標之大規模技術發展計畫(例如歐洲的METIS 計畫)，而其中有許多測試平台與計畫更是以大學為中心來成立，有計畫地同步培養其行動寬頻尖端技術與專業人才。換言之，除研發投入之外，世界各電信先進國家也認知培養相關尖端技術人才乃是成功邁向5G 的關鍵要素。

有鑒於此，此計畫是在於建立「以5G 和AI 為架構之下世代物聯網聯盟中心」，從事開發在以「下世代物聯網整合系統」為重點之5G 下世代行動物聯網(IoT)課程所需要之教材並積極培育人才，使其可從事下世代行動寬頻時代所需之應用服務相關之研發工作。由於我國在4G 網路之建置和營運已落後諸多先進國家，為有效的在短時期能加速IoT 技術應用於智慧城市等相關應用，如Smart City、Smart Environment、Smart Home/Building…等等，將利用此「下世代物聯網整合系統」聯盟中心規劃相關課程及教材，培育足夠人才來從事加速行動寬頻的應用開發與服務推廣，使得我國能在行動寬頻時代佔一席之地並大幅提升網通產業的營收。

❑ 計畫目標

◆ 聯盟規劃發展之方向

交大和工研院在過去已成功建置交大BML(Broadband Mobile Lab)與工研院一套運作正常的校園實驗網路環境，如圖2。我們將此BML環境作為R&D平台並且利用IBM InfoSphere系統進行巨量資料分析，並將其應用在流量工程(Traffic Engineering)和物聯網之系統上，過去基於教育部支持之「行動智慧聯網聯盟中心」，已成功設計了九門前瞻課程，其中包含四門中階核心課程及五門高階應用實務課程，著重於以下技術：(1)5G網路：3GPP 長期演進行動通訊協定基礎與趨勢、雲端架構之4G/LTE網路和應用、下世代行動寬頻關鍵促進技術；(2)大數據分析：巨量資料分析技術與應用；(3)人工智慧：機器學習、深度學習及(4)物聯網：Raspberry Pi/Arduino、OM2M、LinkIt™ ONE。

有鑑於加速培養在下世代行動網路、物聯網(IoT)與人工智慧所需要之人才，本計畫將已剛執行完畢的行動寬頻尖端技術人才培育計畫成果為基礎，規劃於107-109年3年期間完成下世代物聯網高階技術教材與技術自主之教學實作平台，將我國相關教學能量延伸以支援日趨成熟的5G行動寬頻暨下世代物聯網服務與應用產業，達成 5G 行動寬頻人才培育之目標並深化國際接軌力。

因此聯盟之規劃發展方向：

1. 以交大為聯盟中心學校，以清華大學與台北科技大學為夥伴學校，逐步加入夥伴學校。
2. 以BML實驗室之真實第四代基地台(4G-eNB/LTE)作為實驗網路平台之一。
   1. 測試和量測 – 行動寬頻應用開發過程之測試與效能分析評估
   2. 透過行動寬頻雲計算(MCC – Mobile Cloud Computing)進行應用服務開發，其中核心網路(Core Nework)可以是仿真版本(emulation version)或是真實的維運系統(位於中華電信研究院)
   3. 透過實際之實驗網路讓學生了解3GPP LTE通訊協定
3. 利用IBM InfoShpere進行即時流量收集與分析
4. 建立示範教學實驗室採用de facto 標準的Arduino及Raspberry Pi感測平台技術及符合國際oneM2M標準的OM2M平台將有利與業界合作建置或承接其技術。

◆ 擬達成之具體目標

本計畫如經5G行動寬頻跨校教學聯盟計畫核定，為達成下世代物聯網整合系統聯盟中心之具體目標，將積極迅速成立本聯盟的組織架構開始運作，建立本計畫的計畫架構並開始執行，訂定聯盟具體目標線(含培育人數目標)，本計畫分為二期段來實施：

第一期計畫成果報告(於109年3月31日前完成)將包含下列工作項目：
訂定聯盟具體目標包含：

1. 詳細課綱及實驗規劃之課程地圖
2. 各課程擬達成核心能力目標以及評量方式之規劃
3. 完成評估或試用相關實作平台
4. 完成4個課程教材模組
5. 配合計畫辦公室之規劃，完成各教材之發展、上課試教及教材修訂等工作，並上載至指定教材資源網站，供全國5G行動寬頻相關教師教學參考使用，並以融入正規教育作為後續推廣目標。
6. 建立並維護聯盟網路交流平台，提供國內教師相關諮詢服務
7. 完成技術自主技術自主之教學實作平台
8. 完成可對外展示或參加競賽之5G相關應用或雛形10套
9. 配合計畫組辦公室推廣課程相關業務

第二期計畫達成下列各項工作與成果：

1. 完成2個課程教材模組
2. 完成可對外展示或參加競賽之5G相關應用或雛形5套
3. 完成與線上課程搭配之虛實整合短期實作課程
4. 配合計畫辦公室規劃之活動積極參與、主辦和協辦等方式來全力支持

❑ 組織架構

聯盟計畫由中心學校交通大學主辦，由夥伴學校清華大學與台北科技大學協辦，聯盟計畫主持人由交大林寶樹教授擔任，協同主持人由清大黃能富教授與台北科技大學林信標教授負責：

1. 聯盟計畫辦公室：掌管聯盟計畫行政事務，由聯盟計畫主持人、協同主持人及專、兼任助理共同組成，負責聯盟計畫網路交流平台及教學資源網站之建置維護與推廣、聯盟計畫各子項工作之協調及計畫執行進度與經費之管控及核銷。
2. 諮詢委員會：由聯盟計畫主持人召集，邀請行動寬頻產業界、政府部門、學術界、及研究界專家組成，委員會組成人數應3 人以上，其中業界專家至少1 人，負責指導聯盟計畫推動方向，督導聯盟計畫業務推動事宜及評估計畫執行成效。諮詢委員會相關行政事務，由聯盟計畫辦公室負責辦理。
3. 課程發展小組：由聯盟計畫主持人召集，各教材發展教師及其教學助理組成，負責重點領域課程教材發展與推廣相關事務。
4. 磨課師推動小組：由聯盟計畫主持人召集，各課程教師及其教學助理組成，負責磨課師線上模組教材錄製等相關事務。
5. 推廣小組：由聯盟計畫主持人召集，各相關領域教師組成，推動各類推廣交流、師資培育等相關配套活動或計畫。
6. 示範教學實驗室建置維運小組：由聯盟計畫主持人召集，相關領域教師及專任助理組成，建構教學實作與應用驗證平台及其服務機制。

◆ 磨課師