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高擴充性、高安全性、低延遲的物聯網雲端操控平台 國網中心DDS技術展現多元應用潛力

發佈日期:2025.03.31

隨著物聯網技術的迅速發展,數據傳輸的安全性、即時性和可靠性成為該技術領域的重要課題。在此背景下,具備巨大發展潛力的資料分散式服務(Data Distribution Service, DDS)逐漸獲得廣泛關注。國家高速網路與計算中心(國網中心)近年來積極投入DDS技術的研究,並開發多元應用,尤其在無人機與智慧監控等領域已取得亮眼成果。

DDS技術最初源於航太與軍事領域,被廣泛應用於航空母艦、直升機等軍事裝備的通訊系統中。國網中心將美國航太及軍方使用的DDS版本引進後,進行本土化開發,由於國內在無人機與智慧監控領域,目前尚未有DDS版本的技術應用,此舉讓國網中心的研發更具開創性意義。

國網中心投入DDS技術的動機主要源於物聯網設備快速成長的趨勢,尤其是無人機市場蓬勃發展,對安全可靠的通訊技術需求日益迫切。當前市面上大部分無人機品牌來自中國,國網中心希望透過DDS技術提升台灣在該領域的競爭力。

相較於傳統的主從式網路架構,DDS通訊協定採用點對點(P2P)的分散式網路架構,這種設計帶來多重優勢。首先,DDS技術無需經過中央伺服器,可直接進行點對點通訊,顯著降低傳輸延遲。以監視系統為例,國網中心使用DDS技術打造的監控系統可將1080p串流影像傳輸延遲控制在0.2秒以下,相較一般監控系統1秒以上的延遲,技術上突破了現今影像傳輸的限制,達成真正近乎即時的監控系統。對於高即時性、複雜度高的需求,例如精密工業、遠距操控、醫療系統等,帶來顯著效益。其次,DDS支持端到端加密,配合去中心化設計,沒有單一攻擊目標,有效提升系統的安全性。此外,DDS具備高擴展性,可輕鬆實現一對多、多對一的通訊模式,且系統運作穩定,無需依賴中央伺服器,避免因單點故障影響整體運作。國網中心開發的DDS平台更整合了雲端運算資源及AI功能,使其具備極高的運算效能與靈活應用能力。

目前,國網中心的DDS研發主要聚焦在智慧監控與無人機兩大應用領域,並推出了一體式的雲端平台,智慧監控方面打造了「DataX雲端智慧監控平台」,無人機領域則推出了「DataX 雲端無人載具智慧管理系統」,具備充足的儲存、運算資源及網路頻寬。

在智慧監控方面,DDS技術能夠進行跨地點、跨網域的即時監控與控制,並與國內多家大型企業展開合作,計劃將DDS技術應用於工廠的遠端控制場景,目前正進行概念驗證(Proof of Concept, POC)。

在無人機領域,國網中心則與台灣多家廠商聯手,開發以DDS為通訊架構的無人機控制系統,並成功應用於農業噴灑和偏鄉送藥等場景。與埔里基督教醫院合作的偏鄉送藥項目,透過無人機跨越日月潭運送藥品;DDS技術也應用於澎湖地區,從機場向離島運送物資。此外,國網中心還開發出無人機自動換電系統,成功解決無人機續航力不足的問題,使長距離飛行成為可能。未來,國網中心將與電商及物流公司合作,進行無人機物流的POC。

國網中心的DDS技術以高擴充性、高安全性、低延遲為主要特點,未來可望進一步擴展至車聯網等跨領域應用。2024年11月,國網中心正式上線「DataX雲端智慧監控平台」及「DataX 雲端無人載具智慧管理系統」兩大通用平台,主打DDS攝影機與DDS無人機兩大產品,並計劃透過與國內民間企業的合作,提供平台層(PaaS)及服務層(SaaS)的技術服務,滿足各種應用需求,推動相關產業鏈的成長,進一步促進台灣科技產業的轉型升級。

圖說:主從式網路架構與DDS網路架構比較
相較於傳統的主從式網路架構,DDS通訊協定採用點對點(P2P)的分散式網路架構,無需經過中央伺服器,可直接進行點對點通訊,顯著降低傳輸延遲。

圖說:DDS無人機偏鄉送藥
與埔里基督教醫院合作的偏鄉送藥項目,透過無人機跨越日月潭運送藥品驗證。


影片:DDS攝影機延遲測試比較(請見附件影片檔)
影片說明:左螢幕畫面為國網中心使用DDS技術打造的監控系統,可將1080p串流影像傳輸延遲控制在0.2秒以下,突破現今影像傳輸的技術限制,達成真正近乎即時的監控系統。