DSE ICT｜雲端運算與物聯網備課指引（導師用）｜IaaS／PaaS／SaaS 分辨、數據量計算與邊緣運算取捨

2026-11-02

學生識講「上雲」，但答不出雲端賣的是哪一層、一萬個感測器每月會產生幾多數據。這一堂用三個數字把抽象名詞變成可算的題。

本堂目標　學生能夠：① 用「你管到哪一層」分辨 IaaS、PaaS、SaaS，並為一個情境選出合適模式並講出理由；② 由感測器數目、取樣頻率與每筆大小算出每日與每月數據量，換算成頻寬與成本；③ 比較邊緣運算與雲端運算的延遲，指出哪類應用必須放在邊緣，並講出代價。

01　先備知識（開課前 3 分鐘快檢）

以下任何一項未過關，本堂就會卡住，先補該項：

技能	快檢題	過關標準
單位換算	1 GB 等於幾多 MB	1,024 MB（或 1,000 MB，題目指定）
二進位與位元組	1 個位元組幾多位元	8 位元
比率	15 毫秒與 120 毫秒相差幾倍	8 倍

02　課堂流程（60 分鐘）

時間	環節	導師做什麼	學生做什麼
0–10 分	三種服務模式	由「誰負責管理」畫一條分層線	講出你管什麼
10–22 分	物聯網四層	感測、網絡、平台、應用	每個裝置配一層
22–36 分	數據量計算	數量 × 頻率 × 大小 × 時間	算出 53.1 GB
36–48 分	延遲取捨	邊緣 15 毫秒對雲端 120 毫秒	算出減 87.5%
48–56 分	可用性與成本	99.9% 對 99.99% 的停機時間	算出 8.76 小時
56–60 分	離場檢查	三題收回即場批	三題全對

03　講解腳本（照著說就可以）

第一幕：雲端賣的是「你唔需要管的那一層」

三種模式的分界線只有一條：你負責到哪一層。IaaS 只給你虛擬機與儲存，作業系統以上全部你管；PaaS 給你執行環境與資料庫，你只寫程式；SaaS 直接用現成軟件，你只管理帳戶與權限。
選模式的關鍵是控制權與人手的取捨：需要自訂核心參數（例如自建資料庫引擎）就用 IaaS；只想部署程式碼就用 PaaS；只想用電郵或表單就用 SaaS。學校用 Google Workspace 是 SaaS，公司自建虛擬機跑網站是 IaaS，中間寫 API 放上平台是 PaaS。
學生最常失分的是把「雲端」當成一種產品，答不出分層。

要學生講：用 SaaS 的話，誰負責修補作業系統漏洞（供應商，不是用戶）。

第二幕：物聯網的題目一定由一條乘法開始

一個智慧校園裝 1,200 個感測器，每 15 秒讀一次，每筆 256 位元組。
每日讀數：86,400 ÷ 15 = 5,760 次，乘 1,200 個 = 6,912,000 筆；乘 256 位元組 = 1,769,472,000 位元組 ≈ 1.769 GB 一日；乘 30 日 = 53.1 GB 一個月。
換成頻寬：1.769 GB 除 86,400 秒 ≈ 20.5 kB/s，其實很細；但儲存與查詢會累積，一年 645.9 GB。若每 GB 收 0.023 美元，一個月只是 1.22 美元，所以成本瓶頸通常是查詢與傳輸次數，不是容量。
壓縮 4:1 之後降到 13.3 GB，是先做減量的典型手法。

要學生講：為何 1,200 個感測器聽起來很多，但平均頻寬只有 20 kB/s（取樣稀疏）。

第三幕：延遲決定運算放在哪裡

同一個動作，在邊緣裝置判斷用 15 毫秒，送上去雲端再回來要 120 毫秒，相差 8 倍，延遲減少 87.5%。
自動剎車、工廠機械臂、心律監測這類要在 50 毫秒內反應的應用，一定要放邊緣；月結報表、模型訓練、長期趨勢分析適合放雲端。
代價要講清楚：邊緣裝置要運算力與電力，韌體要逐部更新，安全邊界變多；雲端則集中管理、彈性擴充，但依賴網絡。
可用性亦要算：99.9% 等於一年停 8.76 小時，99.99% 等於停 52.6 分鐘；做功課級系統 99.9% 夠用，醫療或支付就要 99.99% 以上，並要預算失效轉移。IPv6 有約 3.4 × 10³⁸ 個地址，正是感測器可以逐個尋址的前提。

要學生講：為何自動剎車不可以只靠雲端判斷（網絡延遲與斷線風險）。

04　必教題型與步驟

題型	例子	步驟	答案
分辨	IaaS／PaaS／SaaS	問「用戶負責到哪一層」	SaaS 只管帳戶
計算	每月數據量	數量 × 頻率 × 每筆大小 × 日數	53.1 GB
計算	延遲減幅	（舊 − 新）÷ 舊 × 100%	87.5%
論述	邊緣或雲端	延遲需求 → 頻寬 → 電力 → 管理	按應用分類

合理性檢查（一定要教）：頻率要先換成每日次數：每 15 秒一次是 86,400 ÷ 15 = 5,760 次，不是 15 次。
位元組與位元要分清楚：256 位元組是 2,048 位元。
GB 用 10 億位元組（題目多數這樣給），若要 1,024 進位要題目明講，兩種寫法不可混用。
延遲減幅是相對舊值，不是「新值是 87.5%」。

05　獨立練習三題

題目	答案	想觀察什麼
1,200 個感測器每 15 秒一筆的每日筆數	6,912,000 筆	86,400 除 15 再乘 1,200
30 日總量（每筆 256 位元組）	53.1 GB	乘 256 再除 10 億
15 毫秒對 120 毫秒的延遲減幅	87.5%	105 除 120

06　學生常見錯誤與糾正句

錯誤	學生通常這樣寫	導師這樣說
把取樣頻率當成每日次數	答每日 15 筆	「15 秒一次，一日要除 86,400。」
位元與位元組混淆	數據量答大八倍	「一個位元組係八個位元。」
把雲端當一種產品	答「雲端就係上網」	「要講你管到邊一層：IaaS、PaaS 定 SaaS。」
延遲減幅寫成新值	答「延遲係 87.5%」	「減幅係相對舊值，新值係 15 毫秒。」

07　家課建議（直接指到練習卷題號）

中學 ICT 章節索引　全科章節與練習
中學備課指引總覽　其他科目對照

08　離場檢查（最後 5 分鐘）

題目	答案	判定
1,200 個感測器每日筆數	6,912,000 筆	三題全對＝可進雲端安全
每月 53.1 GB 的原因	每日 1.769 GB 乘 30	錯一題＝重講乘法鏈
15 對 120 毫秒的減幅	87.5%	錯兩題以上＝回到第三幕

09　導師常問

要背雲端供應商名字嗎？

不必，考的是分層與取捨；用學校或家用例子講得通就夠。

物聯網一定要用雲端嗎？

不一定，小型系統可以本地伺服器；雲端的價值在彈性與異地備份。

邊緣運算是否取代雲端？

不會，兩者分工：邊緣負責即時反應，雲端負責匯總、訓練與長期儲存。

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本頁為 TutorZone 導師備課指引，內容由 TutorZone 團隊編寫；題目與流程為原創，並非任何學校或出版社的教材。