被視為下一個兆元級資通訊產業發展商機的物聯網(Internet of Things),已成為世界各國競相聚焦的戰略性新興產業。其中,智慧電網(Smart Grid)與車載資通訊(Telematics)應用更是成長最快的兩大市場,激勵各種機器對機器(M2M)通訊技術與解決方案的需求快速攀升。 | 圖1 訊亦無線通信北美暨亞洲技術總監Thomas Herrmann認為,在價值鏈業者積極搶進下,M2M市場將掀起一波整併風潮。 | 訊亦無線通信(Cinterion Wireless Modules)北美暨亞洲技術總監Thomas Herrmann(圖1)表示,廣義而言,M2M除指機器對機器間的通訊外,亦包含機器與人之間的通訊,而物聯網則泛指人、裝置和系統間的連結,兩者的定義其實相當接近。
成長動能強勁 供應鏈業者總動員 事實上,不論M2M或物聯網的概念均已發展多年,如物流、付費終端和車隊管理都是典型的應用,近來則逐漸擴大至智慧家庭、行動醫療(mHealth)、智慧運輸及環境監控等領域,尤其在相關介面與服務日益朝向標準化的發展下,更增添M2M強大的成長動能。 Herrmann指出,無論是天然資源的節省、資產的保護、生產力的提升,抑或安全需求考量,均是驅動M2M應用不斷成長的重要因素。也因此,M2M無線技術方案已愈顯重要,同時,包括行動網路營運商(Mobile Network Operator, MNO)與行動虛擬網路營運商(Mobile Virtual Network Operator, MVNO)均卯足全力展開布局,提供M2M聯網的專業服務,以協助原始設備製造商(OEM)導入更智慧化的服務,進而滿足上述需求。 根據ABI Research研究顯示,M2M應用在許多垂直市場均呈現成長態勢,其中,又以車載資通訊領域的市場規模最大且成長最強勁,而行動醫療與安全市場未來發展潛力也令人期待。 此外,為提升能源使用效率、降低天然資源的浪費,各國在智慧電網上的推動也激勵M2M市場的應用需求,成為相關業者爭相布局的重要市場。 Herrmann分析,未來M2M市場的成長將分成三個階段逐步擴大,首先是較封閉且客製化比例高的售後市場(After-market),因為產品導入較快,所以最先成形,但市場規模相對較小;其次是前裝(Line-fit)市場,即產品生產時就已內建相關解決方案,因此導入週期較長,整體規模也較為龐大;最後則是來自法令規範的推動,需求量最為可觀,但也往往受政治因素所牽動。 有鑑於M2M應用日益增溫,包括M2M模組供應商、裝置整合者、行動網路營運商和服務供應商等價值鏈相關業者也已摩拳擦掌,積極搶進龐大市場商機(圖2)。除致力提升產品品質與可靠性外,亦積極厚實完整解決方案,並針對垂直市場開發特定的功能選項,以提供一站購足(One-stop-shop)服務,簡化M2M在各領域的導入過程,加速產品上市。 | 資料來源:訊亦無線通信 圖2 M2M價值鏈示意圖 |
然而,也由於價值鏈各環節的業者爭相強化一站式方案供應服務,Herrmann認為,未來M2M生態體系將會進一步整併。例如,部分裝置製造商可能朝向系統整合商和服務供應商的角色邁進,而較小型的系統整合公司則會被規模較大的業者所收購。此外,行動網路營運商和系統整合業者也將開始提供相關應用服務。 因此,為突顯模組方案供應商的特殊價值,訊亦無線通信不僅持續擴大2G與3G方案的產品組合,也戮力在M2M專案開發的各個階段提供最有力的支援與服務,以確保客戶專案的成功。 長短距技術相輔相成 M2M搶進智慧電網 各國對環保節能的重視,讓智慧電網頓時成為各個政府施政的重點,從歐洲、美國到中國大陸均紛紛啟動相關建置計畫並陸續汰換舊式電表,期透過雙向、自動化的抄表與監控系統,更有效地運用和管控能源分配,降低不必要的資源浪費。而M2M通訊技術由於可大幅降低新一代電網的人力及維運成本,因而成為此波建置商機中,備受看好的產業焦點。 | 圖3 Sierra Wireless台灣區業務經理方致信表示,嵌入式SIM方案可大幅降低環境因素的干擾,可大幅提升產品效能的穩定度與可靠度。 | 若以發展目的來看,成熟市場發展智慧電網的主要驅動力,是希望在不增加額外產能的前提下提高能源效率,至於新興市場,由於基礎設施有限但需求卻不斷增長,因而亟須投入智慧電網建設,以提供新服務並改善計費效率。
不過,智慧電網的牽連層面甚廣,除須滿足一般家庭用戶的用電需求外,亦得兼顧工業級用戶,因此建置挑戰不小。Sierra Wireless台灣區業務經理方致信(圖3)表示,智慧電網必須能支援人口稠密或人口稀少的各種環境,所使用的電表也應集智慧、互聯、安全與易於維護等特性於一身,並具備良好的延展性,以因應未來發展需求。 為達成智慧電網各裝置節點間的相連與資料互通,目前最常見的做法是融合長距、短距、有線與無線等複合通訊技術來進行部署(圖4)。其中,短距離通訊主要採用電力線通訊(PLC),家庭區域網路(HAN)則以ZigBee技術為主,長距離通訊傾向使用無線公共網路,因其可用性佳且成本比專用網路低廉。 | 資料來源:訊亦無線通信 圖4 用於智慧電網部署的複合技術 |
以較早投入智慧電網發展的歐洲地區為例,其家庭區域網路與區域網路均是採用網狀射頻(Mesh RF)、WMBus與電力線通訊等技術進行部署;而廣域區域網路則使用整合封包無線電服務(GPRS)、寬頻分碼多重存取(WCDMA)和非對稱式數位用戶迴路(ADSL)等技術(表1)。 方致信強調,蜂巢式通訊技術面世至今已超過15年,在全球已廣為布建,不僅隨處可用且技術相當可靠。此外,就成本角度就來看,其硬體也已達到與電力線通訊和專用射頻技術相同的水平,所以相當適合用於智慧電網的部署。 值得注意的是,由於智慧電表的建置環境相當多變,對蜂巢式M2M通訊模組的要求便格外嚴苛。因此,Sierra Wireless已研發出嵌入式使用者身分模組(SIM),意即將SIM卡直接內嵌到裸晶裡,解決溫度、振動、潮濕與腐蝕對SIM卡所造成的威脅,以提高M2M模組的可靠性與安全性。 M2M通訊技術加持 車載資通訊系統聰明上路 車載資通訊則是M2M現今最大的應用市場,並隨著相關技術的不斷突破,應用範疇也日益延伸,未來成長動能仍相當強勁。 | 圖5 泰利特台灣暨東南亞區經理王鉦德指出,車載資通訊與M2M通訊技術的結合,可為車廠創造新的營收來源。 | 簡單來說,車載資通訊係由通訊和資訊系統所構成,目的是提供駕駛人即時完整的資訊服務,包括導航、車輛事故與失竊感測、交通資訊和生活娛樂資訊等。此外,還可整合地理資訊系統(Geographic Information System, GIS),透過無線通訊網路來實現定址服務(LBS),甚至可連結每輛車的車載資通訊系統,以及智慧型運輸系統(ITS),建構更全方位的資訊網路。
泰利特(Telit)台灣暨東南亞區經理王鉦德(圖5)分析,完整車載資通訊環境的實現,須包含車輛管理、安全和保全、資訊提供者、通訊網路及電子商務等五大體系,才能讓來自車內外的訊息得以順暢的傳遞流通。 過去10多年來,在官方與民間業者通力合作下,車載資通訊的發展已有長足進步,但與此同時,車輛的複雜性也急遽攀升,不僅電子元件的數量與日俱增,車內通訊網路技術規格也日新月異(圖6)。 | 資料來源:泰利特 圖6 下世代車內通訊網路架構 |
王鉦德指出,最複雜的情況下,一輛車會同擁有多達十四支天線的設計,以便接收獨立備援子系統的資訊。如此一來,勢將增加車載資通訊的複雜度及開發成本。因此,汽車製造商必須尋求其他能為企業創造更多附加價值的服務,來平衡硬體 方面的研發成本。而透過M2M或遙測(Telemetry)技術來提升營運效率便成為各家業者趨之若鶩的發展藍圖。 對車廠而言,M2M通訊技術的導入,不僅能提升運籌效率,讓組裝與運送流程更為透明、流暢,亦可透過空中重新編程、校正的方式,縮短產品開發時程。另外,對財務與保險費率的管控也大有助益。 王鉦德表示,要讓車載資通訊與M2M通訊技術的結合能發揮最大效益,除應具備車載電腦、嵌入式軟體、機器控制、語音辨識等終端平台的基礎技術外,更重要的是擁有2G/3G甚至4G的蜂巢式無線通訊、專用短距離通訊(DSRC)、無線區域網路(WLAN)等無線存取技術,以及無線定位量測與網路技術。因此,泰利特已開發出多款M2M通訊模組方案,以協助相關業者進軍車載資通訊市場。 顯而易見,在智慧電網與車載資通訊兩大應用市場驅動下,M2M通訊技術與相關解決方案的需求將更為殷切。而其他如工業控制、行動醫療與安全監控等垂直市場也將陸續開枝散葉,最終實現任何裝置、任何地點、任何時間均能相互溝通的物聯網時代。 |
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