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物联网铺天盖地 移动通讯技术大力加持

  • 魏淑芳

中华电信与诺基亚签署5G MoU合作协议。(来源:中华电信)
中华电信与诺基亚签署5G MoU合作协议。(来源:中华电信)

物联网(IoT)铺天盖地而来,所带动的庞大商机吸引各方业者积极投入,尤其是随着移动通讯及联网技术的大爆发,物联网正急速改变企业运作和虚实世界的互动方式,各种已存在或尚未出现的应用都可望扩大市场版图。

展望物联网的未来,研调单位提供的预测数据总是让人惊讶于此市场的潜力无穷。根据摩根史坦利的预测,物联网结合大数据分析能力,将在未来10年内创造14.4万亿美元的营收。

思科全球云端指标报告也指出,全球各地云端数据中心每年需处理从物联网装置传送的数据量将大幅提升,从2015年全年145ZB(1ZB等同于10的9次方个TB)的总数据量,到了2020年,将累积达到600ZB,等于是5年内翻涨4倍。

另根据IDC的调查报告指出,物联网市场已渐趋成熟,尤其2017年声势更是看涨,预估2017年全球物联网市场规模将超过9 ,300亿美元,较去年多增加1千亿美元,今年有机会挑战破万亿。3年后,预计市场将达到应用爆发期,规模更将翻倍成长至1.46万亿美元。就物联网装置数量来看,成长速度极快,IDC认为未来3年内,全球IoT装置总数将累积高达300亿个。

创新应用冒出  物联网版图持续扩大

物联网市场的逐渐扩大,归功于许多创新应用的持续导入,例如增实境(AR)和虚拟实境(VR)为物联网创造了更多新应用情境,尤其是在制造业,AR与VR技术可望加速智能工厂的诞生,预估全球前百大制造商将率先积极导入。风潮所及,在物联网应用中担任人与物沟通角色的移动设备,也可望逐渐加入AR及VR功能。

此外,移动设备与虚拟助理、人工智能的整合,更进一步强化人类与物联网的连结。另一催化物联网市场成长的应用之一则是车联网,许多传统车厂透过与科技公司的结盟,希望能加速自驾车梦想的实现。例如BMW于2016年利用SK电讯的5G网络发布联网汽车,且将与英特尔和Mobileye合作,在美国和欧洲测试自动驾驶汽车。

5G众望所归  物联网更上一层楼

各种研调数据显示物联网时代已是不可逆,然而物联网的普及快慢与相关通讯及联网技术大有关系。各种技术发展至今,5G可说是众望所归,就待2020年正式商转,物联网对于人类世界各个层面的影响将更为显着。

诚如中华电信研究院副院长林荣赐所言,物联网平台需要能够处理高带宽、大量连结、低延迟的通讯网络,才能满足各种终端设备联网与应用服务开发的需求,5G移动网络恰可符合物联网平台的需求。

根据中华电信研究院所提供的数据,5G移动网络在物联网的应用主要有三大类,分别为高移动带宽应用(Enhance Mobile Broadband;eMBB),如医疗影像、AR/VR、4K影像串流服务等;大量的IoT物联网应用(Massive Machine Type Communication;mMTC),如穿戴式装置、智能电网、智能建筑、智能城市等;以及更可靠的低延迟通讯应用(Ultra Reliable & Low Latency Communication;uRLLC),如自驾车、无人机、搬运机器人、自动工厂等。

以前述AR在智能工厂的应用为例,5G移动网络可支撑AR应用的高传输速率需求,透过结合现场影像与实时语音,能提供线上专家协助现场维运,藉由专家的指导,将可协助维运人员快速且正确的完成修护、调整与测试,减少设备故障处理时间与人力成本。

通讯标准组织3GPP所制定的5G规格预计将于明年(2018)出炉,于2020年商转,可以想见在2?3年内,5G对全球产业变化将产生巨大影响,因此全球运营商莫不积极布局,例如,中华电信已与诺基亚共同签署 5G MoU合作协议。

根据此项协议,诺基亚将分享最新的3GPP和ITU(国际电信联盟)5G技术设计理念、新产品发表、创新方案、以及技术和频谱相关计划,让中华电信能取得 5G最新趋势信息。双方也将研发迈向5G和物联网时代的重要技术,包括协助打造5G虚拟化架构的「移动网络边缘运算」(Mobile Edge Computing;MEC)及「云端无线接取网络」(Cloud RAN)技术等,藉以减少基站机房数量并降低整体耗能。

NB-IoT先行  实现巨量物联网传输服务

如上所述,5G目前被期许能提供的应用服务包含eMBB、uRLLC及mMTC(Massive Machine Type Communication)三大面向。

其中mMTC指的提供巨量物联网装置传输服务,技术诉求是广大涵盖、低耗能、低成本、可支撑大规模连结等特性,典型的应用为智能电表、水表、气象数据侦测、水质水位侦测等应用。这样的诉求正与NB-IoT相近,而NB-IoT正是基于4G LTE技术并朝向mMTC应用的演进技术,以提供相较于LTE更大涵盖、省电、低成本及大量装置连接的应用。

吴荣赐指出,「也正因为NB-IoT技术设计的目标与5G的应用需求一致,亦是既有4G LTE的革新技术,因此才会有部分业者及设备商将其称为Pre-5G技术。」

NB-IoT技术目前已是全球主要运营商关注的热门技术,且可于先期补强5G三大面向中mMTC的应用需求,因此3GPP在5G标准制定中现阶段技术先以eMBB应用面向为主,而mMTC及uRLLC相关技术则置于较后期讨论,预计要到2020年才会有初步标准。

值得注意的是,若近几年内NB-IoT有效打开大量连结的市场,NB-IoT会存在市场很长一段时间,则5G mMTC的定位以及与NB-IoT的关系或许会显得尴尬,但可以确定的是基于起跑时间领先、产业链完备以及可快速提供全区服务等优势,NB-IoT仍将有其存在的重要地位。

不同于NB-IoT使用电信授权频谱,LoRa、SigFox等使用未授权频谱(Unlicensed Spectrum)的低功耗广域网络技术(LPWAN)的进展,也不断推动物联网应用成型。可以想见,在我们未来的生活中,物联网将无所不在。