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市場產業情報

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重振產業地位 各國加入物聯網大戰

圖一 各國SUB 1 GHZ免照頻譜之規劃
圖一 各國SUB 1 GHZ免照頻譜之規劃


物聯網(IoT)成為趨動下一代資通訊產業變革的最大動力,不僅國際大廠摩拳擦掌,各組生態聯盟爭搶話語權,各國政府也藉機重新提振國家產業地位,包括美國政府提出工業互聯網概念,德國也重新定義國家製造業地位的工業4.0計畫,頻譜規劃更是關鍵戰略。

行動網路、雲端運算及大數據等資通訊技術帶動的創新應用,觸發物聯網相關應用服務發展加速,未來數年由上百億裝置聯網需求帶來的軟硬體、系統整合、後續加值服務等商機備受期待。

所以各國政府也積極藉此機會,重新提振國家產業地位。美國政府推出「總統創新夥伴」計畫(Presidential Innovation Fellows Program),提出工業互聯網(Industrial Internet)概念;德國重新定義國家製造業地位的工業4.0計畫。不難看出各國在此浪潮中的野心。除了無線通訊技術、平台整合、即時分析、數據加值等,直接影響物聯網應用發展的關鍵議題,頻譜更是物聯網產業發展的基石。

就服務使用情境來看,物聯網應用仰賴一個無所不在的網路連結所有裝置,從而要求更大的資料傳輸量,以及更好的通訊覆蓋率。

觀察國際物聯網相關通訊技術與標準發展趨勢,目前均以擴大通訊覆蓋率作為首要議題,尤其在利用低頻(Sub 1 GHz)免照頻譜及分享頻譜的相關技術與標準的探討熱絡。目前,利用電視白頻段(TV White Space)頻譜之通訊技術及IEEE 802.11ah工作組發展的新標準,是探討物聯網頻譜議題時2大主要技術主張。

在TV White Space方面,因技術特徵能夠滿足物聯網低成本、高覆蓋率的使用需求,除了受到設備大廠關注,相關頻譜規劃也受到多國政府重視。

使用TV White Space頻譜乃利用電視頻道間的警戒頻段(Guard Band)及由無線電視數位化所獲得的數位紅利頻譜來進行無線通訊。為因應ITU規範的未來頻譜需求,利用TV White Space頻段能夠為無線通訊應用取得大範圍的頻寬,美國、英國、新加坡、日本等國皆積極導入,並在頻譜政策上做了相應的規劃及探討。

新興Weightless通訊標準,也試圖利用此技術,解決物聯網應用對於通訊網路的需求的問題。

業界IEEE也投入新興技術標準的制訂,在原有Wi-Fi晶片業者主導下,預計在2016年採用低於1GHz頻段的IEEE 802.11ah,目標是1公里以上的傳輸距離,相較Wi-Fi技術,802.11ah具備免照頻譜通訊技術的低成本優勢,也能改善Wi-Fi、藍牙等短距通訊技術覆蓋率不足的問題,有利於Wi-Fi在物聯網廣域應用。

全球工科醫頻段(ISM Band)的使用僅在2.4GHz頻段達到共識,對於Sub 1 GHz的ISM頻段細部規劃暫顯分歧,但均加緊腳步規劃,待未來802.11ah標準完成後,可展開相關產品及服務。

惟我國對於Sub 1 GHz 頻譜工科醫頻段的規劃配置進程仍稍落後於先進國,若能夠加緊完成相關頻譜的規劃,將有利於我國長期物聯網應用發展之推動。

掌握產業需求分配頻譜資源

針對物聯網頻譜的規劃,正面臨如何掌握產業需求來分配頻譜資源的難題;未來資通訊將跨多元產業發展,也為物聯網應用為頻譜的利用帶來新的挑戰。

美國聯邦通訊委員會(FCC)的技術諮詢委員會成立IoT Working Group,集結Cisco、VMware、Verizon等業者,探討在推動物聯網應用發展時,不同產業應用對於頻譜的需求,並找出FCC可以支援與著墨處。

美國業界對於發展物聯網的頻譜對策,首先建議FCC釋出更多有利於中、短距離無線通訊使用的免照頻譜,並持續關注由物聯網應用發展可能增加上載流量(Uplink)的情況,以利後續頻譜規劃。

國際頻譜規劃方針也走向緩和,希望透過頻譜規範的鬆綁,減少頻譜政策對於無線通訊應用的障礙,降低裝置製造、服務提供之成本,提升服務普及率,有助物聯網應用長期發展。

歐盟已由減少頻譜相關法規對於產業發展的限制著手。歐盟透過跨國的協調與整體規劃,促成歐盟國家間長短距無線通訊的頻譜使用上達到頻譜協同(spectrum harmonization),意指將歐盟國在行動通訊及無線通訊上的頻譜配置做一致性規劃,降低干擾並提高頻譜使用效益,增進物聯網應用跨國發展,以取得產品與服務的經濟規模。

終端開發時,也不需因應各國頻段重複投入,降低裝置成本,促使需跨國漫遊型態的服務能夠順暢,加速物聯網服務的多元發展。

新加坡政府認為物聯網應用是創新與政策的競爭,也希望打造賦予物聯網發展能量的基礎建設,頻譜是要項。新加坡規劃利用TV White Space技術,釋出180MHz的TV White Space頻譜供免照使用,促使更多物聯網應用的驗證與試行,帶動新加坡物聯網應用與服務產業。

台灣的3個機會

面對物聯網的國際之爭,台灣應採取更積極的頻譜策略,協助國內產業取得更利於物聯網應用與服務發展的基礎條件,可就幾個面向思考:

  1. 就促進國內發展來看,頻譜規劃應掌握應用服務需求,先深入探討國內各產業的頻譜需求;並就國際趨勢來看,先增加中、短距通訊之免照頻譜(如Sub 1 GHz工科醫頻段),創造有利於台灣物聯網應用開發之環境。
  2. 若以提升產業國際競爭優勢為考量,更應持續追蹤台灣主要出口國美、歐等地頻譜規劃方向,確保我國業者之產品與國外系統的互通性,並取得規模經濟降低開發成本。
  3. 就未來物聯網應用服務輸出國際角度,建議我國政府可先與鄰近國家中、日、東協等交流協調,找出區域性物聯網應用的頻譜需求,促成亞太地區物聯網頻譜協同之可能性。


作者:工研院產業經濟與趨勢研究中心 楊瑞臨 副組長、葉恆芬 經理
資料來源:IEK產業情報網

  

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