智慧城市 低功耗物联网技术与应用并进

　　智慧城市 低功耗物联网技术与应用并进

　　智慧城市等物联网应用的发展，带动了低功耗物联网的需求。不同的通讯技术皆有其优劣势，必须将适当的技术导入在适当的应用才能达到最高效率。近年来亦有厂商提出支持多通讯协议的产品，让开发者设计更灵活。

　　物联网(IoT)的各种应用正在扩大发酵中，像是智能家居、智慧交通、智慧建筑、智慧零售等等相关应用的发展都非常火热。这些物联网应用，也带动了低功耗物联网技术的发展，像是NB-IoT、LoRa、Sigfox以及蓝牙。低功耗传感器与微控制器(MCU)的需求也正在快速攀升中。因此，相关组件开发商也开始积极投入新产品研发，希望促成更多智慧联网应用。

　　全球运营商积极布建NB-IoT

　　在众多通讯技术之中，NB-IoT由于其数据传输量低、数据安全性高、可靠度高较无噪声等特性，成为物联网联机关键技术。

　　目前NB-IoT在欧洲运营商Vodafone、Deutsche Telekom以及中国电信业者的大力推动下，2018年将加速商用，并带动相关产品的出货与服务推出。由资策会MIC所提供的数据指出，在2018年预计全球将出现超过30个NB-IoT商用网络。

　　2018年后5G R16版本启动研拟

　　接下来，随着5G即将商用，也成为最为受到关注的物联网联机技术。然而，目前看来NB-IoT已能因应大部分的联机需求，未来5G技术是否能大显身手，得看创新应用是否能够在市场上出现。

　　现在NB-IoT即将要走向5G，依进度，2018年6月将会制定5G R15的第一个版本规格。陈仕易指出，在某些应用情境之中，NB-IoT即能满足需求，因此5G是否能在物联网领域占据一席之地，得看是否有相对应的新应用出现。

　　5G能够满足超宽带、低延迟、高可靠的应用特质。然而，亦有如工业物联网等等领域中的许多应用不需要用到5G那么高标准的技术支持。在介于NB-IoT与5G之间的许多物联网通讯需求尚未被满足，也并未纳入在R15版本之中。陈仕易指出，这些尚未受到重视的应用领域与相关通讯需求，将待2018年6月制定出5G R15之后讨论，有望在R16版本中纳入以上物联网联机需求。

　　智慧城市促通讯需求 LPWAN应用全球升温中

　　在5G时代的智慧城市，低功耗广域网(Low-Power Wide Area Network, LPWAN)带来了许多创新应用与商机。其中，LTE Cat.M1、NB-IoT皆有独特优势，在不同的物联网应用之中，可以运用不同的联机技术。因此，随着智慧城市话题热议，相关通讯技术的需求也随之增加。

　　据研究单位统计，在2022年，全球智慧城市基础建设投资金额将会达到291亿美元，市场规模相当可观。优北罗(u-blox)商业开发主管黄俊豪(图2)指出，智能电表、智能路灯、智能交通系统都将是未来非常重要的智慧城市建设。而这些基础建设，也都将使用到各种LPWAN技术。

　　目前在全球各国已能看到各种不同的LPWAN在智慧城市中的应用实例。黄俊豪举例，在欧洲希腊与中国都能看到智慧路灯建设，除了可以中央控制所有路灯之外，还能够针对实时环境需求调节灯光。

　　物联网所带动的市场与零组件预估值

　　举例而言，蓝牙虽支持声音传输且能与智能手机之间有很好的连结，然而该技术在物联网无线通信技术中，相对较为耗电。Zigbee则能够做到网状网络架构，非常适合使用在家庭监控与自动化应用领域，然而该技术的数据传输量在某些使用情境之中则略显不足。

　　透过多协议的交互运用，可以有效提升使用者体验。江志良以智能家居为例说明，现代人手机不离身，智能门锁可以利用手机常见的蓝牙联机来解锁开门;同时，当使用者进入家门之后，智能门锁可以透过Zigbee与灯具设备联机，就能够以智能手机做到灯光的控制。而在系统更新时，则可使用蓝牙联机达到较快速的数据传输速度。

　　意法半导体(ST)产品营销工程师庄维焘亦指出，ST在物联网相关的产品规划中，亦有结合长距离与短距离传输的产品。

　　除此之外，如Amazon Alexa、Google Home、Apple Homekit等等生态系的崛起，也加强了多协议系统单芯片的需求。面对不同的应用场景与生态系的崛起，众厂商与产品开发者对于多种联机技术的综合应用需求上升。透过单芯片多协议的支持，能够有效协助开发者将成本降低;同时，亦能够在设计过程中降低两种无线通信之间的干扰问题;另一方面，也能藉此简化周边线路，以缩小设备体积。