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物聯網尋求新版低成本、低功耗蜂巢式技術

2015-01-27 21:20:26 本站原創

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仍在開發階段的新版本 2G 與 LTE 標準可望為物聯網(IoT)提供成本較低、功耗較低的蜂巢式網路連結方案，不過它們都要等到2016年以后才能上線，這為不少廠商的獨家技術提供了一個機會，主要是900MHz解決方案。

4G 機器類型通訊標準(LTE MTC)對于那些積極想關閉效率不彰2G網路的營運商來說，似乎是最順暢的一個接替方案；不過無論是哪一種新版蜂巢式標準，都面臨來自Sigfox、 Semtech等公司的競爭，那些公司能提供號稱功耗、成本較低的替代方案，只是尚未廣泛布署。

在一場由無線通訊聯盟(Wireless Communications Alliance)主辦的座談會上，市場研究機構Machina Research首席分析師Godfrey Chua估計，到2023年，LTE MTC可望作為占據所有物聯網裝置10%的連結方案：“我們可能會有很多不同應用的很多物聯網…但LTE MTC將會是其中成長最快的。”

LTE MTC 有時候又被叫做LTE Category 0，目前該標準仍在由3GPP訂定中；該標準其中有一部分將納入預計今年將會布署于產品中的LTE Release 12規格，不過在成本與功耗節省上超越現有2G網路的完整版本，則要等到Release 13出爐。Release 13可能要等到2016年底才會有采用該標準的產品出貨。

Release 13的目標是定義一個尺寸較小、較簡單的LTE模組，售價最好能由目前產品的25美元降低至5美元；為了達成目標，未來該規格預期將把最大資料傳輸速率降低至2Mbps，并采用眾多省電技術。

LTE Release 12已經包含省電模式，能讓網路節點在關閉時，要求網路保留其訊息，這可以免除與蜂巢節點每2.5毫秒(millisecond)尋呼網路一起執行的、那種對智慧型手機的檢查。

英特爾實驗室(Intel Labs)的資深研究員Rath Vannithamby表示：“如此在節省電力方面是效果顯著的，不過Release 13規格還有很多工作需要完成，才能達成最佳省電效能。”Release 13也將把覆蓋提升至20 dB，鎖定室內應用，例如通常裝設在地下室的瓦斯表或水表讀取。

據了解，晶片業者如高通(Qualcomm)正在開發整合功率放大器與濾波器的方案。物聯網服務供應商Aeris技術長Syed Zaeem Hosain指出，他們的目標是只要LTE頻譜每增加一個新的頻段，就將晶片成本降低1美元；他預期LTE MTC要到2018年才能正式上線：“這對預期2020年將有數十億的物聯網裝置來說根本不夠快，這是有距離的。”

2G與廠商獨家替代方案

至于為物聯網節點應用而更新GSM Edge規格(又被稱為2.5G蜂巢式技術)的數個規格提案，則仍有許多爭議；提案者包括高通、華為(Huawei)/ Neul等，內容從最溫和的軟體調整到大幅度的硬體修改，預期在8月份將會從眾提案中選出一個最終方案。根據最終提案訂定的規格需要再經過六個月才能定案。

Aeris的Hosain 表示，一個成本與功耗都降低的2G標準會是LTE MTC之外的替代方案，不過預期大型蜂巢式網路營運商很少會采用這種強化版的2G方案；因為LTE的頻譜效率比GPRS高出250倍，營運商會需要改用頻譜效率更高的LTE，以節省高達4.4億美元的頻譜費用。

Hosain指出，美國網路營運商AT&T預計在2016年底關閉2G 網路；另一家營運商Sprint則表示會保留GSM網路至2022年，但計畫也可能改變；而網路的永續性會是任何一種機器對機器應用最大的考量。一位參與座談會的Sprint物聯網業務部門代表透露，如果鎖定物聯網應用的新版2G規格要到2016年底才出爐，營運商不太可能會感興趣。

“我們目前有營運商客戶急于為物聯網應用布建LTE網路，不在乎成本；”高通技術行銷經理Matt Branda表示，較低成本、較低資料傳輸速率的LTE模組會在今年開始出貨，而Category 0 Release 12模組將會在明年問世：“我們不會等待2017或2018年的MTC。”

Hosain 表示，他研究過市場上各種獨家技術，包括來自Sigfox、Semtech與 OnRamp等公司的方案，那些方案雖然缺乏廣泛的市場覆蓋率以及有助于被廣泛采用的開放性標準，應該還是有機會獲得一些市場。

“我預測Semtech 的LoRa Alliance發展機會最好，因為他們有一個生態系統，包括了IBM等來自不同產業鏈的成員；但是覆蓋率會是一個大問題。”Hosain表示，他們除非能在一個國家與所有的營運商都簽署了協議，不然就會被認為沒有成功；那些替代方案并不是壞主意，但擁有資源的人是營運商，他們除了蜂巢式技術并沒有承諾采用任一種方案。

“MTC可能永遠不會縮小到像是那些獨家解決方案的等級，這也是產業界正在觀望的原因，”高通的Branda 表示：“而且還不清楚其商機是否夠大；因此我們會先專注于快一點降低LTE的成本以及功耗。”