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未來應用淘金術  NB-IoT翻新使用者體驗

2017-08-14
窄頻物聯網(NB-IoT)的應用確實提供產業一些前所未有的商機,預計接下來的一兩年,NB-IoT將會吸引更多廠商投入,技術缺陷會逐漸被改善,應用情境會符合人們需要,營運商也會提出市場能接受的商業模式。最終,使用者體驗將會決定市場的優勝者。
物聯網發展的關鍵除了技術標準、產業生態系之外,最重要的就是應用了,3GPP LPWAN(Low Power Wide Area Network)2017年各式各樣的應用測試如雨後春筍般冒出頭,到底哪些應用適合採用NB-IoT技術?從技術特性方面來觀察,NB-IoT與競爭的LoRa、Sigfox各有優劣勢,已可觀察出部分應用區隔;另外,NB-IoT採用授權頻段,服務由電信商提供,必須收取服務費。 

從網路使用角度來看,NB-IoT可以保障服務品質,干擾、斷線等現象較少出現,國際主要電信業者紛紛開始推出智慧能源、智慧運輸、智慧醫療、智慧家庭、智慧農業以及智慧工業等不同領域之物聯網服務案例,LPWAN將可望成為未來大範圍覆蓋之物聯網通訊技術的主流。這些項目如圖1所示,涵蓋範圍非常廣泛,本文從目前趨勢與已經投入的應用觀察,提出適合NB-IoT發展的應用。 

圖1 LPWAN應用領域

資料來源:ETSI,資策會MIC整理(6/2017)

公共事業為早期發展重點 

布建NB-IoT場域近期已經成為各國廣域部署物聯網之潮流趨勢,資策會智通所資深專案經理王德仁(圖2)指出,以附近的亞太地區為例,澳洲國有水公司預計將現有3G的解決方案轉換為NB-IoT技術、新加坡港務局計畫將NB-IoT技術使用在船隻及港口管理、中國深圳天然氣公司則將運用此技術在智慧型公共設備。 

另外,中國先鋒電子2017年1月於上海測試NB-IoT智慧瓦斯讀表系統,預計2017下半年轉為商業應用;韓國電信於首爾市利用NB-IoT網路回傳各地區不同時間的空氣品質數據,並進行區域分析比較確認空氣汙染高濃度範圍,提供城市管理者參考;中國聯通在上海與華為、u-blox等公司合作進行智慧停車應用的測試;中國移動則與華為、u-blox進行智慧路燈應用的測試。 

圖2 資策會智通所資深專案經理王德仁指出,布建NB-IoT場域近期已經成為各國廣域物聯網部署之潮流趨勢。
在這一類型的應用中,像是談論多年的智慧三表-水表、電表、瓦斯表,LPWAN技術可以提供低價可靠又智慧化的解決方案,電信營運商投入測試的意願相對積極,重點在於透過公共事業導入的服務,業務模式比較具體,未來也有長期穩定的收入,解決了電信商最擔憂的收費問題。 

共享經濟新模式方興未艾 

台灣的微笑單車系統算是共享經濟的雛形,此概念近兩年在大陸快速發酵,2017年5月,高通、中國移動研究院及摩拜單車共同宣布計畫展開中國首個LTE IoT多模場域測試。此外,高通也參加了中國移動組織的NB-IoT和eMTC場域測試,與多家系統廠商展開了端到端測試。 

共享經濟在大陸發展迅速,不僅一二線城市都有多家共享單車營運,u-blox商業開發經理黃俊豪指出,現在連雨傘都成為共享經濟的標的,只要透過具備定位功能的無線模組,就可以導入共享經濟的應用,NB-IoT的低成本與廣域覆蓋特性,提供該應用在城市中良好的運作基礎,這也是NB-IoT技術發展初期美麗的意外之一。 

智慧城市與智慧生活應用 

在5G環境尚未完善之前,面對物聯網的廣域多元應用,NB-IoT可說是最好的解決方案,可協助晶片/模組/設備相關廠商深耕技術與轉型,搶攻廣覆蓋、大數據的物聯網商機。資策會協助國內廠商發展NB-IoT,並將持續完成相關基地台軟體成果、加速硬體平台整合,並與國際大廠設備進行互通性測試,將研發成果技轉予我國廠商。 

資策會智通所組長高繼賢(圖3)提出三個NB-IoT應用場景,協助國內導入其應用,包括智慧魚塭、智慧農場、智慧醫療生活。在智慧魚塭場景中,系統採集魚塭內的水溫、pH值、水位的即時環境數據,傳輸到控制中心,可即時更新監測數據,若與預設值產生偏差,警示燈就會亮起,如颱風造成水位暴漲或抽水馬達故障,業主可於第一時間得知,同時透過NB-IoT解決方案,進行遠端操作監控。 

圖3 資策會智通所組長高繼賢提出三個NB-IoT應用場景,協助國內導入其應用,包括智慧魚塭、智慧農場、智慧醫療生活。
而在智慧農場場景中,系統採集溫室內的空氣濕度、土壤水分、土壤溫度、光照強度等即時環境數據,傳輸到控制中心,將最新監測數據與預先設定適合農作物生長的環境參數進行比較,如發現監測數據與預設出現偏差,系統會自動發出指令,智慧啟動與系統相連的通風機、遮陽、加濕、澆灌等設備進行工作,直到溫室環境數據達到系統預設的範圍,同時可以透過NB-IoT的智慧量表即時監控植物環境數據。 

智慧醫療應用中,系統能監控醫院內各病患的狀況,智慧尿布適用於植物人患者、失智症老人、嬰兒等照顧對象,透過NB-IoT技術,能提升醫療品質,護理人員可於第一時間掌握病患之護理需求。另外,智慧生活應用中,透過智慧電表,搭配時間電價等措施,可加強需求面管理,提升能源最佳使用效率,透過用電量預測與分析,能適時滿足使用者需求。 

物聯網應用優化重要性提升 

物聯網應用領域非常多元,每個應用其實都是一個專業領域,應用發展要較現有服務提升,其實還要更多流程、平台、軟體、服務的優化,WiseTech Global執行長林祥傳(圖4)解釋,物聯網的應用具有破碎化特性,在擁抱智慧化並導入物聯網的過程中,須針對每個產業的需求最佳化,與各領域的專家合作,才能協助各項應用尤其是傳統產業,可以真正智慧化並與物聯網深度結合。 

圖4 WiseTech Global執行長林祥傳解釋,物聯網應用領域非常多元,每個應用其實都是一個專業領域。
未來物聯網可以協助產業更容易跨國經營,讓原本屬於傳統型的中小企業升級轉型透過NB-IoT等物聯網技術,跨越原來的地域限制,並與國際電信商合作,透過軟體、平台等優化,以嚴謹且標準化的步驟,協助廠商達成前述智慧化與全球在地化的目標。 

物聯網NB-IoT的應用確實提供產業一些前所未有的商機,雖然產業才剛開始步上發展的軌道,許多技術都還未完全成熟,應用也還在測試與改善,商業模式更是尚未穩定,但是對於投入此領域的廠商來說,挑戰同時也帶來機會,預計接下來的一兩年,NB-IoT將會吸引更多廠商投入。技術缺陷會逐漸被改善,應用情境會符合人們需要,營運商也會提出市場能接受的商業模式。最終,使用者經驗將會決定市場的優勝者。

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