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物聯網概念發酵 M2M與WSN商機俏

2012-07-30
物聯網發展浪潮逐漸擴大,推升M2M通訊模組與WSN市場熱度,不但吸引晶片業者與M2M模組廠商戮力展開布局,也進一步針對WSN應用推出系統單晶片產品,強化市場競爭力。
機器對機器(M2M)與無線感測網路(Wireless Sensor Network, WSN)商機爆發。由於物聯網(Internet of Things)萬物皆可聯網的遠景,需M2M通訊模組與WSN技術進一步落實,帶動M2M通訊模組與WSN市場發展榮景,因而吸引包括晶片商、電信業者大舉投入,既有的M2M通訊模組業者亦積極強化產品效能與市場優勢,以迎接龐大的市場商機。

車用M2M通訊模組一枝獨秀

根據Berg Insight資料顯示,全球蜂巢式(Cellular)M2M通訊模組出貨量,將從2010年的一億零八百萬套成長至2016年的三億五千九百三十萬套,年複合成長率(GAGR)為27.2%。

再就M2M應用分析來看,車用M2M模組仍為出貨量大宗,而追蹤應用的M2M模組出貨量,將從2011年的七萬七千套成長至2016年的九十九萬八千套,年複合成長率高達66.9%,成下一波M2M業者布局的目標市場。

另外,智慧電表(Smart Meter)、居家照護、安全監控與銷售端點(POS)等應用,亦為推動M2M模組出貨量的重要驅動力。

泰利特(Telit)台灣暨東南亞地區經理王鉦德援引Beecham Research資料說明,與運輸相關,包括車用前裝與後裝市場、追蹤等的M2M模組出貨量,持續為所有M2M應用領域之冠,預計到2015年,運輸相關M2M通訊模組出貨量將可達三千兩百萬套(圖1)。

資料來源:Beecham Research、泰利特提供(07/2012)
圖1 2009∼2015年全球各應用領域M2M模組出貨量預估

IMS Research統計資料亦顯示(圖2),車用M2M與2010年崛起的追蹤M2M模組所創造的產值,於2015年即可達到M2M模組總營收的二分之一,約為一百一十五億美元,若再加上大眾運輸M2M模組營收,僅須至2013年,與車用相關的M2M模組營收即可超過M2M總營收的50%,可見市場相當龐大,因此成為M2M模組廠商發展的重點。此外,智慧電表與醫療領域則是僅次汽車市場的第二大M2M營收來源。

資料來源:IMS Research(05/2012)
圖2 2010∼2016年全球M2M模組各應用領域營收分析

在WSN市場發展方面,光是工業WSN(IWSN)應用,2017年營收即可達37億9,500萬美元。再以技術別來看,ABI Research認為,用於WSN的IEEE 802.15.4規範的晶片產值,預計將於2016年超過8億5,000萬美元,20102016年的年複合成長率將超過60%,主要由智慧電表設備帶動,不過家庭自動化、家庭娛樂、醫療等領域的採用也顯著增加。

面對此龐大商機,晶片業者自然不會缺席。包括飛思卡爾(Freescale)、英特爾(Intel)、邁威爾(Marvell)、恩智浦(NXP)、意法半導體(STMicroelectronics)、芯科實驗室(Silicon Labs)和德州儀器(TI)等晶片供應商皆已投入產品研發。

晶片商/電信業者搶搭商機

M2M模組與WSN火熱的商機,吸引電信業者與晶片商的投入。其中,高通(Qualcomm)串聯多家M2M業者,聯合推出一百多款涵蓋低階至高階應用的蜂巢式M2M方案,並試圖制定M2M標準規範。

而電信廠商則有威瑞森(Verizon)購併Hughes Telematics,強化M2M應用服務的能力;近期包括荷蘭的KPN與Vimpelcom、日本的NTT DoCoMo、新加坡的SingTel、西班牙的Telefonica及澳洲的Telstra等電信商,組成M2M聯盟,欲藉由技術合作的模式強攻物聯網商機。

該M2M聯盟旨在提出更有效益的M2M通訊方案,協助跨國業者有效運用各種M2M通訊模組,進一步壯大M2M市場規模。

另一方面,看好WSN市場前景,晶片商也大舉投入發展,除了微控制器(MCU)業者採用整合射頻(RF)收發器系統單晶片(SoC)產品打入市場的策略外,非微控制器業者,則透過購併的方式進軍市場。

值得注意的是,無線通訊技術在M2M與WSN將扮演重要角色,才能打造無縫連結環境,而目前在WSN或M2M模組應用市場中,皆有其主力通訊技術。

WSN以ZigBee為主流

雖然WSN可透過眾多技術打造,不過目前市場主流為ZigBee,與其他基於802.15.4規範的技術,如6LoPAN、RF4CE。ABI Research表示,ZigBee是使用最廣泛的IEEE 802.15.4技術,約占2012年總出貨量的40%,預計至2015年將達50%以上。

包括芯科實驗室、德州儀器與飛思卡爾等廠商也認為,ZigBee為目前WSN主流技術。不過,不可諱言,ZigBee正面臨其他射頻技術的挑戰,如無線區域網路(Wi-Fi)、藍牙(Bluetooth)、ANT與WirelessHART等。

高傳輸速率需求增 3G M2M模組崛起

2015年前,M2M模組主流技術仍將為2G,不過3G模組的發展也不容小覷。由於目前M2M主要應用市場多為小資料的傳輸,對於高頻寬無線通訊技術需求不大,因此未來3年內,2G仍將穩坐M2M通訊技術龍頭寶座,至2016年3G將凌駕2G,成為下一代M2M通訊技術霸主。

根據IMS Research報告指出,2015年前,全球行動通訊系統(GSM)在M2M模組的滲透率仍將位居第一(圖3),占M2M通訊模組出貨量總和的50%以上,預期2015年將達到出貨量最高點。不過,2016年將被3G系統,包括3.5G的高速封包存取(HSPA)與3.75G的增強版高速封包存取(HSPA+)超越,2G M2M的出貨量將開始逐漸下滑,屆時3G M2M模組出貨量將為M2M市場之冠。

資料來源:IMS Research(05/2012)
圖3 2010∼2016年全球各類行動通訊技術M2M模組出貨量預估

分析2G市場持續成為M2M模組出貨大宗的原因,M2M業者皆認為目前M2M主要的應用市場,如汽車或個人追蹤、生理資訊檢測、工業控制,以及近期較夯的智慧電表等,資料傳輸量皆較低,約幾10kb的大小,且目前3G模組與2G模組的價差仍達一倍以上,因此多少削弱3G M2M模組發展的力道。

圖4 u-blox台灣區總經理江敏楠表示,目前3G技術在M2M市場較蓬勃的應用,包括車用娛樂,以及涉及即時影像傳輸的安全監控與大型醫療電子。
u-blox台灣區總經理江敏楠(圖4)則表示, HSPA+的布建完整性仍不若2G,因此在對高傳輸速率需求不高、基礎建設布建不夠完備與價格的考量下,M2M通訊技術仍以2G為主要通訊技術。

然而,隨著歐盟與其他地區將陸續停止2G技術的發展並收回2G頻段,未來3G將成為下一階段M2M市場的重點發展技術。

至於長程演進計畫(LTE)進入M2M市場的時程,IMS Research資料顯示,2013年開始,LTE將在一些M2M利基市場嶄露頭角,2013年LTE M2M模組出貨量約十萬件。江敏楠指出,雖然消費性電子一向扮演推動新一代通訊技術發展的火車頭,但M2M市場畢竟與消費性電子有很大的差異,因此LTE要在M2M市場普及,仍需一段相當長的時間。

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