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滿足多元應用需求 M2M通訊技術與時俱進

2011-08-01
過去M2M應用僅在於傳輸較小的資料,因此所需的頻寬不高,不過隨著M2M應用不斷的發展,如娛樂、安全監控對高畫質影像需求漸增,因此對頻寬的需求逐漸提高,而行動寬頻技術發展至3G,正好滿足M2M相關應用要求,也促使M2M市場有更進一步的躍進。
機器對機器(M2M)在中國大陸物聯網商機驅動,以及寬頻技術日新月異下,市場發展突飛猛進。

歐洲行業諮詢機構IDATE提供的報告顯示,2010年,全球M2M市場規模約為200億歐元。預估至2013年,全球M2M市場規模將達到273億7,000萬歐元,平均年增長率在20%以上;與此同時,M2M模組出貨量也將快速增長,預期2013年,M2M用戶識別模組(SIM)卡將占全球所有SIM卡數量的2.1%,其中,歐洲的M2M SIM卡比重將高達6.5%。現階段,M2M技術已經在歐洲和韓國實現商用,主要應用在安全監測、機械服務和維修業務、自動售貨機等領域。

M2M應用範圍涵蓋相當廣,2001年M2M概念興起時,主要用於車隊管理,隨著M2M的概念逐漸擴大,再加上萬物聯網的潮流興起,行動運算、安全監控與能源相關等應用逐漸被開發,更促使M2M市場的欣欣向榮。另一方面,各國政府的政策推動下,也讓M2M市場益發壯大,其中,以中國大陸一連串的國家計畫最為積極。

中國大陸市場備受矚目

自中國移動董事長王建宙提出物聯網(Internet of Things)的概念後,中國大陸官方十一五與十二五計畫紛紛提出「感知中國」的口號,希冀透過無線通訊技術與感測器網路,打造更便利的人與人、人與物,以及物與物之間的物聯網環境。

根據中國移動提出的物聯網三個特徵,第一是要全面感知,也就是將物品資訊進行識別,並通過網路傳輸至後台,進行資訊共用和管理;第二個特徵是可靠傳遞,即透過現有的2G、3G及未來4G通訊網路可靠傳輸資訊;第三個特徵則是智慧處理,通過後台的龐大系統進行智慧分析和管理。

目前,中國大陸各個電信運營商進行的各項工作,包括2G、3G網路建設,行動支付和平台建設都屬於物聯網一部分。由於中國大陸為目前全球推動M2M市場最為積極的地區,因此也成為M2M通訊模組廠商鎖定的主要市場,包括訊亦(Cinterion)、泰利特(Telit)等全球主要的無線通訊解決方案提供商都已在中國銷售模組產品。其中,泰利特並正式在中國成立辦事處。泰利特亞洲銷售暨市場經理Ho Sang Kim表示,中國大陸的M2M市場正快速發展,中國大陸政府也將M2M通訊技術列入十二五規畫國家級重點通訊項目,預期中國大陸市場將成為兵家必爭之地。

寬頻通訊驅動M2M市場

圖1 泰利特台灣暨東南亞地區經理王鉦德表示,交通運輸、醫療與消費性電子分別為M2M年複合成長率成長較高的前三大應用領域。
除了官方推動外,寬頻技術的不斷推展,亦使M2M擁有更好的發展前景。泰利特台灣暨東南亞地區經理王鉦德(圖1)指出,2001年M2M概念發展之初,係以整體封包無線電服務(GPRS)為主要的通訊技術,頻寬僅能支援M2M應用的陽春功能,因此,在現階段安全監控系統為提高監控的效能而朝向高解析度影像錄製與即時影像傳輸發展之際,GPRS勢必無法滿足頻寬需求,促使3G模組應運而生,而3G技術也進而帶動M2M市場新一波的發展,如行動運算裝置與車用娛樂等。

影音串流需求大增 M2M 3G模組勢力抬頭

隨著3G網路在全球部署逐漸普及,與網路不斷升級,終端聯網性能已大幅提升,讓行動資料業務在整個行動通訊業務發展中的重要性日益突顯。據了解,現今全球行動資料業務收入占行動通訊業務收入的比重已經達24%,顯見行動資料業務市場正在走向全面、快速發展的新階段。

行動營運商和網際網路等各方的產業資源正陸續向收入和規模都更有前景的行動寬頻接取、M2M、行動應用商店等業務轉移,這些業務經過幾年的市場醞釀和發展,已經累積一定的市場需求,且產業鏈和商業模式已初步形成,未來市場前景令人期待。

隨著萬物皆可聯網的時代來臨,各式通訊技術皆積極布局M2M領域。由於3G通訊技術頻寬較大,傳輸速率較高,因此逐漸於M2M各應用領域中抬頭,尤其是牽涉即時影像傳輸的M2M應用,對於頻寬的需求更大,促使3G逐漸成為繼2G之後,M2M遠距通訊技術主流。

目前M2M應用領域主要可分為八大類,包括工業、能源、建築、交通運輸、消費性電子、醫療、安全與零售業,主要以採用2G通訊模組為主。王鉦德表示,M2M開始發展後,由於傳輸的資訊多為簡單的位址訊息,如車隊管理等,因此對於頻寬需求不高,不過,隨著消費性電子如智慧型手機、平板裝置(Tablet Device)、個人電腦(PC)等開始傳輸影像資訊,消費者不願意花過多時間等待,或是觀看影音不同步的影片資料,因此提供3G勢力抬頭的機會。除了消費性電子大量導入3G模組外,安全監控與汽車娛樂亦須傳輸影像資料,甚至安全監控更須傳輸即時影像,因此對頻寬的需求也逐步提升。

電信業者則是促成3G成為M2M技術通訊主流的另一關鍵,王鉦德表示,消費性電子傳輸影像資料可謂促使M2M通訊模組由2G轉到3G的推手,但2G、3G技術主要的建構者為電信營運商,3G M2M模組要能順利運作,電信業者基礎建設的布建將扮演重要角色。先前2G時代主要的營收貢獻來自語音通話,但隨著語音營收逐漸下滑,電信業者勢必尋求新的營收來源,因此可進行資料傳輸的M2M領域即被視為救命丹,而隨著2G技術已難滿足資料封包傳輸需求,促使電信業者加速3G的部署。更甚者,看好M2M商機與3G可提供的營收來源,AT&T已全面停止2G門號的推廣,並將既有2G門號用戶轉為3G。

在影像串流、技術環境與頻寬需求等天時、地利、人和的條件促使下,3G M2M模組已逐漸受到市場重視,消費性電子領域可說是領頭羊,接下來包括安全監控、車用娛樂等應用陸續也會開始導入3G M2M通訊模組。不過,王鉦德坦言,事實上,3G 384kbit/s的傳輸速率仍稍嫌不足,因此預期M2M通訊模組將朝高速封包存取(HSPA)、長程演進計畫(LTE)技術邁進。

智慧電網如火如荼 2G M2M模組仍為主流

雖然3G、4G等行動寬頻技術的發展帶動M2M的大躍進,但不可諱言,現階段2G仍為M2M應用的技術主流。以近期受到廣泛討論的智慧電網為例,即為2G M2M應用的重要市場。

看準為數眾多的智慧電表所收集到的資訊將集中於控制中心,並透過無線通訊技術往後端電力公司傳送,M2M通訊模組業者在智慧電網的布局甚為積極。不過,由於智慧電表資料量使用2G技術即綽綽有餘,加上2G模組具備價格優勢,因此目前3G模組的發揮空間不大。

圖2 司亞樂產品營銷總監Olivier Pauzet指出,LTE開始發展後,電信業者為平衡投資,將更大力推廣3G技術,因此3G勢必成為M2M市場通訊技術主流。
司亞樂(Sierra Wireless)產品營銷總監Olivier Pauzet(圖2)指出,目前智慧電表的功能在於記錄各個用電系統的用電情況,以節省手動抄表的人力,舉例而言,歐洲發展智慧電網相當積極,早已開始進行智慧電表的布建,但現階段智慧電網的發展重點仍在透過智慧電表收集用電情況,並予以回報,每個智慧電表須傳輸的資料量事實上只有幾kbit,因此2G系統即足以支援所有的資訊傳送。

除了資料量較小,無需高頻寬的行動技術外,價格親民與網路基礎建設部署較為完整,亦是2G模組在智慧電網成為主流的原因。據了解,目前2G通訊模組價格約低於20美元,相較於3G模組60~70美元的價格,價差仍相當大。Pauzet表示,礙於價格仍高,因此3G技術要在智慧電網成為主流,仍有一段努力的空間,隨著3G模組價格不斷下滑,未來智慧電網後端通訊技術採用3G的機會也將大增。

不過,由於智慧電網基礎建設尚在建置階段,未連結成為龐大的網路架構,因此現階段對於短距無線通訊技術的需求將較2G、3G等通訊模組的需求高。王鉦德援引市場資料指出,智慧電網年複合成長率為25.5%,位居M2M應用八大領域的第五,他進一步強調,智慧電網基礎建設尚在架構中,僅少數地區如美國、中國大陸與歐洲發展較為快速,也導致目前對於2G、3G等通訊模組在智慧電網市場的需求仍較低。

代理SIMCom無線模組的九合電子亦認為目前尚未出現大規模智慧電表的網路,因此也影響智慧電網架構後端對行動通訊模組的需求,尤其是3G模組。但九合電子認為,以今年3G模組的價格已較2010年下滑一半的態勢來看,3G模組正逐漸縮小與2G模組的價差,再加上國際重要電信業者,如AT&T、中華電信與澳洲電信業者為提高3G營收,已全面停止2G用戶的招收,並將現有2G用戶轉為3G,因此預期未來3G通訊將成為M2M應用中的主流通訊技術。

針對M2M業者認為智慧電網的發展尚在起步階段,以致於影響2G、3G模組的需求,發展短距無線通訊模組的瓷微科技業務部資深業務經理劉昭鑫指出,智慧電網的核心組成要素之一為智慧電表,智慧電表內建的主要技術即為ZigBee,但觀察目前全球經濟狀況,從冰島面臨破產到近期西班牙、義大利相繼宣布財務困難,這些國家政府恰巧皆在智慧電網發展上提出補助政策,以期促使智慧電網與太陽能發電的發展,然而在政府財政困難的狀況下,西班牙已縮減對於智慧電網與太陽能的補助措施,自然造成智慧電網的發展稍有停滯。對此,Pauzet則認為,目前歐洲發展智慧電網仍相當積極,且未來與能源相關的M2M應用將挹注M2M市場較多的營收來源,智慧電網即為其中一項,因此不能以目前狀況來論斷。

交通/醫療為M2M市場大宗

圖3 訊亦亞太區副總裁Joe Peterson表示,無論何種應用為M2M最大市場,M2M通訊模組業者各領域皆不能偏廢。
M2M發展迄今已10個年頭,究竟何種應用為M2M較大的市場,各家廠商看法大同小異。跨入M2M通訊模組市場較早、全球市占第一的訊亦亞太區副總裁Joe Peterson(圖3)表示,M2M已成為全球發展的重要趨勢,亦開創許多藍海商機。分析目前M2M商機較大的市場,包括工業、行動裝置、家庭安全監控、娛樂,以及智慧電網(Smart Grid),其中,行動裝置將是推動M2M通訊模組從2G朝3G演進的應用領域,未來醫療照護則將是繼上述應用之外,M2M另一重要的商機。

王鉦德援引市調單位的統計資料說明,2008~2014年M2M八大應用領域中,尤其以醫療市場的年複合成長率最高,達36.8%。他進一步分析,未來是少子化、老年人口增加的時代,對於醫療的需求將相當龐大,若是每位老人皆親自到醫院進行診療,將是相當龐大的醫療資源的浪費,因此遠距、居家照護將成為重要發展趨勢,進而刺激M2M市場的成長。

至於一向被視為出貨量最大的消費性電子應用,由於歐美等已開發國家市場已漸趨飽和,年複合成長率相對較低,約27.8%,但仍是帶動整體M2M市場、模組成長的重要來源。

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