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2019年可說是5G商轉的元年,搭配人工智慧(AI)的發展,預期將帶來龐大的資料量,從終端裝置到資料中心數據的移轉,需要以有效率、更高速的方式進行,以實現5G帶來的發展優勢。也基於此,各類型的傳輸介面標準演進的速度不斷提昇,同時針對特殊應用領域的傳輸,亦有新興的協定出現,例如為VR量身打造的VirtualLink,以及為了資料中心所創立的CXL聯盟,皆以高速傳輸為發展目標,期能消除高解析度影音串流與運算密集型工作負載中的瓶頸。 整體而言,USB-IF預計於2019 Computex發表最新一代USB 4方案,可望為手機和筆電傳輸應用帶來強勁推力;而PCIe 5.0標準亦積極制定當中,加速400G乙太網資料中心快速成形。
半導體技術的演進,使毫米波商用變得可能;應用對效能要求的提升,則更突顯毫米波的重要性,而毫米波商機也在技術演進與市場需求的雙重助力之下逐漸浮現,躍居半導體產業顯學。然而,毫米波雖然有大頻寬、高傳輸速率與大資料處理量等先天優勢,但也有其獨有的障礙要加以克服;此外,毫米波過去主要運用在軍事方面,對於功耗、尺寸與成本的要求較低。因此,如何兼顧毫米波的效能與成本,以加速商用發展,成為半導體產業、學界與研究單位共同關注的議題。
自駕車從測試場域啟程,朝向商轉大門前進。自駕車歷經十幾年的發展,終於在2018年的尾聲為商業化發展畫下新里程碑,由Waymo、百度率先啟動無人叫車的商業化應用,隨後Nuro亦攜手Kroger推出無人車運送雜貨的服務,為自駕車發展拉開商轉序幕。雖然目前商業化案例還在少數,且大多運行於特定場域範圍,並且車上需要配備安全員,不過此發展相信會對整體自動駕駛產業產生積極與正向的影響。
NB-IoT議題延燒許久,該技術能否持續擴大布建規模,並發展出成功的商業模式,是產業目前關注的重點。其中,技術的穩定性、終端裝置的成本、網路覆蓋率與完整的商業模式都是商用化的關鍵。在技術規格方面,3GPP R14版本於2017年6月底定,強化NB-IoT的效能與穩定性,並將大規模商用化所需的FOTA功能納入規格中,簡化裝置更新/升級流程,使得NB-IoT技術更具確定性。至2018年末,聯發科、華為與高通三大NB-IoT主流晶片商也都已推出符合R14版本的方案。
物聯網(IoT)產業持續擴張,產業規模2021年將成長至1.36兆美元之譜,扮演終端節點的感測器,不論數量與種類都呈現爆發性的成長,這些感測器飛天遁地、上山下海,不捨晝夜地蒐集訊息,將現實世界的所有類比訊息數位化,從人的需求出發,為人們Sensing Everything。 為了協助人們改善環境與生活,傳統的感測器技術持續演進,新興的感測元件則探索未知的訊息,更希望能超越人類感官,蒐集一切類比世界的資訊,環境感測應用領域廣泛,從個人生理數據,到大環境空氣品質讀數,包山包海的應用領域將開創許多新藍海。而感測融合(Sensor Fusion)真實反應複雜的環境現況,協助數據展現真價值,未來感測技術的軟硬體整合,才是環境感測發展的核心。
迎接聲控時代,再現人機介面新風華。自2015年亞馬遜(Amazon)推出Alexa語音助理,逐步在歐美地區掀起一波人機介面的革命,帶動語音市場快速成形。但受限於中文語意分析的問題難以突破,使得聲控浪潮並未隨之席捲亞太地區;不過,隨著人工智慧與語音技術的日新月異,中文版的語音助理也開始大放異彩,成為各界目光焦點,不僅滲透於智慧音箱,就連穿戴裝置、汽車與醫療應用領域,皆能看到語音助理的蹤影,將語音助理的市場推向更高層次發展。 為了實現更加直覺的語音使用體驗,MEMS麥克風、語音處理器,以及各種感測元件亦努力提升效能,以備戰下世代人機介面商機。
近幾年,智慧穿戴的軟體與硬體技術持續演進,隨著穿戴式裝置市場發展逐漸成熟,應用市場也逐漸分流。在這股發展趨勢下,各大穿戴式裝置廠商除了持續強化裝置的環境與生理監測功能,也開始鎖定特定應用情境,推出如高爾夫球、鐵人三項及女性健康追蹤等專屬功能,強化產品在市場上的差異性。 在穿戴式裝置提供越來越多生理監測功能,甚至強調「全天候」監測的同時,使用者配戴智慧手表/手環的時間也逐漸拉長。使得穿戴式裝置的安全性更為重要,從電池、機身材質、裝置溫度到資訊安全,都成為安全標準規範的範圍。而本期也將從市場趨勢、關鍵元件/演算法開發以及安全規範三個主題切入,說明智慧穿戴技術最新的發展。
在智慧手機帶動下,低功率無線充電市場競爭日趨白熱化,相關供應鏈為尋找新的發展契機,紛紛朝向中高功率的無線充電前進,如電動車、智慧廚房、人工智慧機器人等無線充電應用,皆有望成為下一波藍海市場。目前可看到電動車無線充電的主要廠商WiTricity、高通已突破功率和效率技術瓶頸,將kW等級的無線充電方案導入電動車市場。此外,無線充電兩大聯盟,也正如火如荼研擬中高功率的無線充電標準,期能刺激新一波應用市場快速成形。無論是哪一類型的充電技術,皆有安全上的疑慮,故做好異物偵測技術排除有害金屬,將成為不容忽視的關鍵要點。
通訊技術是串聯物聯網(IoT)架構的關鍵,而LPWAN技術簡單且具備低功耗與長距離的優勢,成為MTC發展初期的熱門技術。其中,NB-IoT在電信營運商陸續開台後邁入商轉,不但再度炒熱物聯網商機,更有望迎頭趕上較早開始發展的免授權頻段技術。NB-IoT強勢來襲,LoRa與SigFox亦積極開拓市場,發展封閉場域與資產追蹤等應用。 NB-IoT帶起產業熱度,晶片/模組廠商皆爭相投入市場,預期將提升產業競爭程度,並促成晶片/模組價格下降以及出貨量的提升。然而,要建立完整的產業生態系,除了須有晶片支援通訊技術,終端設備的聯網亦是關鍵。因應此勢,模組商開始提供物聯網串聯與加值服務,協助業者實現終端至雲端的整合,以加速物聯網產業與應用市場的發展。
2018年是5G標準、技術以及產業逐漸成熟的一年,也是5G走出實驗室,大舉面向商業運轉的起點。2018年6月5G R15標準底定後,美國與南韓電信商分別喊出2018年底、2019年初推行5G商用服務的願景,更進一步敲響5G商轉的戰鼓,晶片、天線設計及測試廠商紛紛推出解決方案應戰,盼能率先奪得下世代行動通訊的商機。 5G不但潛藏龐大商機,其大頻寬、高傳輸速率及廣泛的應用場景,更有望改變科技產業的面貌,甚至是社會互動與運作的方式,因此備受關注。然而,5G組網方式與採用頻段都比4G來得複雜,首次用於行動通訊的毫米波頻段,更進一步影響5G規格制定與裝置設計方式,而本專題將深入剖析5G標準、各國5G發展動態,並觀察早期5G解決方案,提供給關心5G商機的讀者參考。
物聯網連線裝置數量高成長帶來龐大商機,也帶來安全危機。近年物聯網裝置安全漏洞問題不斷浮現,若沒有修補就繼續使用,就意味著為駭客開啟取得裝置控制權的大門。然而,聯網裝置蒐集許多個人資料與企業機密訊息,這些資料若落入有心人士的手中,造成的傷害令人擔憂。例如,日前台積電疑似機台OS更新不全導致病毒入侵,使其晶圓產線大當機,預估營收損失高達52億元。 如何轉危為安成了開發者必修課題,唯有從一開始的設計就預防錯誤,才是根本防堵漏洞的解決之道,使得設備商對於軟/硬體安全要求升溫,也促使晶片商、IP商積極發表各式各樣嵌入式方案,滿足安全物聯網的願景。
高速傳輸持續往更高速、更通用的趨勢發展,周邊連結的USB、Thunderbolt、HDMI、DisplayPort等標準,將透過高度整合與充電的便利性創造新的消費者使用體驗。USBTType-C連接埠的跨標準與跨平台特性有一統連接埠標準的氣勢,不過在高速傳輸與全功能支援應用上,為廠商帶來許多設計上的挑戰。 另外,有線高速網路在資料中心高頻寬需求帶動之下,將從100G往400G邁進,儘管技術架構才剛確立,不過在熱門議題持續發酵之下,產業鏈皆摩拳擦掌樂觀看待400G高速網路的發展動態。本期專題將從區域與廣域的高速傳輸開始,探討到周邊高速連結介面的發展,除了高速之外,還將帶給消費者哪些重要的價值。
在未來的智慧製造體系中,工業物聯網將是其中的骨幹,藉由將操作技術(OT)與資訊技術(IT)貫串起來,完整擷取並即時傳輸所有製造系統環節中的數據,從感知設備層、邊緣平台、產業應用到雲服務無縫連結。過去各大廠主導的工業通訊標準極度分裂,但未來工業物聯網勢必會走向單一且統一的通訊標準,不過由於工業用戶較為保守且力求穩定性,因此協定整合改朝換代將會是漸進緩慢的過程。 就工業自動化體系的思維而言,IIoT確實帶來了相當大的衝擊與革新,同時,在工業物聯網的技術底層,通訊連接、位置定位以及時序同步,是彼此牽涉且相輔相成的機制。在應用面,隨著電子商務的競爭白熱化,如何在倉儲物流上發揮靈活彈性及自動化效率,則是工業網路立即可以帶來的優勢。此外,機器人的應用在3D視覺等技術加持下,商機也正持續不斷加溫。
藍牙技術問世屆滿20週年,這期間藍牙技術從萌芽走到成熟,更跨出家庭進軍工業物聯網;不僅在規格技術方面針對IIoT需求特別強化,元件及模組廠商更相繼推出高整合以及多模解決方案,並開始對工業及各產業物聯網用戶加強教育推廣,從近兩年陸續推出的藍牙5和藍牙網狀網路(Mesh)便可窺知一二。此外,不僅是工業與家庭市場,藍牙的創新應用也為建築、照明等商業市場帶來嶄新的風貌。
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