透過利用既有設備以及現成頻譜資產，以LTE為基礎的蜂巢式M2M技術為行動電信營運商提供了一套進軍物聯網的解決方案，適合用以滿足低成本、低複雜度及電池壽命長的需求，藉以創造新一波的服務收入。
根據市場研究機構Ovum的定義標準，蜂巢式機器對機器(Machine-to-machine, M2M)通訊，或稱蜂巢式物聯網(IoT)，僅僅是物聯網市場中的冰山一角。蜂巢式M2M係指嵌有蜂巢式無線電模組，並透過點到點連線在廣域內通訊的設備。一般而言，需要支付服務費用才能使用蜂巢式物聯網，但手中握有頻譜並建有自家蜂巢式網路的廠商當然就免除了這個成本。
標準型第三代合作夥伴計畫(Standards-based 3GPP)之蜂巢式技術並非M2M的唯一解決方案。例如在低功耗廣域網路(Low Power Wide Area, LPWA)M2M的領域內，便有Sigfox和LoRa等專利系統與蜂巢式技術相互競爭。此類專利系統和以長程演進計畫(LTE)為基礎的M2M網路之間最大不同在於，Sigfox和LoRa並不屬於第三代合作夥伴計畫標準之下。第三代合作夥伴計畫是全球性的產業組織，制定了包括全球行動通訊系統(GSM)、通用行動通訊系統(UMTS)以及長程演進計畫(LTE)等行動技術標準。
讓電信商以現有資產進軍物聯網
無論背後廠商為何，只要遵循標準的設備和網路皆可相互通訊。另一方面，在專利系統中由於部分通訊鏈可能由單一廠商完全掌控，也會導致特定廠商綁定(Vendor Lock-in)的情況。以LoRa為例，雖然採用該技術的眾廠商已有聯盟組織，但所有模組晶片組都還是需要經過Semtech授權。基於標準的技術，還有另一點特性與專利技術不同，那就是授權頻譜的使用。蜂巢式M2M使用授權頻譜，而專利系統則如同Wi-Fi、藍牙(Bluetooth)或ZigBee等一樣使用非授權頻譜。
廣義來看，物聯網指的是任何連接到智慧型手機和平板電腦外部數據網路的設備。物聯網並不需額外服務費用，像是智慧手表便能經由使用者的智慧型手機，透過Wi-Fi連結網路。服務費用則根據回傳Wi-Fi接取點(Access Point)的寬頻連線，或是智慧型手機使用者的數據費率方案而異。即使物聯網市場並未經過明確量化統計，還是能看出透過非授權Wi-Fi、藍牙或是ZigBee網路連線的數量，明顯比透過行動電信商的無線通訊網路要多得多。這純粹是基於聯網的成本，因為非授權網路通常成本極低、甚至免費。此外，許多透過物聯網連線的設備也並沒有支援收取服務費的商業模式。
現今物聯網和M2M尚未全面專有化，因此得以搭配組合提供服務。廠商能使用Wi-Fi將數公尺外的家戶連結到位於電塔的聚合點(Aggregation Point)，形成物聯網的運作模式。而電塔接著則使用蜂巢式無線通訊功能連接到廣域網路，這便是M2M，或者更精確地說是蜂巢式M2M。
圖1是物聯網、M2M以及蜂巢式M2M相互交疊的情況。圖表大小並不代表比例，主要顯示M2M是物聯網之下的子集，而蜂巢式M2M又屬於M2M之下的子集。
 |
| 圖1 IoT、M2M與蜂巢式M2M之間的關係 |
LTE機器類型通訊 滿足不同M2M需求
LTE的高資料速度除能滿足影片播放等消費性寬頻服務，也是車上通訊與娛樂設備相當理想的技術選擇。然而，並非所有M2M聯網都需要高資料速度，對於某些設備來說，電池壽命較長的模組和低價位是更為重要的條件。M2M市場深受LTE吸引的原因在於，LTE能滿足廣泛的使用案例，這是過去2G和3G都無法企及的。
圖2顯示不同LTE M2M使用案例和個別聯網需求。
 |
| 圖2 LTE M2M使用案例及個別聯網需求 |
從3GPP的Release 12開始，機器類型通訊(Machine-type Communication, MTC)的進展，讓LTE獲得了更多關注的目光。3GPP持續合作進展LTE-Advanced以及LTE-Advanced Pro等相關標準，以便運用諸如4×4 MIMO及多載波聚合(Multi-carrier Aggregation)等技術來推動LTE提升到1Gbit/s的速度。但另一方面，3GPP同時也將LTE往另一個方向推動，打算用LTE M2M來取代GSM M2M等看重電池壽命和模組成本更甚於網速的M2M連線。圖3顯示了LTE寬頻和LTE M2M正逐漸漸往不同方向發展。
 |
| 圖3 LTE寬頻和LTE M2M發展路徑 |
妥慎選擇LTE M2M模組
選用不同的模組當然會帶來不同的效能差異。隨著網路不斷變化，整體LTE M2M的成功也必須仰賴各式各樣的無線電模組可供選擇。某些應用亟需高速支援，對於電池壽命較不注重，採用今日市面上的無線電模組便綽綽有餘。但有些應用的需求則恰好相反，低功耗廣域技術便可望滿足這些M2M連線的需求。蜂巢式技術若要抓住這次機會，便需要低成本、低複雜度以及電池壽命長的模組。以下特定需求將能滿足大多數蜂巢式物聯網連線的應用：
此兩項需求密不可分。移除寬頻LTE專用功能，便可簡化模組並壓低成本。把每段連線的成本降低，整體應用才能更進一步獲利。另一個需要注意複雜度問題的領域在於天線。高速寬頻LTE數據機有數支天線，而Cat. 0和Cat. M等M2M數據機則僅有一支，因為這些模組並未規畫支援載波聚合等進階功能。同樣地，一旦複雜度降低，設備所需的頻譜也能隨之減少，使得基地台能更容易支援更大量設備。
電池壽命是另一個考量要點。要將連線成本壓到最低，電池壽命最少也要維持數年。特別是建置在偏遠地區的模組，必須盡可能減少人工調整修復的需求，延長電池壽命便成了重要考量之一。藉由簡化設備或調整連結網路的方式都能達成目標，例如使用單一天線或以低於1Mbit/s的速度營運等等。表1顯示了不同類型LTE模組及其個別特性。
Cat. M將對Cat. 0造成排擠
Cat. 0對於市場的吸引力，預計即將衰退，像是Altair便曾在2015美國無線通訊協會(CTIA)活動上展示Cat. 1模組能執行Cat. 0的省電功能。許多晶片組和基礎建設廠商以及行動通訊營運商都認為，Cat. 0及Cat. M相繼問世的時間間隔過短，使得Cat. M將能輕易取代Cat. 0的地位。與Cat. 0相較，Cat. M的定價點較低，也使用較少頻譜，量產更為容易。
Cat. 0模組的商用目標訂於2016上半年，而Cat. M則訂於2016下半年或2017上半年，時間間隔並不大。此外，有鑑於許多廠商都計畫長期使用這些模組，多等12個月取得最新模組顯然是較明智的選擇。除非有立即需求，否則大多公司都還是傾向於稍候Cat. M的推出。基於這樣的理由，Ovum預期產業對於Cat. 0的興趣將會相當受限。
(本文作者為Ovum智慧網路首席分析師)