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自駕車廠開第一槍 垂直產業著手自建5G私網

2019-04-09
2018年11月初德國汽車大廠BMW、福斯汽車(Volkswagen)及戴姆勒(Daimler)皆展現出在自家工廠產線部署、運作5G私網(Private 5G Networks)的高度興趣,主要是為了在2021年之前開始進行自動駕駛汽車的製造做準備。如工廠中的自動駕駛堆高機(Self-driving Forklifts)將是實現工廠智慧化機器人的一環,且一旦自動駕駛汽車製造完成,即可啟動自駕模式,自行從產線上移動至倉儲端。

數位轉型自己來 汽車業者期建5G私網

汽車業者期望未來能夠不依賴德國營運商的5G基礎網路設施,避免將數位轉型的工作託付予營運商。主要因素在於,汽車業者希望自行確保、負責自身的數據資訊安全與網路可靠性,避免工業間諜與駭客攻擊等情事發生。BMW更已向德國聯邦網路局(Bundesnetzagentur)提出自建5G私網的意願,且Volkswagen及Daimler亦有相同的意向。

德國BNetzA表示,現階段已有多家製造業者針對5G網路的部署進行了相關研商。根據現行德國法規,針對專屬區域性頻段並未有明確的授權規範、流程與定價條例,而全國性的5G頻譜拍賣則將於2019年初舉辦。因此,諸如汽車製造業者或其他有意部署5G私網的廠商,仍須觀望後續頻譜釋出狀況。

根據愛立信(Ericsson)委託Arthur D. Little研究發布的報告指出,2026年垂直應用產業透過5G進行數位化的過程中,將為各種系統設備、營運商與其他ICT業者帶來超過1.32兆美元的商機。因此,對Ericsson、諾基亞(Nokia)、華為等系統設備業者而言,5G世代所帶來的商機已非過去3G/4G一般集中於面向大眾的行動通訊服務,而是深入於各垂直產業的應用當中。

提供企業所需的5G網路系統設備無疑地將成為系統設備商未來一項非常可觀的獲利來源,如前述BMW等汽車大廠,或其他企業想要營運自己專屬私有的網路,就不得不建立一完整的通訊基礎設施。也因此,系統設備商針對垂直應用產業所需5G技術與關聯應用也投入非常大的心力,期望在邁入5G商用化的階段,能快速切入各產業的5G應用相關系統網路市場。

然而,垂直應用業者踏入通訊領域並非易事,首先頻譜取得與否無疑是垂直產業業者能否自行營運私網的關鍵;再者,系統設備業者也並不是可以毫無顧忌地做垂直產業的企業私網生意。畢竟通訊產業供需關係錯綜複雜,系統設備業者最大的客戶仍是電信營運商;對於營運商而言,並不樂見垂直應用產業自建私網。

建立私網挑戰大 頻譜取得首當其衝

在權衡利害關係下,系統設備業者必定是更廣泛地鏈結電信營運商與垂直應用產業間的關係,透過強化5G垂直應用測試合作,一同尋求最佳的商用模式發展方向。

例如,2018年2月初Nokia與德國電信、德國漢堡港務局合作在漢堡港建立5G測試實驗室,進行包括交通燈號管理、行動感測器數據處理、VR監控應用等驗證;同年6月中,Ericsson聯合瑞典Telia,協同礦業公司Boliden、ABB、VOLVO等,開發遠距工具機採礦應用。而同年11月初,Nokia和中國聯通合作,為德國BMW及中國大陸的華晨中國汽車控股公司合資的華晨寶馬於遼寧瀋陽市的工廠中,利用Nokia的vMEC解決方案,以及中國聯通的LTE網路,架構LTE私網。主要用於支持工廠員工間的安全語音及數據通訊、機器對機器通訊、無線影像監控、生產線維運、室內導航與工業機器人運作。在在顯示,系統設備商、營運商與垂直產業廠商間正處於面向藉由架構私網(無論LTE或專屬頻譜)以推動垂直應用服務與相關技術發展的階段。

對營運商來說,行動通訊服務市場面臨流量快速增加、頻譜供應不足,營收持平或下滑的「剪刀效應」,更是期望在5G世代中隨著各類垂直產業對5G數位化需求的提升從中獲利,緩解營運商面臨的壓力。同樣於Ericsson發布的報告顯示,營運商在垂直產業5G數位化過程中所扮演的角色將影響其收益的多寡,若同時扮演網路建構、服務推動及服務創造三角色,將有機會掌握47%比重約6,190億美元潛在商機。

因此,德國營運商也積極與製造業、或相關垂直產業合作,為未來垂直應用領域的5G部署奠下根基。例如,德國電信正在與Osram合作打造未來工廠,由德國電信根據Osram需求而客製化,部署以LTE為先期技術,後續逐步進化升級為5G之行動通訊網路,確保網路輸送量、低延遲高可靠、安全性、高效物聯網管理等服務;並結合邊緣運算與人工智慧技術等,進行行動機器人、自動導引車在工廠區域內運輸材料、物品的驗證。換言之,德國營運商皆想切入垂直應用市場,並透過跨產業合作方式,開拓5G世代垂直應用市場商機。

面對如前述BMW等汽車大廠想自建私網的意圖,及德國監管機關將開放業者專屬區域頻譜申請,加上德國主責「反對限制競爭法」的聯邦卡特爾辦公室(Federal Cartel Office),特別指出「通訊市場的集中導致德國經濟在建立聯網智慧工廠或自動駕駛汽車的競爭中落後於競爭對手」,因此鼓勵第四家營運商進場競爭、甚至敦促現有營運商在非歧視的基礎,向MVNO開放其網路基礎設施等議題,都讓德國三大營運商如坐針氈,並表達反對意見。

營運商皆認為,若政府不將5G頻譜競標底價調降,隨之而來的5G拍賣競標戰將使其沒有足夠財力投資5G網路;且若向MVNO開放其網路基礎設施,會使營運商處於劣勢,因為MVNO不必在網路基礎設施上投入大量資源。

而針對垂直應用產業對私網的需求,尤其是網路可靠性、資安、隱私、駭客等問題,三大營運商中的德國電信已承認掌握產業對5G網路實際需求的進度緩慢,以致於垂直產業公司無法信賴營運商能提供業者所需的5G私網;因此,德國電信將於2019年特別召開針對工業網路需求的重要會議,以確實掌握業界所需,積極與垂直產業業者建立正向關係(圖1)。

圖1 垂直應用產業5G數位化帶來的商機
資料來源:Ericsson(Arthur D. Little),資策會MIC整理(11/2018)

企業建置5G私網可行與否,除了受垂直應用產業相關業者、系統設備業者與營運商各方的立場與利害關係影響外,最重要的還是是否擁有頻譜資源以支持網路的部署運作。而針對私網釋出專用頻譜與否也成為各國政府關注、思考的議題之一。

5G商機愈趨明朗 產官頻譜規畫/取得勢在必行

為了推進創新應用發展、產業數位化轉型,提估符合5G與數位基礎設施所需的頻譜勢在必行,且必須在早期階段根據其需求進行規畫,並提供給市場參與者。

2017年美國決定通過在3.5GHz頻段創建市民寬頻無線電服務(CBRS)做出一些創新舉動;2016年4月,英國Ofcom即對頻譜資源如何共用開始進行公眾諮詢程式,並規畫類似美國CBRS的共用方案,惟目前仍未定案,但顯見英國欲透過頻譜資源的有效利用,以促進競爭,鼓勵投資和創新,並鼓勵在英國各地提供高速數據傳輸服務的可用性。

自建5G私網對垂直產業廠商的意義在於,能讓業者自行定義他們所要的網路安全等級,而非全然信賴營運商所提供的網路,並且使業者敏感、專有的數據保持、留存在本地;而自建的5G私網在不需要與營運商公共網路互通情況下,或將更能滿足垂直產業廠商對高可靠低延遲技術更客製化、精確性、即時性的需求,打造時間敏感網路(Time Sensitive Networking, TSN)。這也是為何,德國汽車製造大廠都向其監管機關BNetzA表示對自建5G私網的高度興趣。

然而,即便垂直產業廠商們都有意搭建私網(無論LTE或是未來5G),所要面臨的第一項難題無非就是頻譜的取得。德國BNetzA已接獲許多垂直產業廠商針對打造當地私網與私人/專用頻譜的諮詢;現階段業著們也紛紛與系統設備業者開始合作進行5G技術於垂直產業應用中的相關測試。對部分國家而言,已有相關專用頻譜政策將支持私網的建立,如德國雖然尚未有明確的實施機制,但已畫定3.7~3.8GHz共100MHz的專屬區域性頻段供垂直應用/新創業者使用。

(本文作者為資策會MIC資深產業分析師)

首圖來源:BMW

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