英特爾(Intel)、高通(Qualcomm)與思寬(Sequans)在今年全球行動通訊大會(MWC)上,紛紛推出LTE Cat. M與窄頻物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)等低功耗、低資料率的芯片方案,為物聯(lián)網(wǎng)機器對機器(M2M)通訊應(yīng)用發(fā)展,挹注新的成長動能。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展寫新頁。今年通訊產(chǎn)業(yè)界的年度盛事--全球行動通訊大會(MWC)上,物聯(lián)網(wǎng)與5G可說是會場最熱門的兩大焦點,無論是攤位上的產(chǎn)品展示,抑或廠商的新聞發(fā)布皆圍繞著這兩個話題。
不同于先前所探討的高傳輸率應(yīng)用,本屆在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展方面的最大進展,莫過于各種訴求低功耗、低資料率技術(shù)與芯片方案的大舉出籠,特別是長程演進計畫(LTE)在這方面的發(fā)展,這將有助機器對機器(M2M)通訊應(yīng)用更加蓬勃,進而加速萬物互連時代的來臨。
低資料率芯片競出 M2M應(yīng)用大添動能
事實上,LTE自第十二版(Release 12)標準開始,即朝高速和低資料率雙線并行的方向發(fā)展,一方面持續(xù)向Cat. 10/11/12等高速規(guī)格推進,以滿足高頻寬、高資料吞吐量的應(yīng)用需求,另一方面亦積極展開LTE機器類型通訊(MTC)相關(guān)標準制定工作,以兼顧物聯(lián) 網(wǎng)對低資料率、低成本聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的需求,將LTE的勢力版圖擴張至物聯(lián)網(wǎng)各個應(yīng)用領(lǐng)域。
相較于一脈相承的LTE和LTE-A高速行動網(wǎng) 路,LTE的MTC通訊協(xié)定架構(gòu)相當精簡,是針對物聯(lián)網(wǎng)M2M應(yīng)用量身打造,可以較低成本實現(xiàn)裝置間溝通,并減輕電信核心網(wǎng)路的資料量負擔。繼Cat. 1/0之后,3GPP更在LTE第13版標準中提出Cat. M規(guī)格,進一步降低傳輸速率,期讓LTE技術(shù)能加速進駐M2M感測、通訊、運算和即時控制應(yīng)用領(lǐng)域。
今年MWC上,包括英特爾(Intel)、高通(Qualcomm)及思寬(Sequans)已不約而同發(fā)表支援LTE Cat. M標準和最新窄頻物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)的低功耗、低資料率芯片,可望為LTE在物聯(lián)網(wǎng)M2M應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展注入強勁動能。
以英特爾為例,其發(fā)表的XMM 7115數(shù)據(jù)機芯片即是為NB-IoT裝置與應(yīng)用所設(shè)計。另一款XMM 7315數(shù)據(jù)機芯片,則將LTE數(shù)據(jù)機與應(yīng)用處理器整合到單一芯片中,可支援LTE Cat. M與NB-IoT兩種標準,適合用在大規(guī)模覆蓋率、低功耗以及低成本的端點(Endpoint)產(chǎn)品。
思寬則是與射頻芯片開發(fā)商Skyworks合作,為LTE Cat. M應(yīng)用打造最佳解決方案,以滿足物聯(lián)網(wǎng)對嵌入式蜂巢連結(jié)技術(shù)與日俱增的需求。此款裝置借力Skyworks半雙工射頻前端模組和思寬新的Monarch LTE Cat. M單芯片,為遵循3GPP R13版LTE標準的整合式統(tǒng)包(Turn-key)方案,能簡化原始設(shè)備制造商(OEM)開發(fā)流程,加速低資料率、低功耗LTE裝置的上市時程,并滿足 全球網(wǎng)路營運商的需求。
另一方面,高通則在MWC會場展示兩項低功耗LTE應(yīng)用;其中之一是展現(xiàn)LTE物聯(lián)網(wǎng)裝置如何采用 MDM9207-1數(shù)據(jù)機的省電模式(PSM),以兩顆3號電池達到10年的電池續(xù)航力,而第二項展示是與愛立信(Ericsson)合作開發(fā)的成品,進 行發(fā)表于3GPP Release 13規(guī)格中的Extended Idle DRX功能的展示。LTE Extended Idle DRX讓行動網(wǎng)路與物聯(lián)網(wǎng)裝置進行時序同步化,在極長的時間間隔設(shè)定下,裝置能被適時喚醒并從網(wǎng)路接收資料,因而能延長其電池續(xù)航力。
至于聯(lián)發(fā)科雖未推出LTE Cat. M或NB-IoT相關(guān)方案,但同樣也看好物聯(lián)網(wǎng)M2M應(yīng)用對低資料率、低功耗數(shù)據(jù)機芯片的需求,并與諾基亞聯(lián)合展出可以降低功耗和增強網(wǎng)路覆蓋的EC- EGPRS解決方案,迎接未來數(shù)十億數(shù)量級的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備及感測器間頻繁的數(shù)據(jù)傳輸需求。此EC-EGPRS解決方案展示是基于聯(lián)發(fā)科的數(shù)據(jù)機芯片技術(shù)和協(xié) 議軟體(Protocol Software),以及支援EC-EGPRS的諾基亞Flexi Multiradio 10基站和行動基站。
電信設(shè)備商加碼投入 物聯(lián)網(wǎng)M2M應(yīng)用添力
除了芯片商相繼布局低資料率、低功耗M2M應(yīng)用市場外,電信設(shè)備業(yè)者也開始擴大相關(guān)布局。
eMTC通訊邁大步 Nokia/KT進行實場測試
為了要因應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)大幅暴增的機器對機器應(yīng)用與通訊的需求,諾基亞通信于日前聯(lián)手韓國電信(Korea Telecom)共同展示全球第一個eMTC(enhanced Machine Type Communications)的實場測試。
其利用諾基亞通信的無線電技術(shù)來發(fā)揮eMTC的潛力,能與現(xiàn)有LTE網(wǎng)路共存,并擴展更廣的覆蓋范圍,且能實現(xiàn)中等的資料傳輸速率,為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展奠定重要里程碑。
諾基亞通信韓國領(lǐng)導人Andrew Cope表示,2025年有近五百億個聯(lián)網(wǎng)裝置,為了不斷成長的物聯(lián)網(wǎng),該公司透過此實場測試成功地展示LTE成為物聯(lián)網(wǎng)骨干的潛力。
韓國電信資深副總裁兼網(wǎng)路策略部門領(lǐng)導人Chang Seok Seo指出,藉由解決限制物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的障礙,該實場測試提供可靠平臺來推動廣泛的服務(wù)應(yīng)用。而與諾基亞聯(lián)手,能讓韓國電信在韓國扮演開創(chuàng)物聯(lián)網(wǎng)的重要角色。
韓國電信和諾基亞日前進行業(yè)界第一個eMTC實場測試,欲經(jīng)由電信通訊技術(shù)來驅(qū)動聯(lián)網(wǎng)世界實現(xiàn)。這個實場測試以韓國電信的LTE網(wǎng)路進行(此網(wǎng)路利用諾基亞 Flexi Multiradio 10基地臺),該eMTC僅使用20MHz LTE系統(tǒng)的1.4MHz,讓其余的頻譜能進行正常的LTE通訊。
據(jù)了解,3GPP R13版本將從LTE-A邁向LTE-A Pro,eMTC是該版本的一個特色,其被認為是運行于1.4MHz頻寬的LTE-M。與傳統(tǒng)的LTE相比,eMTC能提供達1Mbit/s的資料速率, 以及更佳的四倍覆蓋范圍,同時減少設(shè)備復(fù)雜性達80%,并能讓更多資料豐富的感測器擁有低成本的聯(lián)網(wǎng),比方像農(nóng)村地區(qū)LTE網(wǎng)路的環(huán)境監(jiān)控或建筑物監(jiān) 控。
另一方面,為搶攻物聯(lián)網(wǎng)市場,諾基亞亦在2016年MWC上展示在多個垂直產(chǎn)業(yè)上不同的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品組合,包括各種應(yīng)用程式、平臺、安全解決方案、連線解決方案和服務(wù)等,希望能于快速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)市場里,支援營運商和企業(yè)開發(fā)大量新應(yīng)用和發(fā)展新業(yè)務(wù)模式。
此外,該公司還推出“物聯(lián)網(wǎng)社群”,希望助益應(yīng)用程式開發(fā)人員和設(shè)備廠商在營運上的協(xié)作。
諾基亞策略長Kathrin Buvac表示,諾基亞與物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的合作夥伴,正將相關(guān)技術(shù)擴展至車聯(lián)網(wǎng)和無人機的行動聯(lián)網(wǎng)、智慧城市的智慧停車系統(tǒng)、智慧家庭、數(shù)位醫(yī)療、虛擬實境和擴充實境、以及公共安全等領(lǐng)域。該公司的物聯(lián)網(wǎng)解決方案組合可協(xié)助各產(chǎn)業(yè)數(shù)位化,范圍涵蓋垂直產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用程式、云端平臺、網(wǎng)路連線和 各項服務(wù)。
此外,諾基亞祭出“物聯(lián)網(wǎng)社群”,是希望透過此社群來驗證新業(yè)務(wù)模式,加速擴大該公司的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈,同時藉由與設(shè)備商、應(yīng)用廠商進行無線和設(shè)備認證,有助各領(lǐng)域廠商開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)。
而為了插旗物聯(lián)網(wǎng)M2M版圖,諾基亞亦將支援三種3GPP的物聯(lián)網(wǎng)無線技術(shù),包括NB-IoT、EC-GSM和eMTC,來滿足各式應(yīng)用的不同連線要求。這 些技術(shù)可幫助電信營運商提供低成本的網(wǎng)路連線、改善室內(nèi)和農(nóng)村地區(qū)的網(wǎng)路覆蓋,以及延長物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的電池續(xù)航力,來支援遠端感測器和儀表。
據(jù)悉,諾基亞的物聯(lián)網(wǎng)解決方案有以下優(yōu)勢:包括多用戶平臺,其能協(xié)助營運商快速開發(fā)、部署新應(yīng)用和業(yè)務(wù)模式;連線管理有益營運商管理暴增的感測器和設(shè)備連 結(jié),比方像SIM連接;此外,該公司也提供專為快速、遠端部署設(shè)備、感測器、儀表或模組而設(shè)計的設(shè)備管理能力,并可支援現(xiàn)行所有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的管理標準。
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