英特爾/高通等推低功耗芯片 為物聯(lián)網(wǎng)M2M注入新動(dòng)能

 英特爾(Intel)、高通(Qualcomm)與思寬(Sequans)在今年全球行動(dòng)通訊大會(huì)(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(jī)器對機(jī)器(M2M)通訊應(yīng)用發(fā)展，挹注新的成長動(dòng)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(dòng)通訊大會(huì)(MWC)上，物聯(lián)網(wǎng)與5G可說是會(huì)場最熱門的兩大焦點(diǎn)，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(gè)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(jìn)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(jìn)計(jì)畫(LTE)在這方面的發(fā)展，這將有助機(jī)器對機(jī)器(M2M)通訊應(yīng)用更加蓬勃，進(jìn)而加速萬物互連時(shí)代的來臨。

低資料率芯片競出　M2M應(yīng)用大添動(dòng)能

事 實(shí)上，LTE自第十二版(Release 12)標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)，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(jī)器類型通訊(MTC)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(kuò)張至物聯(lián)網(wǎng)各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。

相較于一脈相承的LTE和LTE-A高速行動(dòng)網(wǎng) 路，LTE的MTC通訊協(xié)定架構(gòu)相當(dāng)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(shí)現(xiàn)裝置間溝通，并減輕電信核心網(wǎng)路的資料量負(fù)擔(dān)。繼Cat. 1/0之后，3GPP更在LTE第13版標(biāo)準(zhǔn)中提出Cat. M規(guī)格，進(jìn)一步降低傳輸速率，期讓LTE技術(shù)能加速進(jìn)駐M2M感測、通訊、運(yùn)算和即時(shí)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(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)勁動(dòng)能。

以 英特爾為例，其發(fā)表的XMM 7115數(shù)據(jù)機(jī)芯片即是為NB-IoT裝置與應(yīng)用所設(shè)計(jì)。另一款XMM 7315數(shù)據(jù)機(jī)芯片，則將LTE數(shù)據(jù)機(jī)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(biāo)準(zhǔn)，適合用在大規(guī)模覆蓋率、低功耗以及低成本的端點(diǎn)(Endpoint)產(chǎn)品(圖1)。

圖1　英特爾在MWC展示NB-IoT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(biāo)準(zhǔn)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(shí)程，并滿足 全球網(wǎng)路營運(yùn)商的需求。

另一方面，高通則在MWC會(huì)場展示兩項(xiàng)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(jī)的省電模式(PSM)，以兩顆3號電池達(dá)到10年的電池續(xù)航力，而第二項(xiàng)展示是與愛立信(Ericsson)合作開發(fā)的成品，進(jìn) 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(dòng)網(wǎng)路與物聯(lián)網(wǎng)裝置進(jìn)行時(shí)序同步化，在極長的時(shí)間間隔設(shè)定下，裝置能被適時(shí)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(jī)芯片的需求，并與諾基亞聯(lián)合展出可以降低功耗和增強(qiáng)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(jī)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(dòng)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(kuò)大相關(guān)布局。

eMTC通訊邁大步　Nokia/KT進(jìn)行實(shí)場測試

為了要因應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)大幅暴增的機(jī)器對機(jī)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(gè)eMTC(enhanced Machine Type Communications)的實(shí)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(kuò)展更廣的覆蓋范圍，且能實(shí)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(dǎo)人Andrew Cope表示，2025年有近五百億個(gè)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(shí)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(dǎo)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(shí)場測試提供可靠平臺來推動(dòng)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(jìn)行業(yè)界第一個(gè)eMTC實(shí)場測試，欲經(jīng)由電信通訊技術(shù)來驅(qū)動(dòng)聯(lián)網(wǎng)世界實(shí)現(xiàn)。這個(gè)實(shí)場測試以韓國電信的LTE網(wǎng)路進(jìn)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(jìn)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(gè)特色，其被認(rèn)為是運(yùn)行于1.4MHz頻寬的LTE-M。與傳統(tǒng)的LTE相比，eMTC能提供達(dá)1Mbit/s的資料速率， 以及更佳的四倍覆蓋范圍，同時(shí)減少設(shè)備復(fù)雜性達(dá)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(gè)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(yùn)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(yùn)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(kuò)展至車聯(lián)網(wǎng)和無人機(jī)的行動(dòng)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(shí)境和擴(kuò)充實(shí)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(xiàng)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(yàn)證新業(yè)務(wù)模式，加速擴(kuò)大該公司的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈，同時(shí)藉由與設(shè)備商、應(yīng)用廠商進(jìn)行無線和設(shè)備認(rèn)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(yùn)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(yuǎn)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(yùn)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(yùn)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(yuǎn)端部署設(shè)備、感測器、儀表或模組而設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)。

愛立信協(xié)力全球廠商　力拼蜂巢式LPWA技術(shù)商用

不讓諾基亞專美于前，愛立信為增進(jìn)蜂巢式低功耗廣域(LPWA) 技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)展，在2016 MWC期間舉辦GSM協(xié)會(huì)的行動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)計(jì)畫大會(huì)，廣邀全球超過三十家全球電信產(chǎn)業(yè)廠商與會(huì)，藉以加速開發(fā)該技術(shù);同時(shí)也和眾家芯片商、電信營運(yùn)商共同展示 蜂巢式LPWA技術(shù)和應(yīng)用案例。

此外，更預(yù)計(jì)于今年第二季攜手AT&T、中國移動(dòng)、Telstra等電信營運(yùn)商業(yè)者，展開3GPP NB-IoT和LTE-M的概念性驗(yàn)證展示與現(xiàn)場測試。

據(jù) 了解，愛立信在MWC展會(huì)和來自不同產(chǎn)業(yè)的蜂巢式物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系夥伴合作，共同推動(dòng)蜂巢式LPWA技術(shù)在大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及商業(yè)化實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)階段，該公司已在 現(xiàn)有蜂巢式網(wǎng)路基礎(chǔ)上，建構(gòu)安全且有效的多元物聯(lián)網(wǎng)使用案例，來滿足從智慧城市到穿戴式裝置、水源品質(zhì)或空氣污染等環(huán)境監(jiān)測的各種應(yīng)用需求。

在 MWC上，該公司與多家夥伴進(jìn)行3GPP窄頻物聯(lián)網(wǎng)、LTE-M與EC-EGPRS技術(shù)的現(xiàn)場展示，譬如與英特爾、AT&T聯(lián)袂大秀NB-IoT 和Cat-M的展示;以及與中國移動(dòng)合作，展出利用NB-IoT技術(shù)的羊聯(lián)網(wǎng)(Connected Sheep)/牲畜追蹤應(yīng)用案例，并與Orange協(xié)力展示利用EC-EGPRS技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用。

此外，還與Sequans合作展示蜂巢式物聯(lián)網(wǎng)于智慧節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用案例、并和中國M2M模組供應(yīng)商如Gemalto、Quectel，以及Sierra Wireless和美國電動(dòng)聯(lián)網(wǎng)機(jī)車與自行車供應(yīng)商Mahindra GenZe等祭出多款物聯(lián)網(wǎng)模組與裝置。

值得一提的是，愛立信之后也將聯(lián)手AT&T、中國移動(dòng)、Telstra、英特爾、高通、Sequans和Sierra Wireless等電信業(yè)者、芯片商和模組供應(yīng)業(yè)者，共同進(jìn)行NB-IoT與LTE-M的概念性驗(yàn)證展示與場域測試，藉以測試并驗(yàn)證各種應(yīng)用案例，包括聯(lián) 網(wǎng)電動(dòng)自行車、火災(zāi)偵測、牲畜追蹤、智慧電網(wǎng)監(jiān)測以及車輛與車隊(duì)追蹤。據(jù)了解，此NB-IoT和LTE-M的概念性驗(yàn)證展示預(yù)計(jì)于2016年第二季展開， 實(shí)場測試則將在概念性驗(yàn)證完成后于2016年稍晚進(jìn)行。

除了布局蜂巢物聯(lián)網(wǎng)之外，該公司也于會(huì)場展示其他物聯(lián)網(wǎng)解決方案，譬如高效率 的管理物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)路。此類網(wǎng)路可直接連結(jié)5G系統(tǒng)的裝置與透過毛細(xì)閘道(Capillary Gateway)與短距離無線電連結(jié)的裝置結(jié)合?，F(xiàn)場并展示支援大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)的虛擬演進(jìn)式封包核心網(wǎng)路(vEPC)。

整體而言，隨著芯片商、電信設(shè)備商積極投入NB-IoT和LTE-M開發(fā)，有助加快低功耗物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器對機(jī)器通訊的時(shí)代火速成形，從而實(shí)現(xiàn)智慧城市、智慧電表等新興應(yīng)用。