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大廠積極佈局,NB-IoT、LTE-M成LPWAN主流技術
 

【作者: 劉耕睿】   2018年05月24日 星期四

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從2017下半年至今,許多廠商持續釋出物聯網相關產品消息,尤其CES 2018到剛結束不久的MWC 2018,物聯網產業鏈各關鍵廠商無不積極發布新產品、新服務或新合作案,希望能在2018年物聯網應用爆發前搶占先機。


若觀察2017年發展和2018年各廠商動態,可看出整個產業不外乎朝向兩大方向前進,其一是技術相對較新的蜂窩式低功耗廣域物聯網(LPWAN中的NB-IoT/LTE-M)佈建和生態系建立,另一則為既有垂直領域的物聯網導入,並持續深化各應用。


LPWAN技術已發展多年,LoRa和Sigfox雖作為初期主流技術,但隨著蜂窩式廣域物聯網標準訂定確立,運營商開始大力布局,相關商用模式也逐漸成形,而2017年最重要的LPWAN通訊技術部署就屬NB-IoT和LTE-M,由於推動者皆為各國重要電信運營商和關鍵設備商,幾乎可確認NB-IoT和LTE-M已是未來市場中主流技術。其餘LPWAN技術(如LoRa和Sigfox)將從區域型和客製化高的場域各自發展,但大抵上各項技術也已逐漸成熟,現今市場情況則是處於等待模組成本下降階段來進一步擴大應用的可能性。


NB-IoT和LTE-M兩者皆作為蜂窩式廣域物聯網的技術代表,根據GSMA統計,目前全球已有23張NB-IoT網路和5張LTE-M網路,前者代表廠商如Vodafone、中國電信與KT等,後者則有AT&T和Verizon等。但隨著各電信運營商的頻譜規劃和應用擴展,NB-IoT和LTE-M將會逐漸並存,中國和美國各電信運營商也都各自宣布未來將同時部署2項技術,來因應不同的市場需求。


T-Mobile推出美國境內第一個NB-IoT方案

美國在過去幾年著重的並非NB-IoT,而是LTE-M,電信運營商代表以Verizon和AT&T為主。T-Mobile則以NB-IoT切入LPWAN市場,於2018年初推出美國境內第一個NB-IoT方案,並同步推出年費6美元/12MB的收費方案。目前Verizon LTE-M最便宜方案為每設備每月費用2美元,每月流量上限為200KB,最貴方案則是每設備每月費用為80美元,但可使用10GB流量。


T-Mobile推出美國境內第一個NB-IoT方案後,某種程度上將影響美國電信運營商在物聯網市場中的競合,但事實上NB-IoT技術更適合廣泛的智慧城市應用,例如抄表、停車、城市警報、環境監測等,T-Mobile選擇以NB-IoT與競爭對手作出差異化,從不同市場角度切入,將有助於未來業務發展。



圖1 : T-Mobile推出美國境內第一個NB-IoT方案後,某種程度上將影響美國電信運營商在物聯網市場中的競合。(source: mobileworldlive.com)
圖1 : T-Mobile推出美國境內第一個NB-IoT方案後,某種程度上將影響美國電信運營商在物聯網市場中的競合。(source: mobileworldlive.com)

雖目前主流是以LTE-M為主,卻也不能說美國電信運營商有技術上的偏好,因為蜂窩式技術的選擇和部署,與電信運營商既有的頻段使用和客戶關係有絕對正相關,因此選擇LTE-M主要也是與電信運營商本身策略有關。


隨著蜂窩式物聯網技術標準訂定,並成為物聯網主流技術後,全球部署速度也持續增快,目前NB-IoT網路數量遠超過LTE-M網路,但許多電信運營商不會只專注在單一技術上,而是會持續補齊技術缺口。從中國和美國的電信運營商皆可看出,中國電信和T-Mobile以NB-IoT作為第一階段的物聯網技術部署,而中國移動、Verizon與AT&T則以LTE-M為優先,但上述所有運營商都有宣布後續也會將另一技術納入第二階段的部署規劃,因此NB-IoT和LTE-M並非替代關係,而是可作為應用的互補技術,最後的終極目標都是為了接軌5G時代。


中國依舊是現今NB-IoT最大部署市場

目前三大中國電信運營商共已佈建出全球最大的NB-IoT網路規模,亦於2017年中至年底間分別推出各自的收費模式:中國電信收費模式分為連接服務費和高頻功能費,而中國移動則是以每張SIM卡收取年費的方式,此外中國聯通也將推出以每個連接裝置計算流量的收費模式;2018年的NB-IoT發展在中國已有明確商用路線,未來則是持續朝收費精緻化和客製化發展。



圖2 : 2018年的NB-IoT發展在中國已有明確商用路線,未來則是持續朝收費精緻化和客製化發展。(source: elecfans.com)
圖2 : 2018年的NB-IoT發展在中國已有明確商用路線,未來則是持續朝收費精緻化和客製化發展。(source: elecfans.com)

若以收費方案和商用速度來看,中國電信最為積極,除了率先推出NB-IoT資費方案外,更建立多種應用場域,例如與深圳水務集團的商用智慧水表和共享單車ofo合作案等,都是相當經典和成功的案例,試圖從解決痛點的角度進行NB-IoT的推廣。


中國聯通則是同步發展NB-IoT和LTE-M,在近期通過混改方案(混合所有制改革)後,引進9家戰略投資者,並將物聯網發展作為企業首要推動項目,還成立高達100億元人民幣的物聯網基金,將補貼互聯網終端與模組等相關關鍵零組件和發展重點應用。


除了電信運營商之外,華為作為中國和全世界最大網路通訊設備商,對NB-IoT態度亦是勢在必行,積極培植自身在NB-IoT的生態系地位,不僅要成為標準訂定的發言人,更要成為整個LPWAN發展的王者。


華為在NB-IoT領域採取全面布局,從晶片(Boudica系列)、軟體(如測試軟體SoftRadio)、作業系統(Huawei LiteOS)一直到管理平台(OceanConnect)等皆有提供,讓欲發展NB-IoT應用的廠商有足夠且便利的開發工具來快速進入市場。華為目前共有44個NB-IoT生態系合作夥伴,分布20個應用領域和17個國家,並推動2種合作計畫政策(ISV和IHV),試圖在提供軟硬體之餘,能協助解決合作廠商在進行業務推展過程中資源不足的問題。


從中國廠商動態、布局速度與規模來看,NB-IoT已是中國廣域物聯網主流技術,當標準確立後,後續生態系的完整程度將成為最終的決勝關鍵。目前三大運營商與華為皆各有進展,也已有成功的應用案例,隨著技術和商業模式的成熟,相信在2018年將會有實質的市場成長。


模組成本仍需等待進一步下降


圖3 : LPWAN三大技術陣營的主要半導體供應商。(Source:各廠商;拓墣產業研究院整理,2017/11)
圖3 : LPWAN三大技術陣營的主要半導體供應商。(Source:各廠商;拓墣產業研究院整理,2017/11)

雖然NB-IoT和LTE-M已確定成為市場主流,但由於仍屬新技術,相關的晶片與模組成本仍是一大考量,使得第三方或下游廠商有所疑慮。因此,中國移動針對物聯網推出20億元人民幣補助專項,當中有10億元人民幣是針對NB-IoT進行補貼;中國聯通則規劃100億元人民幣協助物聯網產業各項垂直領域成熟化;而中國電信直接對模組進行第二次補貼加碼,讓NB-IoT模組價格得以降低至約35元人民幣甚至更低。


隨著運營商持續推動補貼政策,市場應用需求與採用度將持續擴大,加上5G將於2020年商用,NB-IoT/LTE-M須於5G商用前有成熟的市場表現,才有辦法順利銜接5G的多元網路應用需求,不致拖累5G商用時間點,因此模組成本進一步下降必會發生。透過運營商補貼和基礎建設的完善,增加市場端的應用需求,讓供給和需求形成良好循環,將是各方廠商需關注與努力的重點。


(本文作者劉耕睿為拓墣產業研究院研究員)


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