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智慧连结-物联网时代下的无线通讯解决方案 研讨会会後报导
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【作者: 王岫晨】2018年05月07日 星期一

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智慧化是近年来产业最重要的趋势,而制造系统要实现智慧化,底层设备的数据必须被撷取,将之传送至後端,再将之储存、分析,以精准掌握设备状态、制定出企业经营策略。


物联网的发展已经将近10年而不层退烧,各厂商也不断针对架构推出新技术,尤其是在通讯方面,物联网的应用多元,设备传递资讯,必须考量频宽、网速、距离、成本等因素,因地制宜选择最隹通讯标准。目前市场上已有各类型标准,厂商也推出各种产品。透过CTIMES所举办的这场『智慧连结-物联网时代下的无线通讯解决方案』研讨会,各领域知名专家齐聚一堂,深度剖析探讨物联网的技术趋势与通讯解决方案,智慧物连的无线技术发展态势也将更趋明朗。


NB IoT带来全新智慧联网体验

物联网应用的范畴十分多元,从居家安全、行车管理、销售服务等,多样化的应用方式也带来更为便利的连结体验。远传电信物联网产品暨方案管理部协理汪以仁指出,从应用层面来看,物联网大致可分为Massive IoT所使用的NB-IoT技术,以及Mission-Critical IoT所需用到的LTE-A Pro技术。而就技术面来分析,NB IoT可说是目前最适用的LPWA技术,不只因为其精简了许多LTE的功能来满足低功耗的需求,而且NB IoT由於是窄频技术,可以最大限度降低对於其他频道的干扰问题。NB IoT预期将可广泛应用於智慧城市的各个角落,包括联网汽机车、智能停车、智慧照明、远端医疗、智能电表、环境监控、安全监控等用途上。目前远传也正积极透过NB IoT技术,打造更高效率的智慧物联网平台,随着5G更广泛快速的连线,以及AI大数据分析的智能化应用将更普及,NB IoT技术预期也将带来全新的智慧联网生活体验。



图一 :   远传电信物联网产品暨方案管理部协理汪以仁
图一 : 远传电信物联网产品暨方案管理部协理汪以仁

高精确度感测器提供更优质物联网使用体验

在智能化物联网的应用领域中,感测器扮演十分关键的角色。今日的感测器应用,已经从传统以低功耗为主,转变为以精准度为重要决胜点。这是因为现在的消费市场终端产品,更专注於提供精确的感测数据,例如计步器、GPS导航、自驾车、AR/VR、光学稳定、压力监控,以及温湿度监控等应用上,唯有更精准的数据资料,才能提供消费者更优质的使用体验。意法半导体亚太区产品行销经理陈建成指出,要打造更高精准度的感测器,在产品设计上就必更注意三大环节,包含了必须有效克服的干扰问题、更高的稳定度,以及更完美的包容度。目前意法半导体的感测器在全球多项应用领域均名列前茅,随着物联网的逐渐普及,也为该公司带来更多的商机,未来意法半导体也将持续在MEMS与感测器等领域持续精进,另外针对车用市场,也持续打造更高精确度的解决方案。



图二 :   意法半导体亚太区产品行销经理陈建成
图二 : 意法半导体亚太区产品行销经理陈建成

一次解决物联网装置设计与生产之测试挑战

从过去的固网到行动网路一路走来,今日的物联网应用市场已经达到超过500亿个装置透过网路互联。是德科技市场开发经理吴世基表示,如此庞大的市场规模,也使得物联网的价值链十分广泛,从模组与晶片组、终端装置、云端与基础设施,到应用端与数据分析等,产业分工细腻。尽管将物联网功能整合到装置中能开启了更广泛的应用商机,然而,如何确保物联网装置能够顺利运作,这也为产品的生产制造流程开启了新的挑战。终端产品厂商经常遭遇到的问题,包括对於RF技术知识所知甚少、测试过程难以压低成本、无法确保品质,以及必须兼顾上市时程等不同状况。身为专业的测试仪器大厂,是德科技善於解决客户在物联网测试过程中所遭遇的挑战,不只让流程更为顺畅、大幅降低所需的测试时间与成本之外,更可大幅缩减资本支出,而且这些测试设备的投资,在未来都还可以透过扩充,来进行更广泛的无线收发以及电压电流等测试。



图三 :   是德科技市场开发经理吴世基
图三 : 是德科技市场开发经理吴世基

工业物联网带领产线迈向工业4.0

在工厂的产线中,所谓的资讯流自动化,就是知道何谓对的事情,并且能做对的事情。而物流自动化,则是能把事情做对。瑞精工科技智动化服务事业群协理曹永诚指出,工厂在执行生产的过程中,经常会遇到的状况包括政策陷入泥沼、隐藏性的问题、人员的抗拒,以及处理机制等。这些问题,透过智慧云的建构,将可有效提升产线的产能与良率。从基础建设的层面着手进行机台连线与数据收集,再透过智慧化的大数据分析,就能有效发挥策略整合的价值。而架构起整体智慧云的,即是工业物联网。透过端云混合的新架构,智慧决策系统将更有效率地带领工厂产线迈向工业4.0。工业物联网将可串接工厂所有资讯,并导入大数据分析,藉由新一代的人工智慧,来优化工厂生产效能。



图四 :   瑞精工科技智动化服务事业群协理曹永诚
图四 : 瑞精工科技智动化服务事业群协理曹永诚

以基础软体品质实现物联网的无线互联


近年来,物联网快速发展,尽管带来了全新的商机,却也伴随了技术上的瓶颈。以车联网为例,尽管物联网赋予了更多的行车体验,然而却也增加了系统的复杂性,车用系统中动辄数以百万计的程式码,通讯过程依赖各种介面与协定,嵌入式软体更是无所不在,这些软体的风险往往可能危及驾驶者的生命。而其他各种不同产业在面对物联网的转型过程中,也往往存在着不同的痛点,例如智慧城市面临着多方合作所带来的标准混乱、智慧交通面临不同配套系统的稳定性问题、通讯产业则经常遇到通讯协定的稳定与安全性等议题、而工业制造则涉及新科技倍增下的可靠性和安全性等挑战。其实这些问题的关键,都在於如何保障基础软体能够在质量上持续地获得提升。Parasoft中国区??总经理刘岳指出,目前Parasoft可提供全面且广泛的软体工程化标准套件,这些标准套件的共通性,可确保企业在面对物联网的变革中,还能快速应对全球化的不同需求。



图五 :   Parasoft中国区??总经理刘岳
图五 : Parasoft中国区??总经理刘岳

透过模拟来提升物联网数据可靠度分析

在物联网的应用中,透过感测器来收集数据资料、透过网路来进行连结,再透过云端来执行数据的分析与关联,这是物联网的三大基本要素。而对於工业物联网来看,几项需要进行模拟验证的项目,包括IOT装置的设计验证、物理场的模拟、与环境的相容性验证,以及整体系统的模拟分析等。透过更可靠的物联网数据分析,这些模拟的过程就更能够大幅的改善设计上的缺点,让产品能以更好的品质问世。安矽思对於工业物联网的应用领域,能提供边缘运算装置所需的电子元件与嵌入式软体模拟工具。包括嵌入式软体控制与介面,以及天线、机板与晶片等设计,都有专用的解决方案。此外,也可以透过数位双生的模式来提供进一步的模拟服务,包括3D物理层模拟、与系统层级的模拟。



图六 :   安矽思科技Jack Wu
图六 : 安矽思科技Jack Wu

NB-IoT与eMTC将与5G NR长期共存

5G在物联网的应用上,最常被讨论到的议题就是,标准制订的时程究竟是何时。事实上,NB-IoT与eMTC都是5G的物联网标准。两者的主要差异在於,如果是对於语音、行动性、高速率等有较多的要求,可以选择eMTC技术。相反的,如果对这些方面的需求不高,但对於成本、覆盖率等有更高需求的话,则可以选择NB-IoT。这两大技术之间相互竞争,而也互补不足。


根据2018年3月份3GPP RAN#79会议上的决议,在Rel-16协议中,5G NR mMTC将不会制定新的LPWA技术,5G也不会在NR架构下继续发展mMTC。而NR Rel-16则将继续研究NR与NB-IoT及eMTC共存的性能增?方案,包括NB-IoT与eMTC使用NR的频段,而NB-IoT与eMTC的发展也将维持既有架构,并确保前向相容。此外,NR Rel-16也将支持eMTC与NB-IoT针对5G核心网路的对接,NB-IoT与eMTC未来将可使用5G的核心网路。


资策会系统所前瞻行动通讯系统中心简均哲博士认为,若在5G NR的架构下,去定义与发展新的IoT应用,则是属於NR-IoT的讨论范围,但目前标准发展态势仍不明朗。综观目前,NB-IoT与eMTC是为5G的一部分,并将与5G NR长期共存,而NB-IoT与eMTC仍然会是5G LPWA的主要应用技术。



图七 :   资策会系统所前瞻行动通讯系统中心简均哲博士
图七 : 资策会系统所前瞻行动通讯系统中心简均哲博士
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