物聯網技術紛陳 量測業者搶占商機
物聯網(IoT)的概念最早萌芽於RFID，沉寂一段時間後，近兩年風潮再起。網路環境的成熟、智慧裝置的普及，帶動許多裝置皆擁有聯網及通訊能力，相關應用無限發散。整體而言，物聯網跨越許多技術及應用，從家庭自動化中採用的低成本開關或感測器，到高度專業的汽車、醫療或M2M裝置等皆被涵蓋在內。
根據Gartner的定義，物聯網為涵蓋40至50種技術的集合名詞，這些技術衍生出無數商機，Gartner預估物聯網裝置數量在2020年將成長至260億部，IDC也預測2020年可達到281億部。面對物聯網的興起，量測設備業者所提供的方案及產品方向，將著重於測試功能的整合以及與法規的同步。
萬物可聯 眾多無線技術導入
在過去當某一新興應用方向出現時，或許有人會問「究竟何種技術能夠勝出，成為主流技術？」然而，在物聯網這個領域中，這個問題至少就現階段而言是不恰當，因為應用多元，適用的技術也就各有不同。誠如安立知(Anritsu)業務暨技術支援部副理江宗縉表示，物聯網顧名思義就是所有物與物皆可相互連結，其實現關鍵便在於短距、中距及長距離等無線射頻(RF)通訊技術的環環相扣。
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| 圖1 台灣是德科技資深行銷專案經理郭丁豪表示，儀器商須緊跟技術標準發展脈動，以滿足市場需求。 |
這些技術族繁不及備載，包括各種行動通訊(Cellular)和一般行動無線網路(Non-cellular)標準，例如LTE、LTE-A、WCDMA、GSM、CDMA2000、WLAN、Bluetooth與GNSS等。測試儀器業者須針對各種RF技術提供相對應的測試方案。台灣是德科技(Keysight Technologies)資深行銷專案經理郭丁豪(圖1)提到，物聯網裝置端(Sensor)的低耗電、閘道器容納多種技術格式的能力，以及資料中心的大數據處理技術等，也都是物聯網測試的重點所在。
開放式架構 滿足現在及未來需求
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| 圖2 R&S資深業務經理曹維陵(右)指出，採用開放式架構設計，有助於提升量測設備的擴充性。左為應用工程支援經理林志龍 |
整體來看，因應物聯網多樣的測試需求，測試業者多是推出採用開放式架構的方案，透過軟體模組升級，讓物聯網業者能以一套架構完成現階段及未來可能出現的測試任務。羅德史瓦茲(R&S)資深業務經理曹維陵(圖2右)表示，該公司的方案設計思維是先在平台基礎上完成高規格測試功能配備，之後透過規格減法，使適用於其他較低階的測試需求，由於採用開放式架構，因此擴充性良好。同一架構甚至能從開發階段延用至產線測試。
針對開放式架構，國家儀器技術行銷經理潘建安指出，物聯網設備採用的無線射頻(RF)標準相當多樣，感測器及連接埠型態也是不斷變化，因此產線端測試的複雜度不斷提高，在此情況下，物聯網ODM及OEM業者勢必要採用開放式架構測試方案，他並強調PXI模組化測試儀器具有靈活的硬體擴充性，且能利用可編程軟體即時調整測試需求，因此能協助業者降低產線測試成本及提高生產效率。同樣的，LitePoint公司也指出，在進入量產階段後，RF測試方法及經濟效益必須有所改變，以符合物聯網裝置的需求。
注意標準動態 加速推出對應方案
注意標準動態 加速推出對應方案
為求能在第一時間推出符合法規要求的測試方案，測試儀器業者皆相當注意技術標準動態，甚至在先期便參與其中。例如，是德科技已是LoRa聯盟的一員。郭丁豪指出，LoRa是由IBM發布的新物聯網通訊技術，不同於現有4G網路技術是針對大量資料且長距離傳輸，或是Wi-Fi、藍牙等是針對大量資料且短距離傳輸，LoRa無線傳輸技術則是用在小量資料且長距離傳輸的用途，可用來滿足大量機器與機器(M2M)設備間的遠距無線傳輸應用需求。
另外，LTE Cat. 0、Cat. 00的發展也是測試業者的觀察重點。曹維陵表示，LTE一開始是針對高資料傳輸量而設計，為因應M2M趨勢，3GPP遂加入針對低功耗、低成本和較低資料傳輸量低資料傳輸的版本，未來LTE成為M2M應用傳輸標準的可能性非常大。甚至，3GPP正計畫於Release 13新版標準中制定更低延遲、更低成本的Cat. 00規格，預計於2015年底前完成制定。Cat. 0標準的資料傳輸率只有1Mbit/s，Cat. 00標準更降至200kbit/s，讓收發端耗電量顯著降低。
曹維陵強調，目前R&S儀器能支援至Cat. 0版本的測試，而Cat. 00標準規格尚未底定，因此R&S正密切觀察中，並接觸可能導入此版本的廠商，以期在規格底定時能快速滿足相關業者的需求。另外，他也提到，針對物聯網領域，除了LTE Cat. 00外，目前客戶詢問最多的相關技術包括Bluetooth、ZigBee及WiFi等。
安立知江宗縉也同樣提到，在各種技術中，ZigBee、802.11ac、802.11p及LTE-A的發展頗受矚目。其中，針對Wi-Fi，安立知除積極與高通(Qualcomm)、博通(Broadcom)等主要Wi-Fi晶片大廠建立更緊密的合作關係外，也已成立一個專門部門並投入龐大人力開發相關產線測試軟體，期進一步壯大在Wi-Fi非信令測試領域的市場版圖。
與802.11ac系出同門的802.11p，近期隨著車聯網發展升溫，也迅速受到市場矚目；安立知已與車電系統開發業者展開802.11p的合作，預計未來2年相關測試需求會大量湧現，而整體市場到2017年以後將開始發酵。此外，除安立知外，R&S應用工程支援經理林志龍(圖2左)表示，該公司已針對汽車緊急救援呼叫系統(eCall)建置測試項目。
投入5G先期發展 迎接2020年商機
5G技術的進展也同樣受到注意，一般認為5G技術將在2020年實現「事事處處永遠連接」的願景。這個技術架構的超高速資料傳輸量將達10Gbit/s，可支援M2M監視、控制數十億個感應器，並支援大規模的資料收集和分發，徹底滿足「物聯網」的需求。針對5G測試，各家測試設備業者也已推出產品及展開相關布局，例如R&S已與NTT DOCOMO合作開發5G無線通訊技術，未來的合作包括透過R&S所提供的測試儀器進行多個面向的5G技術實驗性測試。
Cobham銷售經理林岳也提到，該公司已參與英國薩里大學(University of Surrey)5G創新中心(5GIC)的開發計畫。此中心是目前英國最大型的學術研究中心，其重要核心是一套先進的測試平台，涵蓋4平方公里的室內與室外面積，可支援寬頻行動與物聯網。5GIC的創始會員包括Aircom、BBC、BT、Cobham、EE、富士通、華為、羅德史瓦茲、三星、Telefonica和Vodafone等。
是德科技也已推出5G通道探測參考解決方案，以加速推動先進的毫米波5G通道模型研究，此外，該公司也與英國布里斯托大學(University of Bristol)共同進行一項5G毫米波技術研究計畫，雙方均積極加入歐洲和美國地區的5G生態體系，並積極展開多項5G毫米波技術的研究。
除最新的5G外，另外值得期待的是隨著物聯網興起再度受到注意的ZigBee，預期未來在智慧家庭市場將有顯著成長；特別是近期ZigBee聯盟與Thread組織已攜手合作，可望解決不同產品間的互通問題，加上該技術本身具有極低功耗的優勢，因此已有愈來愈多廠商投入相關產品開發，為儀器商捎來新的商機。
