物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代 數(shù)據(jù)傳輸需求成關(guān)鍵

 傳統(tǒng)電信通訊適合長(zhǎng)距離的覆蓋，但其功耗極大，且覆蓋能力受到基地臺(tái)建置密度影響，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代大量低數(shù)據(jù)傳輸需求應(yīng)用情境，讓低功耗廣域網(wǎng)(Low Power Wide Area Network;LPWAN)有異軍突起的機(jī)會(huì)，現(xiàn)今已廣泛應(yīng)用在智能工廠、城市、農(nóng)漁牧業(yè)等領(lǐng)域。

LPWAN相關(guān)技術(shù)難度不高，因此許多低功耗長(zhǎng)距離的技術(shù)陸續(xù)推出，目前較受注目的包括用戶許可證頻段的NB-IoT(Narrow Band-IoT)，以及采用非授權(quán)頻段的LoRa、SIGFOX等，這些技術(shù)規(guī)范在相近時(shí)間推出，各陣營(yíng)動(dòng)作頻繁，這將是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)近期最熱門(mén)的話題。

正文科技執(zhí)行董事楊正任表示，LPWAN數(shù)據(jù)量少其傳輸速率小于200kbps，其傳輸距離在市區(qū)可達(dá)3~5公里、郊區(qū)可達(dá)10~15公里，剛好補(bǔ)足現(xiàn)有WiFi、Zigbee等局域網(wǎng)絡(luò)傳輸范圍缺口，另方面具有省電、長(zhǎng)距離傳輸、成本低特性，又可彌補(bǔ)傳統(tǒng)蜂巢式電信高成本缺點(diǎn)。

研華科技資深產(chǎn)品經(jīng)理林裕雄指出，"低功耗"對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用極為重要，因?yàn)樵谖锫?lián)網(wǎng)的許多應(yīng)用環(huán)境中，傳感器分散各處，可能是人跡罕至的荒郊野嶺、可能是交通不易的遠(yuǎn)海高山，初期部署已經(jīng)困難，但后續(xù)的巡檢維護(hù)則是更耗費(fèi)人力成本的部份。

加上物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用生命周期也長(zhǎng)，數(shù)據(jù)傳輸模塊的低功耗能力和設(shè)計(jì)，是關(guān)系到物聯(lián)網(wǎng)建置是否能夠有效降低LPWAN維護(hù)成本，成功發(fā)揮數(shù)據(jù)搜集效益的關(guān)鍵。

楊正任強(qiáng)調(diào)，一般人常將LoRa、NB-IoT與SIGFOX相提并論，其實(shí)十分不正確，他進(jìn)一步解釋SIGFOX只是由法國(guó)SIGFOX營(yíng)運(yùn)商在全球各地部署的"LPWAN服務(wù)平臺(tái)"，而非共通傳輸協(xié)議，由SIGFOX"做莊"主導(dǎo)系統(tǒng)，透過(guò)各地營(yíng)運(yùn)商合作，打造一個(gè)服務(wù)可復(fù)制到全球SIGFOX網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)模式，并向終端應(yīng)用戶收取服務(wù)費(fèi)用。

以智能手機(jī)作為比喻，SIGFOX如同智能手機(jī)制造商蘋(píng)果(APPLE)，整個(gè)生態(tài)體系從硬件、軟件端都要遵循SIGFOX游戲規(guī)則來(lái)進(jìn)行，但也因此各參與者都采用相同軟硬件架構(gòu)，獨(dú)樹(shù)一幟的好處是不會(huì)有硬件破碎化，鏈接整合相對(duì)較為容易。

相對(duì)地，LoRa則如同Android開(kāi)放性，意味著對(duì)該技術(shù)有興趣的公司皆可部署營(yíng)運(yùn)，雖然LoRa具有聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，但面對(duì)各路參與者眾聲喧嘩，難免就會(huì)破碎化，但其開(kāi)放式平臺(tái)則有利于各方協(xié)力創(chuàng)新，讓技術(shù)發(fā)展較為先進(jìn)。

目前LPWAN仍以LoRa為主力，且有一定的需求量，他分析SIGFOX為一封閉體系，由單方面主導(dǎo)發(fā)展，在技術(shù)發(fā)展上相對(duì)會(huì)有些局限，相同使用非授權(quán)頻段的LoRa，反之在供貨商協(xié)力合作，提供多樣式技術(shù)整合，在抗干擾性、傳輸效率相對(duì)來(lái)說(shuō)都較為進(jìn)步。

另一方面，由國(guó)際電信聯(lián)盟(International Telecommunication Union;ITU)訂的標(biāo)準(zhǔn)NB-IoT，主要采用授權(quán)帶寬，只需將現(xiàn)有基地臺(tái)升級(jí)就可以，因?yàn)橥高^(guò)授權(quán)帶寬，比較不會(huì)有干擾，適合需要高度可靠數(shù)據(jù)傳輸，或者服務(wù)覆蓋較廣的應(yīng)用領(lǐng)域，但因?yàn)樾柰鸽娦艠I(yè)者中介，導(dǎo)入成本會(huì)較高。

LPWAN的規(guī)格競(jìng)爭(zhēng)，常有人提及會(huì)不會(huì)重演4G規(guī)格競(jìng)爭(zhēng)戲碼?楊正任說(shuō)，各種規(guī)格各有擅長(zhǎng)，適合應(yīng)用于不同情境，例如SIGFOX具有服務(wù)平臺(tái)規(guī)格化及大區(qū)域運(yùn)營(yíng)的優(yōu)勢(shì)，但LoRa則擅長(zhǎng)行業(yè)專網(wǎng)的應(yīng)用，廠商可自主建構(gòu)封閉私有的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，在成本上相較于其他解決方案更具優(yōu)勢(shì)。

電信業(yè)者雖已開(kāi)始采用NB-IoT技術(shù)，投入LPWAN數(shù)據(jù)傳輸營(yíng)運(yùn)服務(wù)，但許多的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用是位于電信訊號(hào)偏弱、甚至沒(méi)有訊號(hào)服務(wù)的地方，NB-IoT就不是合適的應(yīng)用技術(shù)，此時(shí)，LoRa網(wǎng)關(guān)(Gateway)就可以其相對(duì)成本低廉、建置容易的優(yōu)勢(shì)，協(xié)助使用者快速建立私人通訊網(wǎng)絡(luò)，搜集所需數(shù)據(jù)。

此外，LPWAN與其他LTE蜂巢網(wǎng)絡(luò)、區(qū)域型網(wǎng)絡(luò)(LAN)間也非競(jìng)爭(zhēng)對(duì)立，更像是互補(bǔ)關(guān)系，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用面對(duì)各種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，為了適應(yīng)不同創(chuàng)新應(yīng)用，需要多種無(wú)線傳輸互為支持補(bǔ)充，讓在不同場(chǎng)景下之應(yīng)用可切換至合適的無(wú)線傳輸方式，實(shí)現(xiàn)最好的系統(tǒng)效能。