新通訊

商用自駕車放手開

　2020年國際消費性電子展(CES)自駕車風潮熱度大增，各大晶片業者與車廠不僅推陳出新旗下的自駕車方案，甚至還在展會上秀出顛覆想像的自駕概念汽車，如賓士(Mercedes-Benz)取材阿凡達電影，以實現人車合一為目標打造Vision AVTR。從實際自駕車發展的進程來看，封閉式、固定路線場域正如火如荼的進入測試，甚至是實際上路階段，加速商用無人車L4發展部署腳步。　另一個值得注意的重點是，汽車聯網與感測器廠商在2020年前仆後繼發表新方案，且大多數的設計已可支援L3以上的自駕車款。從現在推算汽車設計到量產的時間點，2025年真正落實「放手」上路似乎已成為汽車供應鏈的階段性目標。短期而言，自駕車處理器平台廠商則是全力衝刺先進駕駛輔助系統商機，讓L2、L2+的汽車車款迅速普及。

LPWA左右開弓

　低功耗廣域網路(Low Power Wide Area, LPWA)2023年整體產業連接數可成長至17億的規模，2018~2023年複合成長率(CAGR)達62.9%，高成長特性帶動業者積極投入，近年產業鏈已日見豐實。另外，物聯網應用具備破碎化特性，因此3GPP持續針對技術規格改善，延伸頻寬與延遲性的技術規格，讓物聯網的應用持續擴展，LoRa與Sigfox也透過掌握自身技術的優勢，發展適合的應用領域與商業模式。其中，NB-IoT被看好是大規模應用的技術主力，這部分應用採用成熟的R13解決方案，市場逐漸走向紅海競爭；另一方面，垂直產業與消費性應用能為業者創造真正的利潤，成為廠商布局的重點。廠商在解決方案與應用服務兩端，持續擴大市場與開拓新興應用的挑戰與機會。

3D感測鼠來寶

跟隨5G商轉的腳步，3D影像感測方案再進化。可看到2020年美國國際消費性電子展(CES)大展上，英飛凌(Infineon)與新創公司光程研創(Artilux)皆推出3D ToF的相關方案，而艾邁斯半導體(ams)則是推出近紅外線(NIR)影像感測器，為行動3D視覺感測系統大幅節省電源。此外，早於CES之前，意法半導體(ST)已宣布預計於2020下半年量產旗下第四代初階3D ToF方案，可看到在消費性電子及人工智慧物聯網的市場推動下，3D影像感測的技術正如雨後春筍般陸續出籠。除了ToF之外，包含結構光、立體視覺及光達技術，亦有廠商鴨子划水默默積極開發當中。　事實上，早在2017年就已經有廠商推出3D ToF技術搭載到手機的方案，但當時並沒有真正受到廣大迴響，究其原因在於應用程式內容尚未到位。不過如同上述所言，3D ToF方案正傾巢而出，預期搭載3D ToF的手機將陸續增加，而繼手機之後，下一波3D ToF的導入潮將滲透進AR眼鏡的應用市場。

TWS商機真無限

真無線藍牙耳機(TWS)堪稱當紅炸子雞。TWS可說是繼智慧手機之後，另一個殺手級明星商品，其毛利率高達60%，刺激各大品牌廠爭相投入，包含蘋果、三星、華為、小米等手機廠，以及B&O、BOSE等傳統耳機廠紛紛進入TWS產業，期能再創另一波營收成長高峰。根據統計2019年1~11月，至少有數十款TWS耳機問世，每月都有新產品，10月29發表的AirPods Pro更進一步推升TWS的價格與規格，未來無線耳機將持續強化功能與效能，而橫跨台幣數百元到萬元的價格帶，讓廠商有許多揮灑空間。從技術角度來看，第二代AirPods與亞馬遜的Echo Buds已加入語音助理能力，能透過關鍵字喚醒方式，直接操控語音助理；而於AirPods Pro在產品設計上，更主打主動式抗噪(ANC)、通透模式，進一步提升耳機抗噪的能力，預期未來將納入更多生物感測功能，為使用者提供健康偵測、分析內容，或者可能將蒐集而來的使用者數據資料上傳雲端，轉換為商業用途的基礎，推動更多樣化的商業模式。

迎向5G新未來

2019年5G商用成功帶動第一波5G基地台、網路設備、手機與無線射頻前端等零組件新需求商機。與此同時，5G手機換機潮、物聯網與整合AI功能新應用需求擴大以及新興技術驅動下，工研院國際策略發展所預估，2020年台灣電子零組件產業產值將達台幣1兆2,620億元。另一方面，在短距通訊部分，隨著室內精準定位需求不斷升溫，藍牙與UWB定位技術也順勢竄起，可看到藍牙SIG於2019年年初發布新版藍牙5.1標準，強化尋向(Direction Finding)功能，進一步將定位系統提升至公分等級。而Apple則看好UWB帶來定位精準度的優勢，於新款手機搭載UWB的U1晶片，成功讓UWB這項技術捲土重來，刺激晶片、裝置廠商積極布局。截至2020年底全球將有約240億個物聯網設備與100億個個人設備同時連上網路進行線上傳輸各種資料和服務，刺激資料中心對頻寬需求更上層樓，未來矽光子與積體電路整合趨勢愈趨明朗。

IIoT精準到位

工業物聯網(IIoT)推動工控產業數位化轉型，促成各種不同加值應用，進而創造新的商業模式，並提升營運效益。因此從智慧工廠的角度來看，意味著需要更多聯網設備產出各種數據資料，來創造更多數據分析的基底，在這龐大資料的堆積下，IIoT本身傳輸速率、低延遲與網路之間的互通性要求更勝以往，既有的聯網技術已不敷使用，促使自動化大廠積極尋求下世代IIoT的潛力技術，其中TSN結合OPC UA可說是目前工業網路最具突破性的變革，可串聯所有IIoT不同裝置，建構端到雲的網路架構。另一方面，工業數位化過程中，彈性的布建與穩定的傳輸是不容或缺的關鍵要素，透過5G與TSN的相互整合，可確保內外網路精確連動的效能，展現智慧製造的優勢。當工業4.0發展腳步更近，代表著OT與IT的界線也就更加模糊，網路安全成為熱門議題，透過硬體方式化解安全疑慮勢在必行。

5G專網新企機

2019年各國電信商紛紛啟動5G商用服務後，5G產業生態系逐步成形。而除了個人行動通訊以外，產業也希望透過5G三大應用情境中的超高可靠與低延遲通訊(URLLC)以及大規模機間通訊(mMTC)技術，開拓5G在企業市場的商機。而專網因為能針對不同的垂直應用需求去建置客製化的網路架構，提供高度的安全保障，並充分發揮5G的技術特性，成為挖掘5G企業市場商機的一大利器。

光通訊衝400G

5G、AI、IoT帶領未來科技領域的發展，每一項都與網路應用脫不了關係，根據研究，2022年時，行動網路流量將占全球IP流量近20%，屆時每年流量預計將高達930EB(Exabyte)，較2012年提升113倍之多。網路流量不斷成長，扮演骨幹的光通訊系統也必須持續擴增頻寬，未來幾年400G光纖網路將逐漸成為骨幹網路的主力，取代目前以100G為主的架構。

物聯網行動就緒

以行動物聯網來看，台灣四大電信業者陸續開台NB-IoT與LTE-M行動物聯網網路建置，為各種物聯網應用建立良好的連線基礎，初期公部門對NB-IoT的需求會最快發生，陸續擴展至企業與商業服務，如何從中獲得最佳利益就有待物聯網商業模式的後腳補上。此外，相較於傳統SIM卡而言，eSIM受惠於尺寸及便利優勢席捲而來，正大舉滲透於消費與工業物聯網應用，加速行動物聯網發展。

手機螢幕新折學

折疊式手機的出現，無疑地為手機的外型帶來創新的改變，但同時「螢幕可折」也顛覆了傳統智慧型結構設計，從面板、保護層、機構材料的選用到整體設計，都有所改變。單掌握面板或機構一種技術，將難以克服整個折疊機開發所面臨的挑戰。因此，整個智慧型手機供應鏈資源的整合變得更為重要，擁有越多供應鏈資源與整合能力的廠商，越有機會成為折疊機領域的佼佼者。

傳輸介面全速前進

2019年可說是5G商轉的元年，搭配人工智慧(AI)的發展，預期將帶來龐大的資料量，從終端裝置到資料中心數據的移轉，需要以有效率、更高速的方式進行，以實現5G帶來的發展優勢。也基於此，各類型的傳輸介面標準演進的速度不斷提昇，同時針對特殊應用領域的傳輸，亦有新興的協定出現，例如為VR量身打造的VirtualLink，以及為了資料中心所創立的CXL聯盟，皆以高速傳輸為發展目標，期能消除高解析度影音串流與運算密集型工作負載中的瓶頸。整體而言，USB-IF預計於2019 Computex發表最新一代USB 4方案，可望為手機和筆電傳輸應用帶來強勁推力；而PCIe 5.0標準亦積極制定當中，加速400G乙太網資料中心快速成形。

毫米波躍居顯學

半導體技術的演進，使毫米波商用變得可能；應用對效能要求的提升，則更突顯毫米波的重要性，而毫米波商機也在技術演進與市場需求的雙重助力之下逐漸浮現，躍居半導體產業顯學。然而，毫米波雖然有大頻寬、高傳輸速率與大資料處理量等先天優勢，但也有其獨有的障礙要加以克服；此外，毫米波過去主要運用在軍事方面，對於功耗、尺寸與成本的要求較低。因此，如何兼顧毫米波的效能與成本，以加速商用發展，成為半導體產業、學界與研究單位共同關注的議題。

自駕車跳三級

自駕車從測試場域啟程，朝向商轉大門前進。自駕車歷經十幾年的發展，終於在2018年的尾聲為商業化發展畫下新里程碑，由Waymo、百度率先啟動無人叫車的商業化應用，隨後Nuro亦攜手Kroger推出無人車運送雜貨的服務，為自駕車發展拉開商轉序幕。雖然目前商業化案例還在少數，且大多運行於特定場域範圍，並且車上需要配備安全員，不過此發展相信會對整體自動駕駛產業產生積極與正向的影響。

NB-IoT時來運轉

NB-IoT議題延燒許久，該技術能否持續擴大布建規模，並發展出成功的商業模式，是產業目前關注的重點。其中，技術的穩定性、終端裝置的成本、網路覆蓋率與完整的商業模式都是商用化的關鍵。在技術規格方面，3GPP R14版本於2017年6月底定，強化NB-IoT的效能與穩定性，並將大規模商用化所需的FOTA功能納入規格中，簡化裝置更新/升級流程，使得NB-IoT技術更具確定性。至2018年末，聯發科、華為與高通三大NB-IoT主流晶片商也都已推出符合R14版本的方案。

環境感測發光爭氣

物聯網(IoT)產業持續擴張，產業規模2021年將成長至1.36兆美元之譜，扮演終端節點的感測器，不論數量與種類都呈現爆發性的成長，這些感測器飛天遁地、上山下海，不捨晝夜地蒐集訊息，將現實世界的所有類比訊息數位化，從人的需求出發，為人們Sensing Everything。為了協助人們改善環境與生活，傳統的感測器技術持續演進，新興的感測元件則探索未知的訊息，更希望能超越人類感官，蒐集一切類比世界的資訊，環境感測應用領域廣泛，從個人生理數據，到大環境空氣品質讀數，包山包海的應用領域將開創許多新藍海。而感測融合(Sensor Fusion)真實反應複雜的環境現況，協助數據展現真價值，未來感測技術的軟硬體整合，才是環境感測發展的核心。

智慧助理隨聲聽

迎接聲控時代，再現人機介面新風華。自2015年亞馬遜(Amazon)推出Alexa語音助理，逐步在歐美地區掀起一波人機介面的革命，帶動語音市場快速成形。但受限於中文語意分析的問題難以突破，使得聲控浪潮並未隨之席捲亞太地區；不過，隨著人工智慧與語音技術的日新月異，中文版的語音助理也開始大放異彩，成為各界目光焦點，不僅滲透於智慧音箱，就連穿戴裝置、汽車與醫療應用領域，皆能看到語音助理的蹤影，將語音助理的市場推向更高層次發展。為了實現更加直覺的語音使用體驗，MEMS麥克風、語音處理器，以及各種感測元件亦努力提升效能，以備戰下世代人機介面商機。

智慧手表超精省

近幾年，智慧穿戴的軟體與硬體技術持續演進，隨著穿戴式裝置市場發展逐漸成熟，應用市場也逐漸分流。在這股發展趨勢下，各大穿戴式裝置廠商除了持續強化裝置的環境與生理監測功能，也開始鎖定特定應用情境，推出如高爾夫球、鐵人三項及女性健康追蹤等專屬功能，強化產品在市場上的差異性。在穿戴式裝置提供越來越多生理監測功能，甚至強調「全天候」監測的同時，使用者配戴智慧手表/手環的時間也逐漸拉長。使得穿戴式裝置的安全性更為重要，從電池、機身材質、裝置溫度到資訊安全，都成為安全標準規範的範圍。而本期也將從市場趨勢、關鍵元件/演算法開發以及安全規範三個主題切入，說明智慧穿戴技術最新的發展。

無線充電立大功

在智慧手機帶動下，低功率無線充電市場競爭日趨白熱化，相關供應鏈為尋找新的發展契機，紛紛朝向中高功率的無線充電前進，如電動車、智慧廚房、人工智慧機器人等無線充電應用，皆有望成為下一波藍海市場。目前可看到電動車無線充電的主要廠商WiTricity、高通已突破功率和效率技術瓶頸，將kW等級的無線充電方案導入電動車市場。此外，無線充電兩大聯盟，也正如火如荼研擬中高功率的無線充電標準，期能刺激新一波應用市場快速成形。無論是哪一類型的充電技術，皆有安全上的疑慮，故做好異物偵測技術排除有害金屬，將成為不容忽視的關鍵要點。

NB-IoT街頭開戰

通訊技術是串聯物聯網(IoT)架構的關鍵，而LPWAN技術簡單且具備低功耗與長距離的優勢，成為MTC發展初期的熱門技術。其中，NB-IoT在電信營運商陸續開台後邁入商轉，不但再度炒熱物聯網商機，更有望迎頭趕上較早開始發展的免授權頻段技術。NB-IoT強勢來襲，LoRa與SigFox亦積極開拓市場，發展封閉場域與資產追蹤等應用。 NB-IoT帶起產業熱度，晶片/模組廠商皆爭相投入市場，預期將提升產業競爭程度，並促成晶片/模組價格下降以及出貨量的提升。然而，要建立完整的產業生態系，除了須有晶片支援通訊技術，終端設備的聯網亦是關鍵。因應此勢，模組商開始提供物聯網串聯與加值服務，協助業者實現終端至雲端的整合，以加速物聯網產業與應用市場的發展。

5G觸手可及

2018年是5G標準、技術以及產業逐漸成熟的一年，也是5G走出實驗室，大舉面向商業運轉的起點。2018年6月5G R15標準底定後，美國與南韓電信商分別喊出2018年底、2019年初推行5G商用服務的願景，更進一步敲響5G商轉的戰鼓，晶片、天線設計及測試廠商紛紛推出解決方案應戰，盼能率先奪得下世代行動通訊的商機。 5G不但潛藏龐大商機，其大頻寬、高傳輸速率及廣泛的應用場景，更有望改變科技產業的面貌，甚至是社會互動與運作的方式，因此備受關注。然而，5G組網方式與採用頻段都比4G來得複雜，首次用於行動通訊的毫米波頻段，更進一步影響5G規格制定與裝置設計方式，而本專題將深入剖析5G標準、各國5G發展動態，並觀察早期5G解決方案，提供給關心5G商機的讀者參考。