NB-IoT LPWA 物聯網 商用話 R14

產業催生完整商業模式 NB-IoT邁向全球性大規模商用

2019-02-26
NB-IoT自2017年技術標準底定以來,一直是低功耗物聯網產業關注的焦點技術。隨著技術的演進與網路覆蓋率的提升,2018年市場上有越來越多應用案例出現。而2019年,產業則會致力催生完整、成熟的商業模式,將應用推向大規模的商用化。

3GPP在2017年6月確立NB-IoT R14版本,除了進一步強化NB-IoT的效能與穩定性,也導入重要的空中韌體更新(Firmware Updates Over The Air, FOTA)機制,使得NB-IoT在技術面達到大規模商用化布建的條件。而規格凍結後,產業也將技術開發重點轉向更低的成本與功耗,藉由技術的優化與應用市場的拓展,提升晶片模組的出貨量,並透過產業結盟催生完整的商業模式。

展望2019年全球NB-IoT市場,移遠通信(Quectel)高級副總裁張棟指出,NB-IoT的發展取決於三大方向,一是電信營運商的投入,除了要提升網路覆蓋率,更重要的是推出市場能接受的資費方案;二是終端產品的成本須持續降低,達到目前2G的水平;三是持續優化商業模式的設計,並挖掘更多應用場景。他也大膽預測,上述三個面向若都能順利實現,2019年NB-IoT產業將迎來全面性的爆發,連接數有望達到億級以上。

生態系催生商業模式

談到NB-IoT邁向全球性、大規模商用化的關鍵,資策會智慧系統所先進通訊系統中心副主任王德仁表示,生態系(Ecosystem)的確立相當重要。中國的NB-IoT產業在政府大力推動,以及電信公司積極投入建設的情況下,應用端已有顯著的發展。但對於其他國家而言,如何透過完整的生態系統孕育出可獲利的商業模式,仍是產業現階段努力的目標。

物聯網所牽涉到的層面很廣,NB-IoT技術只是訊息傳輸的協定,而要發展出完整的商業模式,不但要有通訊晶片的支援,更重要的是將通訊技術與應用領域的專業技術(例如:力學/感測等技術)整合進終端,並建立一套可有效管理裝置節點所收集到之數據的平台,讓應用業者能用最具效益的方式導入NB-IoT,透過這項技術來優化其管理流程或服務品質。

為了快速發展出獲利模式,電信營運商可能會先著眼於量大的、公領域的應用,卻可能因而忽略許多小型或新興應用的發展機會。因應此問題,部分營運商也著手架設開放式平台,提供軟硬體整合、數據優化以及跨應用的數據整合等服務,讓對於NB-IoT不熟悉的新興業者,也能在短時間內將技術導入產品。同時也讓系統廠能從中提供加值服務,促成更多元的發展。

除了系統廠外,傳統工業電腦廠商也可能在NB-IoT生態系中扮演重要角色。對此,資策會產業情報所智慧科技暨網通研究中心產業分析師曾巧靈表示,以工業應用來說,過去工業電腦廠商協助客戶整合產品導入應用中。比起其他上游業者,工業電腦廠和系統軟體服務業者更能了解應用端需要什麼,適合在生態系中扮演中介者。

王德仁也特別指出,商業模式與產業鏈時常是綁在一起的。由於物聯網的商業模式不像行動通訊產業一樣,用戶購入終端裝置(手機)後就能開通服務,舉凡究竟是誰從NB-IoT服務中受惠?服務所產生的費用該由誰來支付?產業鏈各個業者能否從中獲利?都須針對各個應用案例逐一討論。另外,以公共服務來說,現有的晶片規格應該都能支援,但分眾式的應用常會需要特殊、客製化的晶片,晶片商須先評估應用潛在的獲益是不是能滿足IC開發所需的成本,才能投入開發。由此可見商業模式的催生,需要產業鏈間更緊密的合作。

模組價格/資費為2G升級NB-IoT關鍵

儘管不同應用對於NB-IoT晶片/模組功能與成本會有不同的要求,不能一概而論,但若要達到大規模的商用布建,模組的量與價格水平仍是不可忽視的因素。對此,曾巧靈表示,LPWA技術本來就是鎖定裝置量大的物聯網市場,藉由低功耗、小傳輸量的特性,把整體模組價格壓低。因此,作為NB-IoT服務提供者,電信業者不但要把模組價格壓低,資費方案也不能太高,而這卻也導致原先沒有布局物聯網市場的電信業者,找不到足夠的信心與動機投入市場。

她進一步說明,電信業者布局NB-IoT市場,必須投入額外的人力與成本,然而,許多電信業者已經預想到,NB-IoT要發展出一套可獲利商業模式,並不像手機行動通訊或其他數據服務那麼容易。所以目前許多業者都還在觀望市場的動向,想待技術成熟、模組成本更低後,再開始布局。

相較之下,原先就有布局2G物聯網建設的業者,會比沒有布局2G物聯網市場的業者更有動力投入NB-IoT市場,因為這些電信業者必須在各國關閉2G服務前,為既有的客戶提供網路的替換與升級。而這同時也意味著,電信業者提出的替代方案價格不能比2G高出太多,才能說服客戶從2G轉向NB-IoT或LTE-M。

從應用商的角度來看,業者對於NB-IoT模組價格的預期是達到目前2G模組的價格水平。以市場相對成熟的中國而言,芯訊通(SIMCom)業務高級拓展部經理劉笛觀察指出,2G網路逐漸關閉所帶來的壓力、NB-IoT/LTE-M資料安全性的大幅提升,以及NB-IoT模組成本降低讓應用終端綜合成本也降低,是中國應用市場從2G升級到NB-IoT/LTE-M的三大驅力。他表示,NB-IoT技術標準底定後,晶片模組價格也開始朝4美元以下發展。不過,最終的終端成本以及對於模組價格的要求,還必須結合電信業者的資費策略才能得出明確的數字,且不同地區的報價也會因市場生態或應用案例而有差異。

NB-IoT R14建設逐步完善

許多產業人士都指出,網路覆蓋率是NB-IoT能否大規模發展的一大要素。其中,R14版本的布建進度,更被視為商用化的關鍵。對此,遠傳電信企業物聯網轉型辦公室協理汪以仁(圖1)表示,以過去的通訊基地台建設經驗來說,通常在3GPP規格底定後的半年左右,設備商就會推出可用的基地台方案,也就是說,現在的技術已經可以支援NB-IoT R14版本。不過,各家電信商會依照市場策略與規畫來更新設備。

圖1 遠傳電信企業物聯網轉型辦公室協理汪以仁表示,現有的設備方案已經可以支援NB-IoT R14版本,而電信商會依自身的市場策略與規畫來更新設備。

汪以仁進一步說明,NB-IoT跟當前行動通訊的基地台設備是共用的,電信業者若要開通NB-IoT服務,不用在基地台加入額外的硬體,只須透過軟體升版,並進行參數調整。而電信商在決定是否將R13的基地台升級到R14時,考量的因素不會只有NB-IoT,也會視行動通訊的應用需求來決定要不要升級。像目前已經有部分電信設備更新到R14,但升級的原因可能是為了提供行動通訊更好的連接效能,不見得是為了NB-IoT。他也指出,電信業者每1~2年都會定期更新設備,讓網路功能維持在最新的規格水平,因此可預期接下來會有越來越多設備支援到R14以上。

終端應用的部分,雖然目前的方案大多是採用R13版本的晶片,但隨著越來越多廠商投入R14晶片/模組開發,產品效能漸趨成熟、穩定,FOTA機制也越來越齊備,汪以仁認為,2019年會有越來越多應用終端選用R14晶片模組進行商用布建。此外,目前許多設備與裝置商投入韌體更新技術的開發,希望能在不更換硬體的情況下,透過FOTA機制將設備更新到R15、R16等新版本。而電信業者相當關注此技術的發展,若能順達成技術突破,將更有利於NB-IoT應用發展。

生態圈加持 NB-IoT應用悄悄落地

為建立完整的生態系統,加速NB-IoT應用發展,遠傳電信也在2017年底啟動全台第一個物聯網生態圈。目前已有超過80家知名企業加入,並有300多家上下游軟硬體領域企業採用該公司推出的NB-IoT服務。

此外,遠傳電信在2018年5月完成全台NB-IoT網路覆蓋,為國內物聯網產業發展提供網路支援,並與生態圈業者共同推動智慧路燈、智慧停車、空氣品質偵測等智慧城市的應用。

汪以仁表示,由於智慧城市的應用多屬於公共服務或B2B模式,政府或應用業者不見得會主動宣傳這些服務,所以從消費者的角度,較難感受到NB-IoT的市場熱度。但實際上,2018年已有B2B的NB-IoT應用悄悄落地,而2019年除了可以看到B2B應用持續拓展,也會有越來越多B2C應用(例如:物流/資產追蹤)從測試階段邁入商用布建。

智慧戶外停車資訊系統

桃園市日前與電信業者共同打造NB-IoT智慧戶外停車資訊系統,在市區400個停車格中安裝地磁儀器偵測器,以偵測車位狀態,並透過NB-IoT傳感設備將資訊上傳至管理平台。平台會將資訊轉傳至用戶的APP中,提供即時、準確的停車資訊,提升停車位的管理效率與戶外車位周轉率,同時也有助於解決車輛壅塞、車流與怠速空汙、及找不到停車位衍生的違停亂象。

遠傳電信也協助桃園公車格裝設地磁系統,以NB-IoT地磁訊號結合影像紀錄,改善汽機車在公車停靠區違停衍生的事故問題。讓政府管理單位更能有效的掌握不同時間各地的車位周轉率、提升開單業務的流程效率,進而降低人力和設備成本,優化整體市政。

智慧飲水機雲端管理平台

智慧飲水機雲端管理平台透過安裝於飲水機的感測器,偵測每台飲水機的用電量、用水量、溫度與水質,進行遠端監測管理。此外,系統也整合損壞故障告警、耗材壽命到期提醒機制,讓用戶能透過NB-IoT雲端管理平台,第一時間掌握設備資訊。當設備故障、須要更換濾心時,管理平台會發送通知,讓維修人員能確認機台位置並判斷問題,進而縮短備料與調動人力的時間,提升智慧飲水設備管理效能。

智慧用電管理方案

能源議題全球發燒,如何協助用電大戶精準用電,達到節能、節費的效果,更是台灣電力資源管理的重要課題。為此,遠傳電信也與配電盤業者宏于電機展開合作,導入NB-IoT物聯網偵測模組與微軟Azure雲平台,結合宏于2016年自行推出的雲端用電管理方案「電力雲」和人工智慧(AI)分析技術,推出升級的「電力雲2.0」。

據悉,宏于電機在配電盤與用電設備端裝設通訊感測器,收集大樓與廠房設備的電力數據,第一代方案已可做到定期定點告警、顯示配電盤運轉資訊、溫溼度安全監測、遠端安全性操作、智慧化維護提醒等功能。而新推出的方案,則從數據收集提升為智能分析層級,使用者可清楚掌握尖離峰用電量,並依此調整與台電的契約電量,還可透過AI轉換效率計算功能,顯示單一設備或環節供電效率下降,方便使用者進行個別調整,以達到最佳的用電轉換效率。

除了上述國內應用外,國外也有一些新的應用方案出現,例如中國與日本就有業者將NB-IoT技術導入電器產品中(如智慧門鎖、智慧洗衣),提升產品運作與管理效率。曾巧靈表示,現在市面上的電器多搭載Wi-Fi或藍牙技術來支援聯網功能,但Wi-Fi與藍牙都必須由用戶自行完成設定、綁定裝置,才能啟用聯網功能,服務開通常受到用戶端的因素影響(例如:綁定流程繁瑣、用戶對科技產品操作不熟悉),導致整體開通率不高。而採用NB-IoT技術,就能直接開通服務,以利業者獲取更多設備資訊,例如:故障、維修訊息。

2019年市場關注焦點

總結2019年NB-IoT市場關注的焦點,曾巧靈表示,產業首要關注的就是,目前已經進入測試階段的應用案例(包括B2B/B2C),是否能確實進入大規模的商用階段。

此外,NB-IoT與LoRa、Sigfox等LPWA間的競爭也是一大重點。其中,各國政府是否開放電信業者架設「LTE/5G私網」是影響NB-IoT市場競爭的關鍵之一。曾巧靈解釋,若電信商能直接為企業或垂直應用業者布建NB-IoT私網,將有利於該技術在智慧監控、智慧製造等應用領域的發展,讓NB-IoT更具競爭力。

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