金融危機/技術成熟催化　M2M新興應用遍地開花

圖1　2003～2010年M2M模組市場規模

金融危機所帶來的效應，使分析機構在預測產業未來的發展狀況時，面臨更困難的局面，但對M2M市場而言，由於全球行動通訊標準/整體封包存取無線電服務(GSM/GPRS)等行動通訊具備滿足各種產業應用對通訊頻寬、降低成本、精準度的要求，正好有助於企業達成提升生產力、降低生產成本等目標，因而產生許多根本上的改變。

對M2M應用而言，成長的動力來自許多原因，例如經濟環境、科技及法規所帶來的壓力，都會帶動市場對M2M技術的需求。看似永無止境的資料連線數量成長，將在兩年後就和語音通訊連線數並駕齊驅。市場研究機構IDATE認為，全球M2M市場的規模將從2008年的200億美元成長到2010年的2,200億美元，年複合成長率接近50%。顧能(Gartner)則認為M2M通訊模組的市場規模，僅在2005～2006年期間，便從6億2,100萬美元成長到8億3,000美元，成長率達34%。

上述來自研究機構的數據雖可能太過樂觀，但即便是把2008年底爆發的全球景氣衰退因素納入考量， M2M市場依然能維持成長的局面，因為驅動M2M市場成長的動力--提升企業生產力、降低營運成本等，正好是協助企業度過景氣難關的利器，因此市場對M2M方案的需求依然相對穩定。

M2M應用大器晚成

事實上，自從蜂巢網路技術自1980年代末期出現後，M2M通訊就是蜂巢網路所具備的一項能力。透過整體存取通訊系統(Total Access Communication System, TACS)，使用者可以利用類比的行動網路，來接收類比有線數據機傳送而來的資料。

在類比網路數位化之後，有些早期採用類比M2M方案的使用者甚至還抗拒這波數位化浪潮：在傳送資料的過程中，把資料從數位格式轉換回類比格式，再轉回數位格式。這種作法使得M2M應用必須在用戶端的設備與無線模組之間，採用額外的數據機來擔任訊號轉換的工作。其結果就是使得M2M系統的建置變得昂貴、不可靠且資料傳輸速率低落。

1990年代中期出現的GSM標準是讓M2M應用得以平穩發展的契機。此一技術允許使用者直接存取資料通道中的資料，如果有必要時，也可以使用語音通訊的數據機來進行數據通訊。其後所發展出來的GPRS，則進一步將封包化的機制導入到無線資料傳輸的過程中。GPRS透過多工時槽，而非早期GSM系統所使用的電路交換機制，讓業界享受到更有效率利用既有基礎設備與頻譜所帶來的種種好處。

既然行動網路標準早已具備支援各種M2M應用的能力，為何M2M的發展還如此遲緩呢？讓整個M2M產業的發展遲緩的原因很複雜，且這些因素多半降低了市場對M2M系統的需求，直到最近蔓延全球的經濟危機爆發為止。

總體來說，市場教育的問題影響最為重大。終端用戶大多已經很習慣於讓他們的設備與系統透過有線數據機，在公眾電話交換網路(PSTN)上進行通訊。要說服用戶改採無線技術，勢必要設法建立他們對無線技術的信心。這些對無線技術的抗拒，在有線技術於室內環境中易於被管理的優勢下，被特別突顯出來，因為若要改採無線技術，系統管理人員勢必要採用新的作業方式，並學習新的語言。

時至今日，行動通訊技術已發展到既可靠又具備成本效益的水準，促使許多終端用戶的應用需求可以透過行動網路技術來滿足。例如在現有的3G網路環境下，支援全球行動通訊系統/高速下鏈封包存取(UMTS/HSDPA)的無線通訊模組已可提供7.2Mbit/s的通訊頻寬，相較之下，早期的GSM技術只能提供9.6kbit/s的頻寬。

因應犯罪預防/反恐需求而蓬勃發展的視訊監控應用，是對高速與高可靠度無線通訊需求最殷切的典型案例。英國已經被公認為是全球安全監控攝影機密度最高的國家，事實上，倫敦的警察甚至在帽子上加裝視訊監控攝影機，以即時將聲音與影像透過3G網路傳回警局。

M2M發展前景亮麗　各大垂直應用領域均有一片天

對M2M產業而言，車用資通訊與安全監控應用為目前以GSM/GPRS為基礎的解決方案最主要的兩大市場；自動讀表和智慧型電力網格(Smart Grid)應用則是最多廠商有興趣投入耕耘的新市場。這些市場由於通訊頻寬增加、網路資費降低以及系統建置成本下滑，而呈現出快速成長的態勢。

在可預見的未來，另有兩種應用情境將是潛力新秀，其一是遠端生產作業現場的機台與本地端設備間的互連，其二則是連接設備與中央管理系統的應用情境。具體來說，後者包含車輛定期維修的自動提前通知，以便維修中心進行備料，或是汽車出租業者可根據承租人的實際用車狀況，來決定車輛的保險費率，而非現行以保險精算表的方式來計算車輛的保險費用。另外一種應用情境則是自動販賣機的自動庫存狀況回報，並通知業者及時補貨。

在車載資通訊應用中，M2M解決方案已在歐洲和美國市場經過實地驗證，是最為理想的無線通訊方案之一。在歐洲，M2M通訊常與導航和汽車電話結合在一起；在美國，應用市場所關注的焦點則在於增加物流車隊在輸送貴重物品時的安全性，有時也被用來追蹤失竊的車輛。

遠端讀表應用的崛起，則來自於電力、瓦斯或自來水公司降低營運成本的需求，也為M2M解決方案創造了一個充滿機會的新市場。回顧這類量表裝置的發展歷史，雖然裝置本身內建的電子系統可以用相對廉價的方式進行設計量產，但這些裝置如果要搭配有線通訊技術來實現自動讀表，其安裝成本就相當可觀了。這個挑戰可以用GSM/GPRS無線數據機來加以解決，水電或瓦斯表製造商只要在產品中加入無線通訊模組，就可以讓量表具備持續對中央系統回報數據的能力；派員到府抄表的作法也隨之走入歷史，一切作業都可以由自動化系統在遠端完成，且具備極高的可靠度。

對瓦斯、電力等供應商或量表製造商而言，這類系統有時還可以適當地搭配其他近距離無線通訊技術，以降低在行動網路上的資料傳輸成本(圖2)。畢竟，一個量表裝置搭配一個蜂巢數據機的作法，只適用在某些用量特別大的大戶，如果針對一般家用市場所設計的量表也採用這種作法，不管是從硬體成本的觀點，還是後續的網路月租費角度來看，其大量部署的成本還是過高。

圖2　在某些高密度的應用環境下，長短距離無線通訊技術互相搭配的架構將更具吸引力。

最近有些製造商開發出整合了GSM/GPRS數據機，與短距離M2M射頻通訊技術的雙模模組，便是針對這類大量市場設計。例如公寓或是住宅大樓等密度較高的環境，就是這類模組方案最適用的市場。

對於電力公司而言，只要在電表設計上再稍加修改，便可以具備智慧型的監控分析功能，例如收集用戶的用電習慣。這種功能對於像歐洲這類水電瓦斯逐漸開放民營，競爭日益激烈的市場而言尤其重要。長遠來看，由於GSM/GPRS具備雙向通訊能力，不僅相關業者可以據此實現更完善的能源管理機制，量表設備供應商也可以藉此實現更多差異化的功能設計，創造許多新的附加價值。

安全監控領域是M2M技術最大的應用來源之一。已經問世許久的無線射頻辨識系統(RFID)是一種用來辨識或追蹤物品的理想技術。相關業主可以利用手持式或固定式的標籤讀取設備來追蹤監控商品的物流流程。同樣的概念也可以被用來追蹤人員的行蹤，特別是在人身安全應用上，近年來受到越來越多矚目。例如家長希望能確保其子女的安全狀況；長者希望能夠保持自己的生活獨立自主，但卻又需要一張「安全網」來防範意外事件，並提供緊急呼救功能；醫療照護機構須了解病患的健康狀態；雇主對於從事高危險性工作的員工，希望能隨時掌握其所處方位等。

為了滿足這些需求，有不少終端裝置製造商開發出各種僅有口袋大小、簡單易用且價格低廉個人追蹤方案(圖3)。這些產品讓家長、照護機構、雇主等使用者可以隨時追蹤其鎖定的目標，並且快速提供協助。

圖3　個人追蹤器是目前M2M通訊在安全監控領域的主流應用之一。

慎選合作夥伴為M2M產品開發成敗關鍵

選擇正確的夥伴對於M2M應用的產品開發商而言是很關鍵的。在技術持續演進，導致終端產品價格下滑，進而開啟更多新應用市場的大環境下，解決方案供應商必須能提供有競爭力的價格。

另一個產品製造商必須關注的重點是供應商的長期發展方向。M2M市場仍處於快速變化的階段，上游的解決方案供應者不僅要能提供滿足今日設計需求的方案，更要確保長期財務穩定性，以及產品發展藍圖符合日後市場趨勢發展。

事實上，在M2M設備領域，有許多製造商是沒有GSM/GPRS蜂巢網路技術經驗的新手，要滿足這些新客戶的需求，供應商必須提供經過實地驗證，且能滿足未來應用需求的技術組合。此外，對客戶在商業和技術上的支援能力，也是製造商在挑選供應商時應特別注意的重點。

在選擇M2M技術來源時，整合業者和終端用戶應特別考量三個基本條件，以確保能夠從M2M投資中獲得最多利益。首先，M2M模組供應商的產品線必須在商業上具備可延伸性，亦即產品家族必須能讓整合業者輕易地開發出多種產品，而不是每一種產品都要從頭開發。這點可以協助客戶解決產品量產時經常遭遇到的許多問題。第二，解決方案本身必須具備容易整合的特性，因為終端產品製造商必須面對產品上市時程的壓力，且希望能改善產品開發過程時的經驗。最後，解決方案供應商必須能保護客戶的投資，協助他們避免不必要的產品改版，因為無線M2M產品的規格常因電信業者或主管機關要求而變動。

最後，雖然無線通訊技術的標準不斷推陳出新，通訊速度也越來越快，但對於M2M模組供應商而言，不僅要確保自家的方案能夠滿足未來應用需求，對於既有標準的支援以及回溯相容性也不容輕忽，因為任何終端產品都是整合者或業主既往投資的成果，模組供應商應盡量使用同樣的尺寸標準與邏輯介面。

無線M2M通訊技術可提供快速、精準且成本低廉的資料連線，因此其未來的前景相當亮麗，且在如工業自動化、追蹤、車載資通訊、保全監控等最先進的垂直應用領域，都有其應用發展的空間。

然而，在高度競爭的市場環境中創造出真正的價值，並藉此獲得商業利益上的回報，除了選對正確的M2M通訊技術外，供應商的產品力與服務支援能力，也是終端產品整合者能否在此一市場上成功的關鍵。

(本文作者任職於泰利特)