低功耗廣域攻防火熱開打　LPWA陣營大戰一觸即發

低功耗廣域網路專為M2M應用而設計，這些應用通常對應偏遠地區需求，由於偏遠地區數據傳輸率相對較低，需要較長的電池續航時間，以及可長期在無人看 管的情況下運行。

從針對LPWA所推出的三大蜂巢式技術看來，三項技術皆被定位為LPWA範圍，彼此之間似乎相互競爭，但仔細看規格的話，可了解其市場定位有所差異。例如， EC-GSM-IoT主要由2G技術演變而來，因此應用大多承接2G市場；LTE-M則是針對需要用到LTE技術，但數據傳輸資料量偏低的應用，換言之，若需要使用Mbit/s 等級的傳輸量，須使用LTE-M；若只需要kbit/s數據傳輸，GSM即綽有餘裕(表1)。

表1 各大類型通訊協定規格比較表

時至今日，通訊技術的傳輸標準五花八門，加上研發投入成本所費不貲，這也意味著模組商須反覆思量最具潛力的通訊技術，以免血本無歸。

新制定完成的NB-IoT是否成為既有LPWA技術內技術標準的一大助力，亦或是其他LPWA內不同類型的無線通訊標準頭號敵手，為眾人心中的疑問。

3GPP注入無線連網新動力

可以知道的是，NB-IoT技術具備五大優勢，首先、大量連接技術，每區域可達10萬個連接；二、具備超低功耗特色，電池壽命長達十年；三、相較於GSM技術 ，覆蓋範圍增益20dB；四、繼承4G網路安全能力，支持雙向監控與嚴格加密，確保用戶數據的安全性；五、能提供電信等級的可靠性連接，有效支撐物聯網應 用和智慧城市解決方案。

由於蜂巢式通訊系統已行之多年，全球電信業者廣布基礎建設，使其通訊範圍橫跨各國，NB-IoT承接過去3GPP蜂巢式技術優勢，無論在資料安全性、建設網路 成本、產業鏈和網路覆蓋來講，相對於非授權頻譜的LoRa、SIGFOX都有很強的優越性。

泰利特(Telit)台灣暨東南亞地區業務總監王鉦德表示，非授權頻段基本上有區域限制，針對像LoRa或SIGFOX這類型的技術，還是需要時間布建基地台。再者 ，受限於大眾對布建基地台，可能會侵害人體的疑慮高漲，間接提升開發商布建基地台的難度。為此，開發商首先必須考量布建基地台需多少成本；其次是思 考覆蓋範圍的大小。

王鉦德進一步表示，LoRa與SIGFOX雖然使用的是非授權頻段，不像蜂巢式的電信商須向政府購買頻譜，以賺取月費為生，但LoRa與SIGFOX的製造商或系統整合 商依舊需要向LoRa聯盟或SIGFOX聯盟繳交年費，透過租借基地台或建置基地台的方式，實現聯網功能(圖1)。

圖1 非授權頻段付費機制流程圖

除此之外，移遠(Quectel)市場總監孫延明談到，在LoRa和SIGFOX之前，已存在最後一哩接入的短距無線技術，如Wi-Fi、藍牙(Bluetooth)、ZigBee等，而這 些技術皆屬於非授權頻段，導致在此頻段內可能出現干擾現象。

就此而言，孫延明指出，LoRa、SIGFOX最近的確非常熱門，甚至部分營運商也在部署商用網路。不過，他認為，蜂巢式技術無論是覆蓋面，或將來發展潛力可 能大於LoRa、SIGFOX，除非這類型的非授權頻段願意被營運商採納到付費頻段之中，才可能會有更好的發展，尤其是NB-IoT技術崛起，將有機會遏制或限制 LoRa這些原先發展比較好的市場。

NB-IoT強勢來襲　LPWA應用選擇更多元

針對此說法，芯訊通(SIMCom)無線科技市場總監暨業務拓展總監楊洪認為，LoRa和SIGFOX作為新型的通訊技術，在許多區域和產業也已經開始向M2M滲透，但 任何一種技術都有其優缺點，針對覆蓋與基礎建設情形來講，LoRa、SIGFOX跟蜂巢式技術其實是很好的互補，該公司相信，未來這些技術將共存於M2M的應用 。

王鉦德分析，相較於蜂巢式設計的付費機制，非授權頻段技術的聯網成本較為低廉，可以在一定範圍內同時支援各種不同裝置應用。

有鑑於此，蜂巢式技術與非授權頻段技術之間應為強強聯手的關係。王鉦德談到，非授權頻段技術具有區域性限制，不過在限定區域內，聯網成本低於蜂巢式 技術。因此，針對區域性應用可以LoRa或SIGFOX等技術為主。舉例來說，在貨櫃場的應用情境中，若直接布建LoRa或SIGFOX基礎建設取代蜂巢式設計，開發商 毋須與電信業者合作，更不須每個月繳交電信網路的使用費，即可達到相同聯網效果。相較之下，蜂巢式技術雖月租成本較高，但具備大範圍傳輸效能，因此 若應用於行動網路的傳輸上，占有一大優勢；此兩類型的技術若能交互使用，則有益於開發商彈性選擇網路，同時降低使用成本。

誠如上述所言，王鉦德強調，NB-IoT的加入，與非授權頻段技術不必然是競爭，反而提供更多不同通訊技術的選項，賦予消費者、開發商有更多的選擇。

現階段，大多數的廠商以布局蜂巢式模組為主，包含司亞樂(Sierra Wireless)、u-blox、Quectel、SIMCom等廠商，但非授權頻段所帶來的應用商機亦不容小 覷，王鉦德透露，該公司除了供應蜂巢式模組外，亦有提供SIGFOX模組，預計不久後LoRa模組也將步入市場。

另一方面，現已有廠商推出LoRa模組，如微芯(Microchip)日前宣布其生產的RN2483 LoRa模組成為全球首款通過LoRa聯盟LoRaWAN認證計畫的產品。該模組由 Espotel認可的測試實驗室進行獨立測試，其功能符合最新LoRaWAN 1.0協議規範要求，可用於868MHz免許可頻段。採用LoRaWAN標準之後，M2M低速率資料無線 通訊模組有長達10年之久的電池使用壽命，並且還能夠將數百萬的無線感測器節點與LoRaWAN閘道器連接起來。

Microchip無線產品部門副總裁兼LoRa聯盟策略委員會主席Steve Caldwell表示，認證計畫的推出代表該公司朝著LoRa聯盟使命，致力於建立一個安全的、營 運等級、低功耗廣域網路開放式標準規範的目標又邁出了關鍵的一步。這一認證計畫將為終端客戶提供保障，以確保其特定應用終端設備能夠在任意一個 LoRaWAN網路中正常工作，而這是使用LPWAN的物聯網要實現全球範圍部署的關鍵所在。

顯而易見的，隨著晶片商、電信設備商積極投入LPWA模組的開發，有助加快低功耗物聯網和機器對機器通訊的時代火速成形，從而實現智慧城市、智慧電表等 新興應用。