厚植定位/通訊​技術​ 　u-blox力拓工業與車聯網版圖

物聯網(IoT)時代來臨，引爆龐大機器對機器(M2M)通訊應用商機，因而吸引M2M通訊模組製造商爭相搶食市場大餅。其中，以全球衛星定位系統(GPS)模組起家的u-blox，看好工業與汽車智慧聯網成長前景，除持續研發更高精準度的新一代定位方案外，更積極將產品線由廣域長距離的蜂巢式通訊模組(Cellular Module)，拓展至Wi-Fi、藍牙(Bluetooth)等短距無線通訊模組領域，同時強化安全性、可靠性與強固性，滿足工規和車規設計要求，期以更完整的產品組合與更好的效能品質，擴大市場版圖。 

圖1 u-blox執行長Thomas Seiler強調，該公司至今在全球已擁有多達五千七百個客戶，分布超過六十五個國家。

u-blox執行長Thomas Seiler(圖1)表示，物聯網世界裡有數十億計的裝置需要被連結，每種裝置領域都有相當大的成長潛能，比方說汽車市場大約有五億台，腳踏車約有十三億台，路燈約十億盞，還有很多建築物等等。 

Seiler進一步分析，人們對於移動性(Mobility)的需求不斷攀升，以及雲端資料運算成本的急遽降低，是驅動物聯網市場快速成長的兩大力量。現今的連結大多出現在智慧手機等運算裝置上，未來的連結則將出現在智慧城市、智慧工業等基礎建設，以及移動車輛上，而這些都是u-blox專注服務的市場，也是該公司專長的領域。 

1997年u-blox自GPS模組起家，後來擁有自己的GPS晶片，從那開始該公司持續精進，並陸續推出更多連結解決方案，擴張至更多領域，讓上述這些產業能更容易實現物聯網應用開發。 

事實上，因應城市、工業與汽車智慧聯網的發展趨勢，u-blox多年前即已展開布局動作，先是在2012年接連購併4M Wireless及Cognovo取得4G LTE晶片核心技術，而後於2014年則先後收購ConnectBlue、Antcor兩家公司，進入Wi-Fi和藍牙短距離無線模組領域，同年底再從車用無線模組製造商Lesswire手中買下車規Wi-Fi及藍牙模組產品和研發團隊，進一步強化車內與車對車(V2V)通訊市場競爭力。 

如今，這些布局可望隨著物聯網應用興起而開始展現成效；根據愛立信(Ericsson)研究，2016~2022年間，廣域物聯網和短距物聯網的裝置數量，將分別達到30%及20%的年複合成長率。Seiler相信，這些市場會愈來愈大，u-blox將有極佳的擴張潛力。 

長短距方案齊備　 物聯網應用面面俱到 

在廣域物聯網應用領域，LTE通訊模組無疑已是當今M2M模組廠發展的主力產品，包括高速、高資料量的LTE Cat 3至Cat 16模組，以及低速、低功耗的LTE Cat 1、Cat M與窄頻物聯網(NB-IoT)方案，皆是業者布局重點。 

圖2 u-blox共同創辦人暨執行副總裁Andreas Thiel指出，由於同時擁有晶片與模組技術，u-blox的解決方案可達到更高整合度。

不同於多數M2M模組廠係與幾家主要LTE晶片組供應商合作，以開發高速或低速LTE通訊模組產品，u-blox在LTE領域除與晶片組廠合作外，亦掌握自有核心晶片技術能力與專業知識。u-blox共同創辦人暨執行副總裁Andreas Thiel(圖2)表示，u-blox每年花費18%的營收投入研發，是唯一一家擁有自製LTE數據機(Modem)晶片的M2M模組廠，因而不僅技術能量更加深厚、產品發展藍圖與生命週期的掌握度更高，亦為其長期發展奠定紮實根基。 

Thiel透露，目前u-blox高速、高資料量LTE模組仍與英特爾(Intel)、高通(Qualcomm)等晶片供應商密切合作，至於低速、低功耗的LTE模組現今尚有部分產品使用合作晶片商的解決方案，但未來在低速LTE領域將會以採用自家研發的Modem核心—UBX為主(圖3)。 

圖3 u-blox在LTE產品線的發展藍圖

事實上，日前u-blox發表的首款多模LTE Cat M1/NB1模組--SARA-R410M-02B，即是基於該公司專屬Modem技術所研發而成。該模組尺寸僅16x26毫米，可在單一的硬體封裝中提供LTE Cat M1和Cat NB1連接性，並可透過軟體的可配置性，支援全球所有的部署頻帶，有助低功耗廣域網路(LPWAN)應用開發商，大幅擴展市場、差異化產品，同時最佳化其投資報酬率。 

至於短距無線模組方面，u-blox主要聚焦於藍牙、Wi-Fi，以及車對任何物體(V2X)通訊技術方案的發展，現今配合的晶片商包括邁威爾(Marvell)、德州儀器(TI)、恩智浦(NXP)及Nordic Semiconductor。 

u-blox短距無線產品中心資深總監Herbert Blaser分析，未來幾年Wi-Fi與藍牙市場將強勁成長，預估至2020年工業與汽車領域所使用的Wi-Fi和藍牙模組數量將上看十億套，而消費性電子領域的數量則高達十七億套。u-blox短距無線模組將鎖定重視連結安全性和強固性的應用市場，如工業自動化、銷售終端(POS)、健康照護、車載資通訊系統(Telematics)、汽車，以及智慧城市和建築等，滿足物聯網應用核心需求。 

進駐自駕系統核心　 定位精度/可靠度須兼顧 

除了不斷強化長短距技術實力與產品陣容外，u-blox也持續投入下世代定位技術研發。 

在目前的汽車電子系統中，全球導航衛星定位系統(GNSS)被歸類為資通訊娛樂(Infotainment)系統，因此在精準度、可靠度方面的要求，不如安全氣囊、引擎控制等系統嚴謹。但隨著駕駛自動化的程度越來越高，為了確保車輛行駛安全，汽車導航跟衛星定位功能勢必將面臨更嚴格的安全規範。 

圖4 u-blox共同創辦人暨執行副總裁Daniel Ammann認為，1公尺內的精準度，是GNSS定位技術進駐自駕車的要件。

u-blox共同創辦人暨執行副總裁Daniel Ammann(圖4)表示，隨著輔助駕駛系統不斷演進，自動化程度越來越高，GNSS在對駕駛輔助系統中所扮演的角色，將變得更為關鍵。舉例來說，當車輛在高速公路上行駛，準備要下交流道時，駕駛輔助系統必須要靠精準度更高的GNSS來引導車輛逐漸切到外側車道。在此場景中，GNSS的誤差須控制在1公尺內，否則駕駛輔助系統很難判斷目前車輛到底是在內側或外側車道，進而發出正確控制命令。 

事實上，雖然駕駛輔助系統或未來的全自駕系統會整合攝影機、雷達、光達等感測器，但這些感測手段只能取得車輛與其他物件之間的相對位置資訊，如果要取得車輛在地表的絕對位置，還是只能仰賴GNSS。因此，在需要用到車輛絕對位置資訊的應用場景，例如車輛要下交流道，或是能提供運輸服務的自駕車，都必須使用比目前更精準的GNSS。這也是目前u-blox正在積極研發的方向。 

除了精準度更高之外，GNSS的可靠度也必須進一步升級，才能滿足全自駕系統的需求。在全自駕系統中，雖然系統可以從各種感測器取得所需的資料，但感測器本身提供的資料若一致性(Integrity)、可靠度有問題，自駕系統所做的判斷一定會受到影響。因此，在第四級或第五級自駕系統中，GNSS不但是必備功能，而且很可能要符合ISO 26262 ASIL-B等級以上的規範。 

對GNSS技術開發商而言，要滿足未來自駕車安全需求，是很大的技術挑戰。因為GNSS本質上是基於統計學所發展出來的技術，而且衛星定位訊號很容易受到地形地貌的影響。 

有鑑於此，u-blox正在研發基於新演算法與支援多重協定、多頻段接收的次世代GNSS解決方案。根據u-blox目前的實地測試結果，新一代GNSS方案即便是在都會地區，誤差通常也不會超過1公尺。Ammann透露，倘若研發工作進展順利，今年底前這款產品就會正式發表，以便趕上汽車製造商與Tier 1業者的產品開發時程。 

定位、廣域聯網或短距無線技術，可說是實現未來大多數物聯網應用所需的關鍵技術，u-blox擁有這三種技術的完整模組供應能力，以及核心技術資產與研發能量，不僅樹立起獨特市場區隔，更是其在工業與車聯網市場擴大攻城掠地的重要競爭優勢。