擴大物聯網應用規模　多頻多模成產品設計顯學

物聯網(Internet of Things)多頻多模應用裝置為大勢所趨。由於採用不同通訊技術的物聯網應用發展日益蓬勃，因此促使單一聯網裝置支援多頻多模通訊技術已成產業主要發展態勢，期可讓原先各自獨立的物聯網應用，進一步彼此互通，並實現更龐大的應用服務，落實萬物皆可聯網且智慧溝通的宗旨。

圖1　羅德史瓦茲總裁暨首席營運長Christian Leicher認為，統一標準將左右物聯網市場發展。

羅德史瓦茲(R&S)總裁暨首席營運長Christian Leicher(圖1)表示，目前物聯網應用，採用的有線與無線通訊技術五花八門，若僅就無線通訊技術來看，從ZigBee、藍牙(Bluetooth)、無線區域網路(Wi-Fi)到全球行動通訊系統(GSM)、3G及長程演進計畫(LTE)，都有物聯網相關終端產品開發業者採用。然而，由於目前物聯網尚未有統一的標準，因此產品開發商各自採用熟悉的無線通訊技術，導致物聯網各類應用無法互聯，以至於物聯網「錢」景雖備受矚目，但發展步調卻不如預期快速。

因此要強化物聯網市場發展力道，物聯網應用裝置內建多頻多模通訊技術，將是較佳的解決之道。

透過多元通訊技術　物聯網應用大串聯

舉例來說，智慧電網(Smart Grid)中的智慧電表(Smart Meter)即採用不同通訊技術如ZigBee、Wi-Fi或3G進行資料傳輸。據悉，目前中國大陸不同地區的智慧電表採用聯網技術也大不相同，以至於中國大陸智慧電網的發展皆僅限於小地區的規模試點。Leicher認為，若是裝置內建的通訊技術夠多，足以滿足採用不同通訊技術的物聯網應用所需，物聯網應用將可順利結合為龐大的系統，並藉以開發更多元的應用服務。

另一方面，若單一裝置內建多頻多模通訊技術，即可在龐大的物聯網網路架構發生一部分傳輸路徑失效問題時，馬上用其他無線通訊技術替代失效的路徑，以確保服務不中斷。此外，Leicher強調，網路服務供應商或電信業者也須解決不同技術間換手(Handover)的問題，才可讓不同無線網路技術真正合作與互補。

多頻多模晶片落價　物聯網無縫傳輸有譜

圖2　羅德史瓦茲資深副總裁暨測試與量測部門主管Roland Steffen認為，通訊技術間順利換手為物聯網發展重要課題。

單一物聯網裝置要整合多頻多模無線通訊技術，產品開發商首先須面對的就是成本的問題。羅德史瓦茲資深副總裁暨測試與量測部門主管Roland Steffen(圖2)認為，目前物聯網應用裝置中，智慧型手機、平板裝置等產品，皆已率先內建多頻多模通訊技術，原因在於全球雖如火如荼布建LTE網路，但各國採用頻段迥異，促使智慧型手機與平板裝置加速導入多頻多模產品。

在智慧型手機與平板裝置的帶動下，其他物聯網裝置也開始支援多頻多模通訊，例如數位家庭裝置大多整合ZigBee、Wi-Fi或藍牙，家庭閘道器更是整合所有必備的家用網路技術，期可帶給消費者最無縫的家用網路環境。

Leicher表示，現階段晶片商推出的整合型晶片，再搭配強大的處理器，已足以滿足物聯網無縫傳輸所需，但物聯網裝置若要如家庭閘道器整合所有有線與通訊技術，其必要性將有待商榷，且也將造成整體成本的增加，因此慎選裝置內建的通訊技術，將是物聯網裝置研發業者面臨的重要課題。

隨著物聯網裝置整合多種通訊技術的需求越來越高，如何更節省成本也成為各家物聯網產品製造商的難題，所幸，在晶片製造商的努力下，讓支援多元通訊技術的整合型晶片已順利問世，進一步解決成本的問題。

據了解，博通(Broadcom)、Qualcomm Atheros等通訊晶片開發大廠，不僅已推出滿足IEEE 1905.2規範晶片，還發布整合有線與無線通訊技術的產品，傾力推動無縫連結物聯網應用的發展。Steffen認為，半導體製程技術的進步，讓各種通訊技術得以整合並封裝於單一晶片中，不但可滿足物聯網裝置多頻多模的發展需求，也可降低晶片尺寸、功耗與成本，進一步打造最優化的物聯網終端應用裝置。

另一方面，測試儀器設備的進步，也是多標準晶片成本進一步降低的重要原因。Steffen表示，過去一台單機量測儀器通常僅可測試一種通訊技術，終端裝置開發商要測試內建多元通訊技術的產品時，須購進多種測試儀器，還須花費時間將所有測試設備進行同步設定，相當耗費成本。

不過，隨著半導體製程技術的進步，高頻與更高精準度的類比數位轉換器(ADC)、處理器等元件陸續被開發，並導入量測儀器中，促使量測儀器可一機多工，不僅可同時測試多種無線訊號，還兼具時域與頻域測試的功能，大幅節省終端裝置製造商的測試成本。

由上述可知，為搶攻物聯網商機，並達成無縫連結的目的，物聯網終端裝置已開始進入支援多頻多模的時代，而整合型晶片的推出，以及可測試多元通訊技術量測儀器的問世，也促使多頻多模物聯網裝置的成本再往下探，可望推升物聯網的市場發展。