LPWA網路的崛起被視為一種催化劑,極其有望改變嵌入式和機器對機器(M2M)市場的本質。如今專為特定應用量身打造的客製化解決方案,未來將被一系列的DIY模組和服務所取代,使得廠商、用戶和合作夥伴之間的界限變得模糊。

在尚未得到市場認可之前,LPWA領域就已經在競相殺價。該領域目前的主導廠商是Sigfox,據稱現正以每年每節點約1美元的價格為量產客戶提供服務。

緊隨其後的是迅速擴大的LoRa聯盟成員。再其後則幾乎是不勝枚舉的各種Sub-GHz解決方案,以及兩個剛起步的蜂巢式無線技術選項:LTE Cat 1和LTE Cat M1。

這為蜂巢式無線領域的未來新貴——LTE Category M2帶來很大壓力。預計它將很快地從3GPP標準過程中脫穎而出,但至少要到2018年以後才可能用於主要的網路服務供應商,部份原因就在於:它要求營運商安裝並測試新一類的應用伺服器。

好消息是,IoT市場廣闊、多樣化,還需要幾年的時間才能完全培育成熟。許多人預計:IoT業務廣泛,足夠讓大家都有飯吃,但要預言哪些技術將成為主流以及哪些是小眾,目前還為時過早。

20160708 IoT NT31P1 圖1:Analysys Mason預計,LPWA技術將在2018年從連接業務取得9.7億美元的營收,較2015~2017年間累積4.5億美元的營收總和更高兩倍。(來源:GSMA)

模組製造商Electric Imp創辦人Hugo Fiennes樂觀看好低成本蜂巢式IoT網路的興起將改寫遊戲規則。如今,基於IP的晶片、板卡和系統等針對智慧家庭的易用、豐富生態系統,將從藍牙和Wi-Fi轉移到蜂巢式技術,使其易於產生混搭方案。

Fiennes認為,現在的M2M專業領域將被製造社群所取代。同時,蜂巢式IoT將使Web 2.0混搭應用程式介面(API)創造出更多新的服務。

三星(Samsung)策略長Young Sohn在最近Imec技術論壇的專題演講中,分享了對IoT的類似觀點。他舉例說,有一個新潮的小夥伴成立了Ring.com,可以將具有視訊功能的門鈴與智慧型手機連接起來。

「他所做的就是找了三個人,將已有的東西搭在一起——這就是智慧、連網裝置和雲端的力量,」Sohn說。「建構產品比以前更容易,」他指出,Instagram是由三位工程師在六週內建立的;而微軟(Microsoft) Windows的升級,則要300名工程師花兩年時間。

包括三星、其競爭對手英特爾(Intel)以及任何一家有微控制器產品線的晶片供應商,都準備推出由周邊設備和服務支援的低功耗模組,迎接這一波IoT商機。

蜂巢式模組製造商們都希望這一願景儘快實現,使其相對昂貴和耗電的M2M產品線進入更大的IoT市場。

資料價格是下一個未知數

現在推出的10Mbit/s LTE Cat 1模組主要吸引的是想升級2G與3G網路的現有M2M用戶,他們擔心2G和3G網路不久將停止服務。

隨著1Mbit Cat M標準預計在明年啟用,「我們看到了當今的蜂巢式技術無法滿足的新市場以及不同市場的人們;因為現有技術無法提供較長的電池續航時間和所需的價格,」NimbeLink執行長Scott Schwalbe表示,NimbeLink是一家規模雖小但成長迅速的蜂巢式數據機供應商。

當今的M2M用戶範圍從ATM機器、自動販賣機、電子看板、銷售終端到可程式邏輯控制器等,大部份在2G網路上操作。目前推出的Cat 1產品為油氣田和農場等遠端監控開啟了潛在機會,但成本和功耗通常與2G產品相同,Schwalbe說。

藉由Cat M,客戶將「不再是科技業者,而是諸如化工企業、非科技產品類公司等想要監控或管理其產品和製程的製造商。」他說。「如果邊緣感測器加上電池的價格做到50美元,將啟動嵌入式遠端監控這一整個市場,」他補充說。

20160708 IoT NT31P2 圖2:只有蜂巢式技術涵蓋從低到高頻寬應用的整個範圍,但IoT市場的競爭正將價格和功耗持續探底

行動營運商是否會將數據價格降低到足以吸引這個新應用領域所需的超低層次,有些人仍抱持懷疑態度。

「我同意這樣的觀點。營運商正面臨如何選擇合適價格點的挑戰,尤其是對Cat M1和M2是否會調價仍有待觀察」模組製造商Gemalto的M2M產品線和策略副總裁Axel Hansmann表示。「其挑戰在於:除非實現大量連接...否則很難獲利,」他說。

Fiennes認為,營運商瞭解IoT的機會,也將會把價格定得夠低,以啟動這一市場。亞馬遜(Amazon)的Kindle為其指引了道路,他補充說,無需支援傳統的2G/3G網路,可使晶片組變的更簡單,大家都不必再向高通(Qualcomm)和其它公司付2G/3G網路的專利費了。

20160708 IoT NT31P3 圖3:Strategy Analytics表示,到2022年,服務供應商可從LPWA獲利達130億美元

營運商各顯神通

對於營運商來說,CAT1和M1是對其現有網路的軟體升級。但M2將需要他們部署一套由3GPP定義的全新應用伺服器,以處理非IP流量。額外的測試和成本意味著很少有營運商會在2018年前啟動M2網路。

中國將會是個例外。考慮到頻譜可用性,預計中國將跳過M1直接到M2。

蜂巢式技術發展藍圖上的另一個重點是,有些營運商預計將在歐洲和其它缺少LTE的地區部署新的低成本3G版本——所謂的擴展覆蓋GSM(EC-GSM);它將與原有的2G和3G網路競爭,特別是在歐洲,各種蜂巢式技術會交錯在一起。

例如,一些北歐地區的營運商已經表示將關閉3G,但保留2G用於IoT。在美國,AT&T宣佈將在2017年關閉其2G網路,迫使使用者轉用更高效的LTE網路。

AT&T目前已推出了Cat 1服務,並計畫在今年底前測試Cat M1,明年啟動M1服務。但截至目前為止,AT&T還沒有M2服務甚或試驗的公開時間表。

目前,在AT&T佔最最大部份的M2M客戶和工業IoT用戶已超過2,800萬。AT&T的IoT產品開發副總裁Cameron Coursey說,其用戶範圍從低頻寬應用(如資產追蹤)到監控視訊攝影機和車聯網等都有。

也有像Orange一樣的服務供應商可能每種技術都用。Orange的無線接取網路副總裁Arnaud Vamparys指出,在歐洲和非洲,已有九百多萬M2M用戶服務營運了。

2G和EC-GSM提供了理想的全國覆蓋範圍,Vamparys說。藉由已在實驗室測試的Cat M1,LTE提供了更多選擇。到2016年年中,Orange將在家鄉法國部署一個可覆蓋1,200個城市的全國性LoRa網路。

目前,大約有一半的蜂巢式IoT用戶仍然使用2G網路。Schwalbe指出,對於3G的需求仍低,而且還有一些用戶甚至需要LTE Cat 3或4來支援應用,如視訊串流服務站。

NimbeLink現在正忙著協助50多家客戶設計Cat 1硬體。在其中許多新選項中有哪一項將得勢?可用於哪些應用?以及何時起飛?Schwalbe認為,這一切目前都還有待觀察。

(參考原文:Cellular IoT Raises Hopes, Concerns,by Rick Merritt)