全球5G與物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展正值起步階段，臺(tái)灣晶片業(yè)者已積極投入LTE-M、NB-IoT、V2X與動(dòng)態(tài)頻譜分享等相關(guān)技術(shù)研發(fā)，期結(jié)合過去在數(shù)據(jù)通訊(Datacom)領(lǐng)域所累積的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，快速卡位5G與物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，再創(chuàng)新一波成長(zhǎng)。
物聯(lián)網(wǎng)裝置少量多樣與低成本的特性，對(duì)臺(tái)灣IC設(shè)計(jì)業(yè)者來說，是極佳的發(fā)展機(jī)會(huì)，可充分展現(xiàn)臺(tái)灣中小型企業(yè)靈活彈性的營(yíng)運(yùn)優(yōu)勢(shì)，因此將會(huì)是臺(tái)灣IC設(shè)計(jì)業(yè)非常有利發(fā)揮的一塊市場(chǎng)大餅。
圖1 臺(tái)灣大學(xué)學(xué)術(shù)副校長(zhǎng)陳良基表示，在物聯(lián)網(wǎng)商機(jī)聲勢(shì)看漲，政府必須建立一個(gè)合理化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的機(jī)制，培養(yǎng)新創(chuàng)公司為臺(tái)灣產(chǎn)業(yè)挹注新生命。
5G/IoT推波助瀾 臺(tái)灣IC設(shè)計(jì)業(yè)有“機(jī)”可循
以目前現(xiàn)況來看，物聯(lián)網(wǎng)仍在起步階段，正是臺(tái)灣發(fā)展的大好時(shí)機(jī)，尤其，臺(tái)灣產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)大多是以中小型企業(yè)為主體，物聯(lián)網(wǎng)這種要求低功耗、低成本的應(yīng)用模式反而成為助長(zhǎng)臺(tái)灣IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的新契機(jī)。
臺(tái)灣大學(xué)學(xué)術(shù)副校長(zhǎng)陳良基(圖1)表示，臺(tái)灣的IC設(shè)計(jì)環(huán)境非常的好，過去臺(tái)灣都是以進(jìn)口替代為主體，利用龐大的產(chǎn)量打造可觀的商業(yè)利潤(rùn)，不過早年個(gè)人電腦(PC)所建造的成功商業(yè)模式已成過去式，現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)將大行其道，因此臺(tái)灣應(yīng)該盡快建立起良好的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)機(jī)制，讓臺(tái)灣IC設(shè)計(jì)廠商能跟上這波潮流。
以現(xiàn)階段來講，物聯(lián)網(wǎng)訂單量尚未明朗化，產(chǎn)業(yè)界依舊會(huì)有投資風(fēng)險(xiǎn)的疑慮。不過資策會(huì)智慧網(wǎng)通系統(tǒng)研究所所長(zhǎng)馮明惠(圖2)認(rèn)為，臺(tái)灣廠商勢(shì)必要做好萬全準(zhǔn)備迎接物聯(lián)網(wǎng)的浪潮，否則未來產(chǎn)業(yè)將會(huì)面臨更嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
資策會(huì)智慧網(wǎng)通系統(tǒng)研究所所長(zhǎng)馮明惠認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用多元，亟需找出適合的策略合作夥伴，在物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)轉(zhuǎn)捩點(diǎn)奪得先機(jī)。
馮明惠分析，2020年物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)出現(xiàn)上百億的裝置，進(jìn)而演變出復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，因此未來物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)該由應(yīng)用端主導(dǎo)布建垂直整合的領(lǐng)域，配合不同應(yīng)用的需求打造相對(duì)應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)域，例如能源開發(fā)領(lǐng)域由能源生產(chǎn)業(yè)者布建。
除此之外，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用多元且各種無線通訊標(biāo)準(zhǔn)林立，加上臺(tái)灣中小型企業(yè)還有限于資本額不足的可能，因此亟須找到適合的策略合作夥伴，方能一起搶攻物聯(lián)網(wǎng)這塊大餅。
馮明惠表示，過去聯(lián)發(fā)科就非常積極與智通所合作推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)聚落，其原因在于即便只是一個(gè)手持裝置都需少量多樣的特色產(chǎn)品，只單憑一顆晶片要支援這樣多樣化的效能非常不容易；也就因?yàn)槿绱?，?lián)發(fā)科需要有策略夥伴才能有機(jī)會(huì)擴(kuò)張市場(chǎng)。
馮明惠進(jìn)一步指出，像臺(tái)灣這種在地化場(chǎng)域依舊有爭(zhēng)取國(guó)外訂單的潛力，其中一種方式是以跨國(guó)合作的模式，臺(tái)灣廠商可與國(guó)外廠商合作研發(fā)，未來一起成立新創(chuàng)公司，而該公司將可易于生存于兩國(guó)之中。
資策會(huì)智慧網(wǎng)通系統(tǒng)研究所前瞻行動(dòng)通訊系統(tǒng)中心主任陳仕易表示，臺(tái)灣具有完整IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)鏈，非常有機(jī)會(huì)跨入5G物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，尤其是物聯(lián)網(wǎng)終端晶片的應(yīng)用。
另一方面，針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域IC設(shè)計(jì)業(yè)者通訊技術(shù)可以發(fā)展的方向，資策會(huì)智慧網(wǎng)通系統(tǒng)研究所前瞻行動(dòng)通訊系統(tǒng)中心主任陳仕易(圖3)表示，以IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)來講，現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)的通訊大多都是藍(lán)牙(Bluetooth)、Wi-Fi和ZigBee為主。此外，國(guó)際上還有LoRa聯(lián)盟和SigFox電信商亦發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)。
然而，值得一提的是，第三代合作夥伴計(jì)畫(3GPP)已開始在Release 13版規(guī)格中，制定支援物聯(lián)網(wǎng)的LTE通訊技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)--LTE-M和窄頻物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)，其中，LTE-M的標(biāo)準(zhǔn)會(huì)有望于今年年初制定完成，而NB-IoT完整制定的出現(xiàn)時(shí)間雖尚未確定，但NB-IoT第一版雛型今年有望出現(xiàn)。
據(jù)了解，LTE-M的頻寬為1.4MHz，資料吞吐量為1Mbit/s；另一方面，NB-IOT的頻寬為200kHz，所以它的資料吞吐量比較低，當(dāng)然價(jià)格相對(duì)較低廉。
陳仕易分析，基本上NB-IoT是以傳輸資料量較小的技術(shù)為主，LTE-M可支援頻寬較高的設(shè)備提供影音資料傳輸?shù)墓δ?。這也意味著3GPP雖然訂立很多不同的規(guī)格，但每個(gè)規(guī)格都有相對(duì)應(yīng)的市場(chǎng)定位。
陳仕易進(jìn)一步說明，LTE-M的產(chǎn)品已有國(guó)外先進(jìn)廠商投資開發(fā)，而臺(tái)灣廠商如聯(lián)發(fā)科、宏達(dá)電(HTC)、宏碁(Acer)和研究單位工研院都也有參與討論，以加快布局腳步。他認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展機(jī)會(huì)在于達(dá)到更省電與低成本的制造，而臺(tái)灣具有完整的IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)鏈，是非常有機(jī)會(huì)進(jìn)入到5G物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，尤其是針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)終端晶片的范疇。
陳仕易認(rèn)為，目前5G的標(biāo)準(zhǔn)尚未制定完全，未來5G的機(jī)器類型通訊(Machine Type Communications, MTC)標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)有兩種，一種是針對(duì)大量裝置的通訊標(biāo)準(zhǔn)mMTC；另一種則是具備更低延遲性及高可靠度的uMTC。他表示，在2020年可能會(huì)出現(xiàn)幾百億的終端裝置，而這兩種標(biāo)準(zhǔn)非常適合臺(tái)灣發(fā)展車對(duì)各種物件(V2X)通訊與智慧制造。
據(jù)了解，目前資策會(huì)智通所已與一兩家廠商接洽LTE和5G技術(shù)的IC設(shè)計(jì)研發(fā)，預(yù)期在2017年或2018年時(shí)，將有IC設(shè)計(jì)公司投入下一代LTE和5G物聯(lián)網(wǎng)晶片量產(chǎn)。
陳仕易分析，mMTC的概念是LTE標(biāo)準(zhǔn)演化而來較容易實(shí)現(xiàn)，但uMTC需要非常低的延遲，若要達(dá)到此境界，則須從LTE底層與網(wǎng)路架構(gòu)做大幅度的改變，在uMTC這部分全球都還在演化中，尚未有明確的方向出現(xiàn)。
頻譜危機(jī)一觸即發(fā) 智通所頻譜分享解套
隨著全球行動(dòng)裝置爆發(fā)性成長(zhǎng)，傳輸量也日益劇增，頻譜資源短缺危機(jī)不容小覷。為此資策會(huì)智通所正戮力研發(fā)頻譜分享技術(shù)，開發(fā)6GHz以下的頻譜釋放技術(shù)。
馮明惠認(rèn)為，未來物聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代頻譜非常昂貴，像3GPP的頻譜都要付錢，以至于很多應(yīng)用業(yè)者相繼投入不需要電信服務(wù)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，因此資策會(huì)智通所很早就開始研發(fā)處理活化頻譜的技術(shù)。直至今日，全球各國(guó)包含歐洲、美國(guó)、日本都已有動(dòng)態(tài)頻譜的服務(wù)出現(xiàn)。
陳仕易進(jìn)一步表示，在臺(tái)灣方面，資策會(huì)智通所結(jié)合多家廠商以及研究單位，成立一個(gè)電視空白頻譜(TV White Space)的前測(cè)團(tuán)隊(duì)，其主要成員包含聯(lián)發(fā)科、聯(lián)陽(yáng)半導(dǎo)體、臺(tái)灣電信技術(shù)中心、資策會(huì)MIC、臺(tái)灣微軟(Mircosoft)和兩家外商公司一起參與研究測(cè)試。
5G打通任督二脈 實(shí)現(xiàn)V2X車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用藍(lán)圖
除了頻譜活化技術(shù)的加持外，5G技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域范圍亦涵蓋車聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)范圍。從廣域的運(yùn)用來說，要賦予車聯(lián)網(wǎng)能力只有電信營(yíng)運(yùn)商才能實(shí)現(xiàn)，其因在于車子的移動(dòng)范圍非常大，因此電信營(yíng)運(yùn)商的通訊技術(shù)無論是4G或未來5G技術(shù)都較能實(shí)現(xiàn)廣域的車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
然而，涉及電信營(yíng)運(yùn)商自然就會(huì)有通訊費(fèi)的要求，汽車廠商也關(guān)注到這個(gè)問題。有鑒于此，歐美各國(guó)研發(fā)車聯(lián)網(wǎng)時(shí)，最初是提出一種類似于Wi-Fi的IEEE 802.11p技術(shù)，該技術(shù)就像是現(xiàn)在提到的V2X通訊，利用免費(fèi)的Wi-Fi技術(shù)感測(cè)周遭環(huán)境，但受限于傳輸距離的限制，理論上只能傳送一公里。
資策會(huì)智慧網(wǎng)通系統(tǒng)研究所技術(shù)智財(cái)協(xié)理張文堯表示，除了W-Fi之外，3GPP現(xiàn)在也有短距通訊LTE-V服務(wù)的探討，由中國(guó)大陸廠商華為領(lǐng)導(dǎo)開發(fā)，希望透過LTE的D2D(Device To Device)實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造出電信營(yíng)運(yùn)商能與IEEE 802.11p短距通訊競(jìng)爭(zhēng)的條件。他認(rèn)為，若將來D2D開發(fā)成功，未來電信營(yíng)運(yùn)商商業(yè)營(yíng)運(yùn)可能性將超過車用環(huán)境無線存取(WAVE)/專用短程通訊(DSRC)。
另一方面，綜觀美國(guó)V2X車用市場(chǎng)，張文堯強(qiáng)調(diào)，北美地區(qū)推動(dòng)V2X通訊勢(shì)在必行，近期歐巴馬政府正積極推動(dòng)車通訊技術(shù)的法案進(jìn)行，最快將于2017年最晚2018年上路，未來V2X通訊將有機(jī)會(huì)在美國(guó)變成規(guī)章制度，當(dāng)此法案通過后，V2X在不久的未來將成為汽車標(biāo)準(zhǔn)配備，對(duì)于美國(guó)廣大的汽車市場(chǎng)必將掀起龐大商機(jī)。
馮明惠表示，物聯(lián)網(wǎng)牽涉各行各業(yè)，非常需要從上層法規(guī)政策層面推動(dòng)，而非單靠技術(shù)團(tuán)隊(duì)或產(chǎn)業(yè)界而成，如頻譜活化政策或者是交通政策面實(shí)行。
強(qiáng)化臺(tái)灣競(jìng)爭(zhēng)力 政府推動(dòng)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)勢(shì)在必行
在物聯(lián)網(wǎng)商機(jī)看漲的趨勢(shì)下，臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)想在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域大展身手，當(dāng)務(wù)之急是透過政府與民間企業(yè)攜手合作，建造良善創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的機(jī)制，培養(yǎng)可制造新產(chǎn)品與新服務(wù)的新創(chuàng)公司，為臺(tái)灣產(chǎn)業(yè)挹注新活水。
陳良基認(rèn)為，臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在新領(lǐng)域的創(chuàng)新并無具體經(jīng)驗(yàn)，政府應(yīng)吸引具有新創(chuàng)科技能力的人才推動(dòng)創(chuàng)新。他強(qiáng)調(diào)，臺(tái)灣真正要做的是鼓勵(lì)勇于開發(fā)新創(chuàng)產(chǎn)品的人才，而該產(chǎn)品無論是測(cè)試與搭配的IC設(shè)計(jì)都將呈現(xiàn)嶄新樣貌。
然而，對(duì)于新創(chuàng)公司而言，開發(fā)創(chuàng)造新產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)性非常高，因此政府無論是在稅制上或在公司設(shè)立的法規(guī)上都需做全面性的調(diào)整，以建立合宜的發(fā)展環(huán)境，持續(xù)替產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力添柴火。
陳良基提到，政府成立的“閉鎖型公司法”法案在某種程度上，呼應(yīng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的建置，但單憑閉鎖型公司法是不足以支撐新創(chuàng)公司的運(yùn)轉(zhuǎn)；此狀況從大多的新創(chuàng)公司依舊將公司設(shè)立在海外便可看出端倪。
陳良基強(qiáng)調(diào)，臺(tái)灣的IC設(shè)計(jì)早就已與國(guó)際同步，學(xué)界在前瞻研究這方面不成問題，關(guān)鍵在于如何將研究成果轉(zhuǎn)成產(chǎn)品這個(gè)環(huán)節(jié)，若沒有好的土壤可讓種子落地生根，許多學(xué)校研發(fā)出的創(chuàng)新技術(shù)將無法落實(shí)。
因此，政府單位可朝課稅更加合理化等方向調(diào)整，建立起讓臺(tái)灣產(chǎn)業(yè)更有競(jìng)爭(zhēng)力的架構(gòu)，創(chuàng)造更多臺(tái)灣就業(yè)機(jī)會(huì)和成長(zhǎng)空間。
賣服務(wù)送IC 迎接物聯(lián)網(wǎng)新商業(yè)模式
物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域還處于百家爭(zhēng)鳴的態(tài)勢(shì)，并且物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)都還在演進(jìn)中看不到一個(gè)重點(diǎn)的應(yīng)用；有鑒于此，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)從應(yīng)用服務(wù)端出發(fā)，帶出更多更多樣化的服務(wù)設(shè)計(jì)，推翻過往出售容易被取代的IC平臺(tái)，利用賣服務(wù)的思維創(chuàng)造出全新更具價(jià)值的物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式。
陳良基表示，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代IC只是控制載具的開關(guān)，最具價(jià)值的核心是在于將來的數(shù)據(jù)資料(Data)，這些數(shù)據(jù)都會(huì)經(jīng)過運(yùn)算系統(tǒng)，經(jīng)過分析后提供給客戶服務(wù)。
簡(jiǎn)言之，物聯(lián)網(wǎng)是由整個(gè)運(yùn)算系統(tǒng)支撐，客戶真正拿到服務(wù)是看服務(wù)的整體性，不會(huì)只買單個(gè)物體，因此必須做系統(tǒng)整合，從應(yīng)用服務(wù)端創(chuàng)造出更多元的服務(wù)設(shè)計(jì)。
陳良基強(qiáng)調(diào)，IC秤斤秤兩的時(shí)代已過去，未來每顆IC的成本都可被計(jì)算，從資通訊產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)上，看到真正價(jià)值比較高的公司都已轉(zhuǎn)型賣服務(wù)。換言之，過去是賣公板附贈(zèng)驅(qū)動(dòng)軟體的營(yíng)運(yùn)模式，現(xiàn)在應(yīng)反過來創(chuàng)造利用獨(dú)創(chuàng)又貼近客戶的核心知識(shí)，賣軟體送公板，做比較長(zhǎng)遠(yuǎn)的商業(yè)考量。
另一方面，針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)這波趨勢(shì)的關(guān)鍵前瞻技術(shù)，陳良基認(rèn)為在終端裝置的部分，感測(cè)器整合是需要的，因此必須利用系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)技術(shù)進(jìn)行整合，而這部分也是臺(tái)灣未來可以加強(qiáng)努力的方向。