全球5G與物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展正值起步階段，臺灣晶片業(yè)者已積極投入LTE-M、NB-IoT、V2X與動態(tài)頻譜分享等相關技術研發(fā)，期結(jié)合過去在數(shù)據(jù)通訊(Datacom)領域所累積的設計經(jīng)驗，快速卡位5G與物聯(lián)網(wǎng)市場，再創(chuàng)新一波成長。

　　物聯(lián)網(wǎng)裝置少量多樣與低成本的特性，對臺灣IC設計業(yè)者來說，是極佳的發(fā)展機會，可充分展現(xiàn)臺灣中小型企業(yè)靈活彈性的營運優(yōu)勢，因此將會是臺灣IC設計業(yè)非常有利發(fā)揮的一塊市場大餅。

　　圖1　臺灣大學學術副校長陳良基表示，在物聯(lián)網(wǎng)商機聲勢看漲，政府必須建立一個合理化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的機制，培養(yǎng)新創(chuàng)公司為臺灣產(chǎn)業(yè)挹注新生命。

　　5G/IoT推波助瀾　臺灣IC設計業(yè)有“機”可循

　　以目前現(xiàn)況來看，物聯(lián)網(wǎng)仍在起步階段，正是臺灣發(fā)展的大好時機，尤其，臺灣產(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、低成本的應用模式反而成為助長臺灣IC設計產(chǎn)業(yè)的新契機。

　　臺灣大學學術副校長陳良基(圖1)表示，臺灣的IC設計環(huán)境非常的好，過去臺灣都是以進口替代為主體，利用龐大的產(chǎn)量打造可觀的商業(yè)利潤，不過早年個人電腦(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，因此臺灣應該盡快建立起良好的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)機制，讓臺灣IC設計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)界依舊會有投資風險的疑慮。不過資策會智慧網(wǎng)通系統(tǒng)研究所所長馮明惠(圖2)認為，臺灣廠商勢必要做好萬全準備迎接物聯(lián)網(wǎng)的浪潮，否則未來產(chǎn)業(yè)將會面臨更嚴峻的考驗。

　資策會智慧網(wǎng)通系統(tǒng)研究所所長馮明惠認為，物聯(lián)網(wǎng)應用多元，亟需找出適合的策略合作夥伴，在物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術轉(zhuǎn)捩點奪得先機。

　　馮明惠分析，2020年物聯(lián)網(wǎng)將會出現(xiàn)上百億的裝置，進而演變出復雜的生態(tài)系統(tǒng)，因此未來物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)應該由應用端主導布建垂直整合的領域，配合不同應用的需求打造相對應的物聯(lián)網(wǎng)場域，例如能源開發(fā)領域由能源生產(chǎn)業(yè)者布建。

　　除此之外，物聯(lián)網(wǎng)的應用多元且各種無線通訊標準林立，加上臺灣中小型企業(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物聯(lián)網(wǎng)聚落，其原因在于即便只是一個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；也就因為如此，聯(lián)發(fā)科需要有策略夥伴才能有機會擴張市場。

　　馮明惠進一步指出，像臺灣這種在地化場域依舊有爭取國外訂單的潛力，其中一種方式是以跨國合作的模式，臺灣廠商可與國外廠商合作研發(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之中。

　　資策會智慧網(wǎng)通系統(tǒng)研究所前瞻行動通訊系統(tǒng)中心主任陳仕易表示，臺灣具有完整IC設計產(chǎn)業(yè)鏈，非常有機會跨入5G物聯(lián)網(wǎng)領域，尤其是物聯(lián)網(wǎng)終端晶片的應用。

　　另一方面，針對物聯(lián)網(wǎng)領域IC設計業(yè)者通訊技術可以發(fā)展的方向，資策會智慧網(wǎng)通系統(tǒng)研究所前瞻行動通訊系統(tǒng)中心主任陳仕易(圖3)表示，以IC設計產(chǎn)業(yè)來講，現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)的通訊大多都是藍牙(Bluetooth)、Wi-Fi和ZigBee為主。此外，國際上還有LoRa聯(lián)盟和SigFox電信商亦發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)通訊技術。

　　然而，值得一提的是，第三代合作夥伴計畫(3GPP)已開始在Release 13版規(guī)格中，制定支援物聯(lián)網(wǎng)的LTE通訊技術標準--LTE-M和窄頻物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)，其中，LTE-M的標準會有望于今年年初制定完成，而NB-IoT完整制定的出現(xiàn)時間雖尚未確定，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，當然價格相對較低廉。

　　陳仕易分析，基本上NB-IoT是以傳輸資料量較小的技術為主，LTE-M可支援頻寬較高的設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，但每個規(guī)格都有相對應的市場定位。

　　陳仕易進一步說明，LTE-M的產(chǎn)品已有國外先進廠商投資開發(fā)，而臺灣廠商如聯(lián)發(fā)科、宏達電(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。他認為，物聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展機會在于達到更省電與低成本的制造，而臺灣具有完整的IC設計產(chǎn)業(yè)鏈，是非常有機會進入到5G物聯(lián)網(wǎng)領域，尤其是針對物聯(lián)網(wǎng)終端晶片的范疇。

　　陳仕易認為，目前5G的標準尚未制定完全，未來5G的機器類型通訊(Machine Type Communications, MTC)標準將會有兩種，一種是針對大量裝置的通訊標準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年可能會出現(xiàn)幾百億的終端裝置，而這兩種標準非常適合臺灣發(fā)展車對各種物件(V2X)通訊與智慧制造。

　　據(jù)了解，目前資策會智通所已與一兩家廠商接洽LTE和5G技術的IC設計研發(fā)，預期在2017年或2018年時，將有IC設計公司投入下一代LTE和5G物聯(lián)網(wǎng)晶片量產(chǎn)。

　　陳仕易分析，mMTC的概念是LTE標準演化而來較容易實現(xiàn)，但uMTC需要非常低的延遲，若要達到此境界，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)。

　　頻譜危機一觸即發(fā)　智通所頻譜分享解套

　　隨著全球行動裝置爆發(fā)性成長，傳輸量也日益劇增，頻譜資源短缺危機不容小覷。為此資策會智通所正戮力研發(fā)頻譜分享技術，開發(fā)6GHz以下的頻譜釋放技術。

　　馮明惠認為，未來物聯(lián)網(wǎng)的時代頻譜非常昂貴，像3GPP的頻譜都要付錢，以至于很多應用業(yè)者相繼投入不需要電信服務的物聯(lián)網(wǎng)技術，因此資策會智通所很早就開始研發(fā)處理活化頻譜的技術。直至今日，全球各國包含歐洲、美國、日本都已有動態(tài)頻譜的服務出現(xiàn)。

　　陳仕易進一步表示，在臺灣方面，資策會智通所結(jié)合多家廠商以及研究單位，成立一個電視空白頻譜(TV White Space)的前測團隊，其主要成員包含聯(lián)發(fā)科、聯(lián)陽半導體、臺灣電信技術中心、資策會MIC、臺灣微軟(Mircosoft)和兩家外商公司一起參與研究測試。

　　5G打通任督二脈　實現(xiàn)V2X車聯(lián)網(wǎng)應用藍圖

　　除了頻譜活化技術的加持外，5G技術物聯(lián)網(wǎng)應用領域范圍亦涵蓋車聯(lián)網(wǎng)的技術范圍。從廣域的運用來說，要賦予車聯(lián)網(wǎng)能力只有電信營運商才能實現(xiàn)，其因在于車子的移動范圍非常大，因此電信營運商的通訊技術無論是4G或未來5G技術都較能實現(xiàn)廣域的車聯(lián)網(wǎng)應用。

　　然而，涉及電信營運商自然就會有通訊費的要求，汽車廠商也關注到這個問題。有鑒于此，歐美各國研發(fā)車聯(lián)網(wǎng)時，最初是提出一種類似于Wi-Fi的IEEE 802.11p技術，該技術就像是現(xiàn)在提到的V2X通訊，利用免費的Wi-Fi技術感測周遭環(huán)境，但受限于傳輸距離的限制，理論上只能傳送一公里。

　　資策會智慧網(wǎng)通系統(tǒng)研究所技術智財協(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服務的探討，由中國大陸廠商華為領導開發(fā)，希望透過LTE的D2D(Device To Device)實驗，創(chuàng)造出電信營運商能與IEEE 802.11p短距通訊競爭的條件。他認為，若將來D2D開發(fā)成功，未來電信營運商商業(yè)營運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V2X車用市場，張文堯強調(diào)，北美地區(qū)推動V2X通訊勢在必行，近期歐巴馬政府正積極推動車通訊技術的法案進行，最快將于2017年最晚2018年上路，未來V2X通訊將有機會在美國變成規(guī)章制度，當此法案通過后，V2X在不久的未來將成為汽車標準配備，對于美國廣大的汽車市場必將掀起龐大商機。

　　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，而非單靠技術團隊或產(chǎn)業(yè)界而成，如頻譜活化政策或者是交通政策面實行。

　　強化臺灣競爭力　政府推動創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)勢在必行

　　在物聯(lián)網(wǎng)商機看漲的趨勢下，臺灣半導體產(chǎn)業(yè)想在物聯(lián)網(wǎng)領域大展身手，當務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)的機制，培養(yǎng)可制造新產(chǎn)品與新服務的新創(chuàng)公司，為臺灣產(chǎn)業(yè)挹注新活水。

　　陳良基認為，臺灣半導體產(chǎn)業(yè)在新領域的創(chuàng)新并無具體經(jīng)驗，政府應吸引具有新創(chuàng)科技能力的人才推動創(chuàng)新。他強調(diào)，臺灣真正要做的是鼓勵勇于開發(fā)新創(chuàng)產(chǎn)品的人才，而該產(chǎn)品無論是測試與搭配的IC設計都將呈現(xiàn)嶄新樣貌。

　　然而，對于新創(chuàng)公司而言，開發(fā)創(chuàng)造新產(chǎn)品的風險性非常高，因此政府無論是在稅制上或在公司設立的法規(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)競爭力添柴火。

　　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)公司的運轉(zhuǎn)；此狀況從大多的新創(chuàng)公司依舊將公司設立在海外便可看出端倪。

　　陳良基強調(diào)，臺灣的IC設計早就已與國際同步，學界在前瞻研究這方面不成問題，關鍵在于如何將研究成果轉(zhuǎn)成產(chǎn)品這個環(huán)節(jié)，若沒有好的土壤可讓種子落地生根，許多學校研發(fā)出的創(chuàng)新技術將無法落實。

　　因此，政府單位可朝課稅更加合理化等方向調(diào)整，建立起讓臺灣產(chǎn)業(yè)更有競爭力的架構(gòu)，創(chuàng)造更多臺灣就業(yè)機會和成長空間。

　　賣服務送IC　迎接物聯(lián)網(wǎng)新商業(yè)模式

　　物聯(lián)網(wǎng)領域還處于百家爭鳴的態(tài)勢，并且物聯(lián)網(wǎng)技術都還在演進中看不到一個重點的應用；有鑒于此，物聯(lián)網(wǎng)應從應用服務端出發(fā)，帶出更多更多樣化的服務設計，推翻過往出售容易被取代的IC平臺，利用賣服務的思維創(chuàng)造出全新更具價值的物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式。

　　陳良基表示，物聯(lián)網(wǎng)時代IC只是控制載具的開關，最具價值的核心是在于將來的數(shù)據(jù)資料(Data)，這些數(shù)據(jù)都會經(jīng)過運算系統(tǒng)，經(jīng)過分析后提供給客戶服務。

　　簡言之，物聯(lián)網(wǎng)是由整個運算系統(tǒng)支撐，客戶真正拿到服務是看服務的整體性，不會只買單個物體，因此必須做系統(tǒng)整合，從應用服務端創(chuàng)造出更多元的服務設計。

　　陳良基強調(diào)，IC秤斤秤兩的時代已過去，未來每顆IC的成本都可被計算，從資通訊產(chǎn)業(yè)的市場上，看到真正價值比較高的公司都已轉(zhuǎn)型賣服務。換言之，過去是賣公板附贈驅(qū)動軟體的營運模式，現(xiàn)在應反過來創(chuàng)造利用獨創(chuàng)又貼近客戶的核心知識，賣軟體送公板，做比較長遠的商業(yè)考量。

　　另一方面，針對物聯(lián)網(wǎng)這波趨勢的關鍵前瞻技術，陳良基認為在終端裝置的部分，感測器整合是需要的，因此必須利用系統(tǒng)級封裝(SiP)技術進行整合，而這部分也是臺灣未來可以加強努力的方向。