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【ZigBee 未凋！但串聯「異質感測」並不如想像中容易】

ZigBee 可謂是最早具備物聯網 (IoT) 雛形的先驅技術之一，也因開放式標準與可支援眾多節點的網狀 (mesh) 網路而名噪一時，符合大範圍 IoT 互連所需。更重要的是，ZigBee 是開放式標準，且無頻率合法性疑慮，是承接公部門專案的必要條件，這也是同為 IEEE 802.15.4 個人區域網 (PAN) 標準的 Z-Wave，難以完全取而代之的根本原因；一路伴隨 ZigBee 成長的通訊系統整合商分享近身觀察表示，Z-Wave 雖有家電大廠力挺，但礙於並非開放源碼，加上使用頻段在中國並不合法，現階段只有在歐洲本土較為盛行。

與其他無線通訊技術相較，WiFi 在連網瞬間不但有互搶頻譜資源的問題，且十分耗電、約三個月就須換電池。除非有影音需求，否則將其用於低量傳輸未免過於浪費；新一代 Blutetooth 雖然也有網狀拓樸，但它是以「廣播」方式傳輸、網路中所有節點會同時被喚醒，功耗表現未盡理想。反觀 ZigBee，網路中不須工作的裝置可進入休眠狀態，若用於簡單的門窗開關偵測，可以五年都不用換電池。經過多年市場試煉，ZigBee 相較於其他新興 PAN 技術，在商用量產上具有難以超越的利基，已獲美國、印度和中國市場普遍認同。

串聯「異質感測」設備並不如想像簡單，最棘手的瓶頸就是晶片互通性不良的問題。所謂的 IoT 可分為四大部分來看，由上而下依序為：雲端運算、公有雲／私有雲對接、互聯網和 WSN。如果互通障礙起源越接近晶片底層協定，就越麻煩，需要花更多心力去改善優化。透過寶貴經驗累積、奠定厚實基礎，將成為發展自有品牌的最有力籌碼，包括：各種通訊協定、領域特有知識、設備、系統和應用程式，可讓設備、軟體或感應器等組成的網路彼此互聯、收集和交換數據。

然而，要達到智能、環保目的，對監控數據掌握的精準度格外重要；否則，恐將流於「表象」……一起來聽聽專家的現身說法吧！

延伸閱讀：
《鉅康以 ZigBee 為基底 堆疊 Cloud- to- Cloud 智能管理》
http://compotechasia.com/a/____/2017/0414/35154.html
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#鉅康科技NETVOX TECHNOLOGY #廈門大洋通信 #奈伯思物聯網開發平台

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#5G通訊 #物聯網IoT #量測

【QoS 是連網應用情境的主要指標】

隨時可連網已成共同期待，終端設備如何從被動等待指派變成主動回報，以利後端網路動態轉換、在不同網域之間智慧「換手」(handover)，對使用效率和功耗影響甚鉅。至於使用情境，須取決於技術、成本和應用，而服務品質 (QoS) 是主要指標。大致來說，LTE-Advanced、IEEE 802.11ac 已能達到 Gbps 等級的傳輸率，區域網路 (WLAN)、個人區域網路 (PAN) 是鎖定 1 公里以內的短距傳輸應用，LTE-MTC (機器類通訊) 則是專為增強 10 公里以上的 LTE 覆蓋率而設計。

3GPP Release 13 依不同應用場景的使用者體驗 (UE) 新增兩項低功耗連網技術：一是符合增強型機器類通訊 (eMTC) 定義的 LTE- M (Cat. M1)，二是基於 FDD LTE 的 NB- IoT (即 Cat. M2 或 Cat. NB1)。前者可就現有網路做軟體升級，後者則須重新部署由 3GPP 定義的全新應用伺服器以處理非 IP 流量。簡言之，Cat.M1 和 ECGSM 皆是為強化電信服務而生，與 SIGFOX、LoRa 等非授權頻段一樣，面向的是 LPWAN 應用；不同之處在於：NB- IoT 走的是「授權頻段」服務，且無法使用現 LTE 網路、僅可共站架設。

這對已獲准架設基地台的營運商來說，或有地利之便，剩下的就是投資意願問題。3GPP 陣營的標準素以可靠性著稱；但幾近全新架構的 NB- IoT 為達省電目的，在低量傳輸做出某種程度的妥協。NB- IoT 將系統冗餘 (redundancy) 回報期間由半小時拉長至兩小時，且收、發雙方不一定要達成協商，就逕行傳輸資料。在 3GPP 動作頻頻的同時，Wi-Fi 聯盟也積極拓展下世代 802.11ah 無線通訊協定，制訂名為「Wi-Fi HaLow」的低功率、長距離物聯網技術，智慧家庭、汽車、醫療、工業、零售、農業和城市皆是目標市場。

有別於大眾所熟悉位於 2.4 GHz 或 5 GHz 的 802.11 協定，802.11ah 是借道 1 GHz 以下的 sub-GHz 頻段，以 900MHz 最常見。不同編碼機制會使晶片廠的設計成本提高，因此下世代通訊還有一個特色就是：晶片大廠積極在控制通道 (control channel) 與資料通道 (data channel) 的編碼技術「卡位」，進可在產業界發揮領頭作用，退可作為交叉授權的談判籌碼，建立自我保護機制。這對研發和實驗室等級量測儀器的銷售，顯然具有正面助益，也就不難理解為何龍頭晶片廠是眾家量測廠亟欲爭取的對象。

延伸閱讀：
《Anritsu：解析協定層、優化排程，單機式量測更靈活》
http://compotechasia.com/a/____/2017/0317/34961.html
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[焦點新聞]Elster瓦斯表及電表選用ADI的智慧電表解決方案

Analog Devices 美商亞德諾半導體公司（那斯達克代號：ADI）宣布，Elster (埃爾斯特) 公司選擇了 ADI 公司的 ADF7241 智慧電表解決方案運用於瓦斯表與電表上。Elster 是全球最大的電力、瓦斯及水測量和控制供應商之一，且作為由英國政府資助發起的一項全國性節能計畫重要成員。在英國政府的智慧電表導入計劃 (Smart Metering Implementation Programme) 中，2020年前將有超過5000萬台智慧瓦斯表和電表安裝在全英國所有家庭和小型企業內。ADI 以 ZigBee® 為基礎的 ADF7241 智慧電表解決方案，包括 ADF7241 收發器以及由 Exegin Technologies 公司提供的 ZigBee 網路協定堆疊，將提供 Elster 電表無線網路連線能力。

Elster 瓦斯部門智慧電表解決方案負責人 Joerg Klatte 表示：「因為效能、設計彈性，以及產品經得起未來考驗，因此 Elster 選擇了 ADI 公司的 ADF7241智慧電表解決方案。ADI 公司提供了一個獨特的彈性方案，讓 Elster 能使用2.4 GHz 和868-MHz 頻段的 ZigBee 軟體堆疊。特別是，它使我們的智慧瓦斯表電池壽命達到最大化，同時實現了比最先進的無線電還要更好的效能。」

智慧電表能精準測量消耗或產生了多少能源，並傳送資料給當地公用事業公司進行電力監控、計費和其他用途。ADI 公司的 ADF7241解決方案使智慧型瓦斯表、電表和水表得以提供客戶改良的計費準確性及先進的電力品質監測，從而減少公用事業公司的營運成本。

Exegin 總裁 Leslie Mulder 表示：「ADI 公司無線電技術結合 Exegin 的 ZigBee 堆疊，提供了在單一個人區域網路 (PAN) 支援多個實體層 (PHY) 裝置的智慧電表解決方案，包括868 MHz 和2.4GHz 的英國雙波段無線電解決方案。這非常適合安裝在英國的智慧電表，因為它提供了一個非特定的方式，提供以堆疊操作作為協調器、路由器或終端設備的最大彈性。」

關於 ADI 公司智慧電表解決方案

ADI 智慧電表解決方案的關鍵元件是低功耗，2.4-GHz 射頻收發器 ADF7241。整合型低功耗的ADF7241 射頻收發器能夠以單晶片在250 kbps 下支援標準 IEEE 802.15.4 PHY 通訊協定。該收發器具有在接收模式下19 mA 以及在發射模式下21.5 mA 的低功率消耗，這使其對於以電池供電的系統極具效率，例如無線感測器網路、自動化計量表讀取、工業無線控制、無線音訊與視訊、消費性電子產品、以及 ZigBee 應用解決方案等。與 Exegin 的 ZigBee PRO 堆疊結合，該解決方案可部署用於需多重頻段的多種應用上。

關於 Elster

Elster（埃爾斯特）是全球最大的電力、瓦斯及水的測量和控制供應商之一。該公司提供包括電表、配電監控和控制、先進智慧電表、電力需求回應、網路和軟體解決方案，以及各種相關的通訊與服務－實現消費者選擇、營運效率和管理的關鍵零組件。其產品和解決方案在傳統和新興的智慧型市場被廣泛使用。