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LPWAN發展勢不可擋 LTE-M/NB-IoT並居主流技術
2019-06-11楊偉正
低功耗廣域網路(LPWAN)技術經過了多年的發展，發展的態勢己漸趨明顯，LoRa及Sigfox雖作為LPWAN初期的主流技術，但隨著3GPP標準組織於2016年訂定R13行動物聯網標準LTE-M及NB-IoT，在全球電信營運商的積極布局之下，利用現有LTE站台為基礎，透過頻帶內(In-band)的方式升級為NB-IoT及LTE-M網路，搶占了LPWAN的主流技術地位，不必像LoRa及Sigfox需要重新布建基地台，以及LoRa及Sigfox在非授權頻段上的使用限制及干擾，反之NB-IoT/LTE-M以安全性較高的授權頻譜實現了快速網路部署，並隨著廣域行動物聯網的商業應用模式日趨成熟，進而帶動終端晶片及模組的大量出貨，可以預期的是晶片及模組的價格會持續下降，加速未來行動物聯網的成長。而市場上其它的LPWAN技術如LoRa和Sigfox則轉型做為區域型專網和高度客製化的場域(表1)。
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台灣有望搶下物聯網通訊主導權 宏碁轉投資推LoRa新技術
李立達 2019-01-18
物聯網被視為下一波科技革命引爆點，然迄今物聯網標準仍未一統江湖。宏碁轉投資的全波科技，將過去由中科院雷達信號採用的軟體技術與LoRa晶片整合，推出Super TaiRa技術，解決LoRa容易受干擾的最大痛點，並已實地驗證，獲多家企業與政府公務部門採用，台灣將有機會搶下物聯網通訊主導權。
物聯網商機龐大，Gartner預估，2020年全球將使用204億個物聯網裝置，商機規模高達上兆美元。物聯網目前有3大標準互相競爭，包括LoRa、Sigfox及NB-IoT，各有擁護陣營與廠商，NB-IoT由於背後有電信營運商支持，略佔上風，然並未全面領先，如今台灣推出的Super TaiRa技術，有機會為LoRa扳回一城。
宏碁轉投資的全波科技，2018年推出Super TaiRa技術，與LoRa相同，均屬於低功耗廣域網路，採用Sub-1GHz的頻段，然與原本的LoRa不同的是，Super TaiRa技術，結合過去軍方雷達信號採用的技術，排除原本LoRa容易受到干擾，導致高誤碼率(Packet Error Rate；PER)的問題。
LoRa推出時，受到IBM、英特爾(Intel)等廠商重視，被視為能與NB-IoT一搏的技術，然業界指出，LoRa技術在實驗室的傳輸表現優異，然落地後，卻發現該技術容易受到外在環境或自行訊號的干擾，甚至很多情況是在一對多的連接環境下，會因為干擾，導致部分裝置會有隨機性無法連接的問題。
相較於LoRa，NB-IoT的發展相對順遂，主因該技術是搭建在3G、4G的電信網路架構上，現行架構足以因應，且由於電信營運商規模較大，推展力道更強，然物聯網業者指出，NB-IoT會面對2個問題，首先是透過電信網路，可能會遭遇駭客攻擊，其後續的損害難以估計。
其次，NB-IoT的耗電量較高，且由於物聯網數量龐雜，然傳輸訊號少，在整個電信營運網路中，價值相對較低，在頻譜的排程上，順序相對較後，也導致發射次數與頻率要更多，因此進一步需要更多電力，更增添NB-IoT裝置的電量耗損。
再者，電信網路不可能全區涵蓋，尤其像是偏鄉，在電信營運的成本考量下，基地台數量少，涵蓋率低，若從地基滑動、土壤液化、淹水等國土偵測或智慧城市的角度出發，NB-IoT將不敷使用，對公部門來說，需要選擇其他物聯網連線方式。
宏碁轉投資的全波科技，結合中科院的雷達信號軟體技術與LoRa，耕耘4年，在經過1,000多次的實地測試後，不斷地修改演算法，才於2018年推出Super TaiRa技術，可兼顧LoRa的低耗電、遠距離優點，又能解決訊號干擾問題。
宏碁創辦人施振榮指出，此為台灣在物聯網領域當中，第一個有機會主導的世界標準，後續有機會從台灣架起的生態圈，擴展至全球生態圈，憑藉的就是從軍方轉民間的技術，具安定、穩定、遠距傳輸等特色。
施振榮笑說，接下來的案子，一樣是毛三到四，但是並非毛利率3~4%的低毛利業務，而是毛利率高達30~40%的好生意。宏碁於2018年與中科院合資成立智頻公司，將作為Super TaiRa技術的系統整合公司，推廣至各領域，目前已有超過20個實際案例。
施振榮透露，不論智慧城市或智慧工廠，都在進行測試，尤其是工業4.0浪潮下，在導入智慧製造的電子業，透過該技術，可蒐集製造設備傳送的數據，進而從中央管控跨國工廠，有效掌握工廠生產訊息，尤其像是半導體業者的資料不能透過公網路，更需要採用該技術。
物聯網業者指出，台積電於2018年發生資安議題後，電子業尤其是半導體產業，對資安議題格外重視，然又需要導入智慧工廠解決方案，以提高生產效率，如何能兼顧長距離、低耗電及兼顧資安，已成為半導體業者積極尋求的物聯網傳輸模式。
值得注意的是，Super TaiRa技術，不僅可傳輸訊號，可能傳輸語音及影像。全波科技結合上游晶片供應商Semtech、交通部、資策會、中科院、中華智慧運輸協會、台灣數位光訊科技、宏碁集團、台灣佳光電訊、堡達實業等共10位業者成立Super TaiRa聯盟，期望透過團體戰，搶攻物聯網商機。
附圖：宏碁創辦人施振榮指出，Super TaiRa將是台灣第一次有機會在物聯網通訊領域，佔領導地位。李建樑攝
資料來源：https://www.digitimes.com.tw/tech/dt/n/shwnws.asp…
臺北市智慧路燈策略與實證計畫說明會 期許公私協力共創5G時代智慧城市
今(23)下午主持臺北市智慧路燈策略與實證計畫說明會，並前往「內湖區智慧路燈實證場域」訪視。本府資訊局鄭信一專門委員、公園處藍舒几總工程司、本市智慧城市專案辦公室同仁、產業界包含艾普仕、綠創新、台灣LED照明產業聯盟、光寶、台達電、億光、飛利浦、盟立、中華電信、台灣大哥大、亞太、遠傳、台灣之星、研華、華碩、工研院以及資策會的代表也都一同出席。
有鑑於國家通訊傳播委員會(NCC)已預告於明年(2019)將開放台灣5G執照競標，北市府為了促進智慧應用服務之創新發展，加速5G及物聯網的佈建與成長，明(2019)年起市府將選定以年產值約6.5兆元的臺北黃金經濟三角洲，包含內湖科技園區、東區門戶-南港會展中心、南港軟體園區、信義計畫區、松菸文創園區為核心之區域，以大規模區域建置智慧路燈，開放路燈及號誌桿作為網絡串聯之載體，並建置人車流偵測及智能燈控路燈，讓即時資訊廣泛加值應用。今天也特別邀請產業界，讓產業界瞭解並共同參與北市府智慧路燈的計畫，打造5G時代臺北智慧城市。
路燈廣泛均勻分佈在城市中，除了照明之外，具備供應電力與網路的重要特點，不只是串聯城市網絡的重要載體，更是發展智慧城市之重要基礎建設，未來還能搭載5G、NB-IOT基站台及各種智慧感測器，化身為城市裡的物聯網尖兵。過去北市府積極推動智慧路燈的試辦，並且依據地區特性，推動不同的智慧應用，去年在松山區健康路建置智慧IOT共桿，整合號誌、路燈、監視器及LoRa基站台，在228和平公園及花博圓山公園建置具備互動及休憩元素之多功能智慧路燈，並將信義路149盞路燈升級為智慧路燈，達成遠端監控、調光、點滅控制及故障自動回報。今年持續在臺北科學藝術園區、經貿二路、仁愛路、信義路等處進行490盞智慧路燈的佈建，預定8月底完成。
為了形成區鏈發揮綜效，北市府明(2019)年將優先建置串聯基隆河大彎北段、大彎南段(內湖科技園區)、東區門戶-東環(南港展覽館、南港軟體園區)、信義計畫區等東區精華地區，共涵蓋中山區、松山區、信義區、內湖區及南港區等5行政區，市府預計編列預算投入智慧路燈之建置與應用，並開放廠商建置5G、NB-IOT基站台及各種智慧感測器，以及觀光、行銷等大數據商業應用，預計包含廠商商業服務之回饋，規劃建置約12,600盞智慧路燈，並於115個交叉路口設置人車流偵測器，增進區內交通、警政、環保等公共服務效能。未來並將智慧路燈接續推廣至全市之路燈設施。
市府在智慧路燈推動策略上，除了預算支持佈建之外，現階段同時以「臺北市智慧城市產業場域實驗試辦計畫」號召民間產學研進行POC驗證，現已有內湖區洲子街利用路燈蒐集車流與停車資訊進行交通分析，期許透過公私協力模式，讓更多的智慧路燈業者能加入共襄盛舉。
今日也帶領大家至內湖洲子街參觀智慧路燈試辦計畫建置情形，目前共有12支智慧路燈於去(2017)年8月在臺北市內湖區建置完成，並已展開為期一年的實證測試，收集各類人車流與停車偵測等數據資料，可排解內湖區交通阻塞、停車問題，並同時實驗不同加值服務應用。
隨著大數據時代的來臨，掌握數據發展數位經濟甚為重要，我相信智慧路燈的載體設置可視為臺北市發展智慧城市之關鍵基礎建設，未來路燈將不再只是提供照明的用途，透過廣布的載體可收集城市中各類人車流與停車偵測等數據資料，路燈將成為一個強大的物聯網網絡平台，甚至可以燈桿搭載5G基地台，推動次世代通訊技術之布建與發展，對於精準的交通、消防、警政、商業模式或相關的大數據資料應用，皆會有突破性的貢獻，對於發展台北成為智慧城市也將有非常大的助益。更重要的是期許藉由公私協力整合成為國家隊，發展建構完善的智慧城市公共服務系統，並與國際鏈結輸出，帶動產業發展。
LPWAN發展勢不可擋LTE-M/NB-IoT並居主流技術 2019-06-11楊偉正低功耗廣域網路(LPWAN)技術經過了多年的發展，發展的態勢己漸趨明顯，LoRa及Sigfox雖 ... ... <看更多>
說明資料http://mx.nthu.edu.tw/~huclee/paper/2-%202018%20acer%E7%AB%B6%E8%B3%BD_A1%E6%B5%B7%E5%A0%B1.pdf一、 作品名稱: 不依賴電信公司 基地台 ... ... <看更多>
lora基地台 在 [挖礦] 區塊鏈化物聯網基礎網路佈建Helium HNT - 批踢踢實業坊 的推薦與評價
物聯網喊的震天價響，那麼都會區應用場域的基礎佈建現況如何呢？
筆者由米國區塊鏈化物聯網佈建 Helium Systems 為例，
來討論台灣自發型佈建低成本、低能耗、遠距物聯網的可能性。
【應用】
這應該說到爛了，有物聯網概念的可跳過。
舉凡米國大城隨處可見的電動滑板車/腳踏車的定位，
或是各種充電樁/電錶水錶/公共設施維護/感測器層的讀取，
(吐槽一下 都什麼年代還在用戶回報人工抄表)，
例如地震預警、無人天氣站回報、甚至垃圾子車容量、
uber類定位、農漁林牧監測、傳染病監控/醫護資源調控很多可以用。
【低功率遠距網路無授權頻段協議 SigFox vs LoRa】
這邊只提免授權頻率 sub-GHz，先期用戶多能耗低，
3GPP相容要授權的NB-IOT先不提，因各國授權頻段不同，
架設成本由於可和電信基地台整合所以較低，可由單一電信主推(如台灣大哥大/遠傳)，
是目前台灣和美國物聯網主力，
但區塊鏈引入物聯網佈建新思維，能否提供比電信公司更便宜的物聯網使用費率，
是本篇重點。
這類網路要求廣域(通常十公里)、低裝置功耗(用電池才撐得夠久)、
不要求速度(通常<Mbps)。但這類網路失敗的案例多，
因為基地台數量要求多，密度要夠高，佈建成本也高，
單一電信公司不見得負擔得起或有足夠應用能回收。
(在此，先致敬早期鴻海亞太電信願意投錢實驗 LoRa)
台灣的失敗案例大概就是橘色 obike 說要用 SigFox 結果根本沒完整網路
導致定位一堆問題，亂停層出不窮，最終 GG，
且中國技術是否與台灣這種親美規格相容也是問題。
米國這邊雖有穩定應用回以正現金流，但對單一電信商而言 LoRa/SigFox 佈建成本太高，
都會區或許可回收，但還是沒有很積極也不夠經濟。AT&T欠一堆錢/Verizon 應該都 NB-IOT
【區塊鏈解決方案 - 過去的 FON 與 現在的 Helium Systems】
十多年前，曾有過 FON 全球計劃，每個人可以分享家裡網路賺錢，
用你提供的頻寬計費支付，但在 4G 出來後這種短距高速通訊就沒有必要也漸沒落。
Helium Systems 這個由 Google Ventures 投資的計劃，則是看見 3G/4G/GPS 網路
對裝置定位高耗能的缺點，想打造一個由使用者自發建立，分享家裡固網領回饋金的 LoRaWAN 網路，他們稱作 LongFi。
這塊是區塊鏈中的其中一個大應用，提供去中心化的定位服務，
coinbase 鎖定的 XYO/FOAM 都屬要解決這類問題的項目，但 Helium(HNT)不只定位，
還能提供小於Mbps的資料傳輸。各輪私募已有四千萬美元再加上HNT市值七千萬美元，
資本越來越厚。
這個 LoRa 網路的佈建速度之快，從 2020 年初基地台發售以來，全美已覆蓋
近萬台，https://network.helium.com/coverage，成為 IoT 網路服務的另一種選擇，
減少裝置電池耗電以延長服務時間增加收益。當初初代基地台售價$500，但至今年九月
，由於HNT漲價，已獲得初代基地台成本的二至四倍回報，挖礦約為 20 顆 HNT 每周，
使用所謂的 proof-of-coverage，只要臨近的基地台能偵測到你的電波，驗證就能挖礦。
第二代基地台售價$250料將更快回收，已賣到缺貨，
因此 Helium 也開源使得科技geek都可以用 arduino 自組 LoraWAN 模組來作各種感測，https://is.gd/LudhJb
或是用 raspberry Pi 3/4 建自己的基地台 https://is.gd/zhe0Q9，各種第三方Lora Gateway的移植 https://is.gd/IEj2xv
並開放與其它原有佈建 LoRa 網路的公司合作加入。
以前說過，區塊鏈之所以稱為新一代網路，在於兼容性強，能統合類似的中心化機構，並且帳目清楚人人可信賴。
台灣很有意思，有看到四台 Helium 基地台，但這種若沒形成覆蓋足夠大的網路規模，
或是有 IoT 服務付費使用網路，很難回收，但還好台灣 LoRa 和美日星韓等國頻段相近，
台灣是 923 MHz，和中國的 LoRa 470 MHz 頻段卻不相容，政府有沒有科技顧問去採用推行，
值得觀察，況且 Google Cloud 也有三座資料中心在台灣相容 LoRa 資料平台。
這也算是開放網路建置給民間，人民負擔成本，但也享受未來回收利潤。
讓我們繼續看下去，非授權頻段的 LoRa 加上去中心化區塊鏈的威力，
能不能促成台灣都會型物聯網的規模經濟或讓人民取回數據隱私權/網路自治權，
除了 NB-IOT 的另一種自治物聯網路基礎，米國實驗中，應該會成功。
而電信商因為佈建 NB-IOT，若自營 IoT 網大行其道且費用低廉，削減電信商營利回收，
會不會從法規和政府聯手回來用電檢卡 LoRaWAN 的設備，會是另一場中心化對決去中心化的戰場。
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 54.164.134.34 (美國)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/DigiCurrency/M.1601506631.A.413.html
※ 編輯: ECZEMA (54.164.134.34 美國), 10/01/2020 07:06:19
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