1、M2M 集成 3G 通讯模块 建构高通讯服务质量之物联网应用关键字：欧姆龙M2M 应用热潮逐渐加温，但建构 M2M 网络必须先确认物联网的应用网络型态，网络服务必须具备满足 M2M 需求的传输距离、低功耗要求，与一定程度的传输效能表现，在众多无线通讯技术中，以 GSM 为基础的 3G 无线数据网络，开始被物联网应用开发业者注意，相关的解决方案也一一出炉。物联网(Internet of Things)的概念，为利用网络通讯科技，将原本独立的电子设备赋予连接互联网的应用功能，而在 IC 集成技术持续精进下，想让电子设备、电子配件均可连网，现在也仅需利用嵌入式系统与连网解决方案就可轻松完成设计，甚至
2、于有针对M2M(Machine to Machine)需求同时集成通讯功能的应用解决方案，满足越来越多的 M2M 产品设计需求物联网集成无线通讯技术 提供丰富加值服务基本上物联网应用，在物联网应用网络中，为透过机器与机器间的连结，甚至包含机器与人的联系所集成，在物联网应用中，网络就成为相当关键的重要角色！尤其是无线通讯技术，本身即肩负维持 M2M 环境通讯畅通、稳定的关键，不只需用以连接各种无线终端，还需集成稳定、低干扰的通讯管道，让 M2M 应用环境可以有效发挥战力。早期 M2M 的应用开发，在长距离无线通讯需求方面，大多会直接选用较无距离限制的GSM 通讯架构进行功能集成，或是选择蜂巢式(
3、Cellular)移动通信网络，如 3G、HSPA(高速封包转送)，甚至更新颖的 4G、LTE(Long Term EvolutionLTE)无线通讯技术，来与物联网应用进行集成搭配。而物联网的应用型态，将开启 M2M 网络更多元化的应用型态，同时也可能创造 M2M 应用的产业价值，但 M2M 应用型态要能成形，最大的关键就在 M2M 应用所选择的网络质量，如果 M2M 系统动不动就使终端出现失连，自然用户对于 M2M 应用也会开始失去信心，而如何透过维持机器间有效、顺畅的网络通讯传输，将左右 M2M 服务架构的使用体验。低传输量 可用 2G 通讯 M2M 集成方案在不同的 M2M 应用场合中
4、，可能会因为终端装置撷取资料量的大、小差异，甚至是功能传输上本身机器对机器传送的资料量不同，就必须针对系统的应用需求调整所使用的通讯技术与架构。目前常用的无线通讯技术有 GSM、3G/3.5G、4G/LTE/WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access)等不同数据通讯传输技术，其中 GSM/GPRS 速度较慢，而 4G/LTE/WiMAX 传输效能相对较佳。而一般来说，对于一般 M2M 应用，若传输资料量本来就不高，可以选择速度表现一般的 GSM/GPRS 无线通讯网络进行 M2M 环境架构。若 M2M 应用环境需要更高的传输效能因
5、应，如远距医疗应用、车载应用信息(Telematics)、教育服务应用，这时 M2M 的沟通网络基础，就必须更换到可因应更高带宽的无线通讯网络技术，例如以 3G 或具更高效能的 4G 服务网络，来进行应用集成，以满足如行车资料传输或大量病理资料的无线传送需求。高传输应用 需改用 3G/3.5G 以上无线通讯技术但针对车载系统、远距医疗或是教育端点、智能电网(Smart Grid)等 M2M 应用方面，其应用传输信息量相当高，基本上 GSM/GPRS 等无线通讯网络可能无法支应这类 M2M 服务架构，极可能因为传输效能受限，而影响到 M2M 网络服务应有的服务质量，甚至造成应用服务延迟或是功能限
6、制。而针对这类高资料传输的 M2M 应用型态，必须将无线通讯技术至少升级至 3G/3.5G，甚至是更先进的 4G(LTE 或 WiMAX)无线通讯技术，早期的 2G 无线通讯技术早已不敷所需，尤其是网通业者已看准 M2M 物联网装置所需的大量无线通讯芯片需求，相继推出集成 M2M应用与 3G 无线通讯模块的集成解决方案，如 M2M 在汽车娱乐电子、智能电网等应用激增，也连带使得 M2M 集成 3G 无线通讯技术的集成解决方案成本持续下滑，加速 M2M 应用市场提前升级到 3G 通讯应用集成。反观采取更高传输效能的 4G 无线通讯技术，因为使用尚不普及，加上相关应用在基地台的布建服务覆盖率仍与现
7、有的 3G/3.5G 服务网络相差甚远，因此 4G 相关 M2M 应用方案没有 3G M2M 来得完整与全面。业界人士评估，由于传输效能的大幅改进，4G 移动通信网络长远来看势必成为 M2M 的杀手级应用集成技术，但目前碍于模块成本较高，加上全球的 4G 服务网络仍以都会区的布建较为完整，若 M2M 应用在非都会区，如远距医疗应用本来就是用以解决偏远乡区就医不便的应用需求，这对于 4G 服务网络的布建速度来说肯定无法满足；此外，相关 M2M 应用仍未出现巨量无线数据资料传输需求，因此业界评估，最快也必须等到 2013 年，采用集成4G 无线通讯网络支持的 M2M 解决方案，才会在市场上形成新应
8、用趋势。M2M 应用通讯模块 方案成本仍为主要考量因素即便目前 M2M 解决方案为了压低整体 M2M 网络的架构成本，集成通讯技术的方向仍以2G 无线通讯模块为大宗，而 3G M2M 应用仍以平板计算机、智能型行动电话、车用影音系统等消费性电子产品为主，但实际上采行 2G 无线通讯技术为基础的 M2M 应用环境，在未来应用已经显得有点捉襟见肘，因为未来持续发烧的车用娱乐系统、智能电表.等 M2M 开发应用，已经逐步导入双向数据高速传输需求，这对于基于 GSM/GPRS 的通讯技术，在传输带宽肯定无法提供高质量的无线数据传输环境，相关应用将持续转移改用 3G M2M 应用解决方案进行产品集成。尤
9、其是 2011 年，巴西政府为了改善劫车、窃车率过高问题激增，已强制规定 2011 年9 月后出厂的车辆必须增设车辆自动导航(Automatic Vehicle Location；AVL)系统的强制规定，透过车辆卫星网络系统的监测与讯息回传，遏止窃车、劫车犯罪问题，这也连带刺激集成通讯技术之 M2M 解决方案的市场需求。而为了使 M2M 系统服务质量提升，除后端应用服务系统的高度集成外，网络的低延迟要求、高速传输需求，都是吸引 M2M 相关厂商将其解决方案自 2G 快速转移至 3G/3.5G 的趋力。目前采 2G 无线通讯模块的 M2M 方案，因 2G 通讯模块的成本最多只有 3G 模块的 3
10、0%左右，这一 2G 模块成本远低于 3G 模块方案的现况，使得多数 M2M 业者可能为了维持系统较佳的性价比而选用 2G 模块方案。但随著 M2M 应用传输资料可能不再仅有控制信息，而逐步走向集成同步传送监控视讯、控制信息、娱乐影音信息等大量数码内容，即便 3G 通讯模块应用方案的成本高达 3 倍，在中高阶 M2M 应用仍是主流选择。政策加温 M2M 集成通讯模块市场应用加上自 2011 年后，3G 通讯模块使用量在智能手机、平板计算机等的使用量激增，同时通讯芯片业者也持续进行降价，3G 无线通讯模块已经有约 20%30%的价格降幅，与 2G M2M 应用方案已持续拉近成本价位。未来随著 3
11、G M2M 应用趋势逐渐激增，加上 3G M2M 应用集成方案持续压低成本，也将持续刺激市场使用量。针对 M2M 应用市场，M2M 应用模块选择内建用户身分识别(Subscriber Identity Module；SIM)也成为一个重要的趋势，由于在 M2M 模块内设置 SIM 插槽，将可提供 M2M 系统联机、装置管理等应用集成，同时由于 M2M 系统仅有搭配电信商的服务网络，才得以有效发挥系统服务价值，集成型态的设计方案可以让终端产品设计更为简洁，同时运用与电信业、SIM 卡供应商的紧密合作，甚至推出内嵌 SIM 卡的应用集成产品，让 M2M 与通讯、识别应用提供更深度的应用集成。而 M2M 模块集成 SIM 卡的加值应用，可与 SIM 卡供应商合作，进行发展不同 2G/3G 频段的跨国 M2M 应用方案，快速打入新市场，同时，利用高度集成 SIM 的优势，提供 SIM 卡、远程模块管理等加值服务，对于发展监控保全、智能电表报表、服务资费计算.等，都可以由应用供应商提供网通服务支持。更多内容请见：http:/
