全球5G與物聯網發展正值起步階段，臺灣晶片業者已積極投入LTE-M、NB-IoT、V2X與動態頻譜分享等相關技術研發，期結合過去在數據通訊(Datacom)領域所累積的設計經驗，快速卡位5G與物聯網市場，再創新一波成長。
物聯網裝置少量多樣與低成本的特性，對臺灣IC設計業者來說，是極佳的發展機會，可充分展現臺灣中小型企業靈活彈性的營運優勢，因此將會是臺灣IC設計業非常有利發揮的一塊市場大餅。
圖1 臺灣大學學術副校長陳良基表示，在物聯網商機聲勢看漲，政府必須建立一個合理化創新創業的機制，培養新創公司為臺灣產業挹注新生命。
5G/IoT推波助瀾 臺灣IC設計業有“機”可循
以目前現況來看，物聯網仍在起步階段，正是臺灣發展的大好時機，尤其，臺灣產業結構大多是以中小型企業為主體，物聯網這種要求低功耗、低成本的應用模式反而成為助長臺灣IC設計產業的新契機。
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，利用龐大的產量打造可觀的商業利潤，不過早年個人電腦(PC)所建造的成功商業模式已成過去式，現在物聯網將大行其道，因此臺灣應該盡快建立起良好的創新創業機制，讓臺灣IC設計廠商能跟上這波潮流。
以現階段來講，物聯網訂單量尚未明朗化，產業界依舊會有投資風險的疑慮。不過資策會智慧網通系統研究所所長馮明惠(圖2)認為，臺灣廠商勢必要做好萬全準備迎接物聯網的浪潮，否則未來產業將會面臨更嚴峻的考驗。
資策會智慧網通系統研究所所長馮明惠認為，物聯網應用多元，亟需找出適合的策略合作夥伴，在物聯網關鍵技術轉捩點奪得先機。
馮明惠分析，2020年物聯網將會出現上百億的裝置，進而演變出復雜的生態系統，因此未來物聯網產業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網場域，例如能源開發領域由能源生產業者布建。
除此之外，物聯網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，方能一起搶攻物聯網這塊大餅。
馮明惠表示，過去聯發科就非常積極與智通所合作推動物聯網聚落，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，聯發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，未來一起成立新創公司，而該公司將可易于生存于兩國之中。
資策會智慧網通系統研究所前瞻行動通訊系統中心主任陳仕易表示，臺灣具有完整IC設計產業鏈，非常有機會跨入5G物聯網領域，尤其是物聯網終端晶片的應用。
另一方面，針對物聯網領域IC設計業者通訊技術可以發展的方向，資策會智慧網通系統研究所前瞻行動通訊系統中心主任陳仕易(圖3)表示，以IC設計產業來講，現在物聯網的通訊大多都是藍牙(Bluetooth)、Wi-Fi和ZigBee為主。此外，國際上還有LoRa聯盟和SigFox電信商亦發展物聯網通訊技術。
然而，值得一提的是，第三代合作夥伴計畫(3GPP)已開始在Release 13版規格中，制定支援物聯網的LTE通訊技術標準--LTE-M和窄頻物聯網(NB-IoT)，其中，LTE-M的標準會有望于今年年初制定完成，而NB-IoT完整制定的出現時間雖尚未確定，但NB-IoT第一版雛型今年有望出現。
據了解，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的功能。這也意味著3GPP雖然訂立很多不同的規格，但每個規格都有相對應的市場定位。
陳仕易進一步說明，LTE-M的產品已有國外先進廠商投資開發，而臺灣廠商如聯發科、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，物聯網未來的發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設計產業鏈，是非常有機會進入到5G物聯網領域，尤其是針對物聯網終端晶片的范疇。
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年可能會出現幾百億的終端裝置，而這兩種標準非常適合臺灣發展車對各種物件(V2X)通訊與智慧制造。
據了解，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，預期在2017年或2018年時，將有IC設計公司投入下一代LTE和5G物聯網晶片量產。
陳仕易分析，mMTC的概念是LTE標準演化而來較容易實現，但uMTC需要非常低的延遲，若要達到此境界，則須從LTE底層與網路架構做大幅度的改變，在uMTC這部分全球都還在演化中，尚未有明確的方向出現。
頻譜危機一觸即發 智通所頻譜分享解套
隨著全球行動裝置爆發性成長，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頻譜分享技術，開發6GHz以下的頻譜釋放技術。
馮明惠認為，未來物聯網的時代頻譜非常昂貴，像3GPP的頻譜都要付錢，以至于很多應用業者相繼投入不需要電信服務的物聯網技術，因此資策會智通所很早就開始研發處理活化頻譜的技術。直至今日，全球各國包含歐洲、美國、日本都已有動態頻譜的服務出現。
陳仕易進一步表示，在臺灣方面，資策會智通所結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，其主要成員包含聯發科、聯陽半導體、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V2X車聯網應用藍圖
除了頻譜活化技術的加持外，5G技術物聯網應用領域范圍亦涵蓋車聯網的技術范圍。從廣域的運用來說，要賦予車聯網能力只有電信營運商才能實現，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技術都較能實現廣域的車聯網應用。
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，歐美各國研發車聯網時，最初是提出一種類似于Wi-Fi的IEEE 802.11p技術，該技術就像是現在提到的V2X通訊，利用免費的Wi-Fi技術感測周遭環境，但受限于傳輸距離的限制，理論上只能傳送一公里。
資策會智慧網通系統研究所技術智財協理張文堯表示，除了W-Fi之外，3GPP現在也有短距通訊LTE-V服務的探討，由中國大陸廠商華為領導開發，希望透過LTE的D2D(Device To Device)實驗，創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開發成功，未來電信營運商商業營運可能性將超過車用環境無線存取(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，北美地區推動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，物聯網牽涉各行各業，非常需要從上層法規政策層面推動，而非單靠技術團隊或產業界而成，如頻譜活化政策或者是交通政策面實行。
強化臺灣競爭力 政府推動創新產業勢在必行
在物聯網商機看漲的趨勢下，臺灣半導體產業想在物聯網領域大展身手，當務之急是透過政府與民間企業攜手合作，建造良善創新創業的機制，培養可制造新產品與新服務的新創公司，為臺灣產業挹注新活水。
陳良基認為，臺灣半導體產業在新領域的創新并無具體經驗，政府應吸引具有新創科技能力的人才推動創新。他強調，臺灣真正要做的是鼓勵勇于開發新創產品的人才，而該產品無論是測試與搭配的IC設計都將呈現嶄新樣貌。
然而，對于新創公司而言，開發創造新產品的風險性非常高，因此政府無論是在稅制上或在公司設立的法規上都需做全面性的調整，以建立合宜的發展環境，持續替產業競爭力添柴火。
陳良基提到，政府成立的“閉鎖型公司法”法案在某種程度上，呼應創新創業的建置，但單憑閉鎖型公司法是不足以支撐新創公司的運轉；此狀況從大多的新創公司依舊將公司設立在海外便可看出端倪。
陳良基強調，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成產品這個環節，若沒有好的土壤可讓種子落地生根，許多學校研發出的創新技術將無法落實。
因此，政府單位可朝課稅更加合理化等方向調整，建立起讓臺灣產業更有競爭力的架構，創造更多臺灣就業機會和成長空間。
賣服務送IC 迎接物聯網新商業模式
物聯網領域還處于百家爭鳴的態勢，并且物聯網技術都還在演進中看不到一個重點的應用；有鑒于此，物聯網應從應用服務端出發，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造出全新更具價值的物聯網商業模式。
陳良基表示，物聯網時代IC只是控制載具的開關，最具價值的核心是在于將來的數據資料(Data)，這些數據都會經過運算系統，經過分析后提供給客戶服務。
簡言之，物聯網是由整個運算系統支撐，客戶真正拿到服務是看服務的整體性，不會只買單個物體，因此必須做系統整合，從應用服務端創造出更多元的服務設計。
陳良基強調，IC秤斤秤兩的時代已過去，未來每顆IC的成本都可被計算，從資通訊產業的市場上，看到真正價值比較高的公司都已轉型賣服務。換言之，過去是賣公板附贈驅動軟體的營運模式，現在應反過來創造利用獨創又貼近客戶的核心知識，賣軟體送公板，做比較長遠的商業考量。
另一方面，針對物聯網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。