市場分析

2019年底開始，新聞偶有中國SARS捲土重來的零星報導，但多數人不以為意，直到2020年1月23日，華人準備歡度每年最重要的農曆春節之時，人口千萬的武漢市宣布因為傳染病加劇而「封城」，之後大陸其他城市也陸續採行形同武漢的「封閉式管理」，身為世界工廠的中國，在春節假期後彷彿被按下暫停鍵，許多工廠無法復工生產，這幾十年的全球化與自由經濟被打上大大的問號，高科技產業斷鏈的疑慮持續加深。 專業分工是全球化的一大重點，高科技半導體產業更是完美實踐此一原則的模範生，最近幾十年來的流行性傳染病，最嚴重的當屬2003年的SARS，很少有現代人會意識到比其更嚴重的疫情流行狀況，在近年經濟第一的大旗之下，部分重要的零組件或原物料停止供應就會影響整個產業鏈。1、2月的大陸與3、4月的歐美疫情，分別打擊供給與需求兩端，產業研究機構因而紛紛對新冠疫情(COVID-19)的影響發表看法。 疫情衝擊超乎預期 截至2020年4月底，COVID-19疫情嚴重的程度相信是當世人所僅見，全球感染人數已經超過270萬，死亡人數突破19萬；其中，最嚴重的美國感染人數已經接近87萬，死亡人數將近5萬。由於病毒感染力強，全球真正變成生命共同體，醫界說的「群體免疫」成為解決疫情最可能的途徑，但在沒有疫苗的狀況下，達成70億人中六~七成感染的時間可能要數年，在這之前全球經濟體系恐怕已經先崩潰。 當年在台灣造成震撼的SARS，最後因為季節變化讓病毒自然消失，新型冠狀病毒對氣候的適應能力看來更加升級，所以目前人類對於這個病毒還真的是「無藥可施」。因此，在疫情緩和之前，隔離與防堵是目前為止最有效的做法，居家令、保持社交距離現階段影響超過數十億人，對產業發展也帶來極為不利的走向。國際貨幣基金(IMF)指出，預料全球經濟活動衰退程度將是1930年代經濟大蕭條以來少見的嚴重衝擊，2020年會有170個國家出現人均收入下滑。 因此，2020年再次出現產業分析師滿地撿眼鏡碎片的情況，如Gartner年初時預估半導體市場年度成長率為12.5%，後來下修至9.9%，直到歐美疫情一發不可收拾，再度修正到衰退0.9%；而IC Insights原先預測成長8%，3月因應中國的疫情影響，下修到3%，4月再因為全球大爆發下修到衰退4%。而IDC原先就預估相對保守的成長1.7%，該單位指出若3月底到4月初疫情獲得控制，2020年全球半導體將呈現衰退6%的情況，若影響時間延後到第三季，產業將出現大幅衰退12%的狀況。 疫情帶動醫療/宅經濟/5G需求 儘管不斷有黑天鵝壟罩，但相對之下也有商機與需求應運而生，工研院產科國際所產業分析師黃慧修表示，線上消費取代實體店面消費，帶動筆電、平板、資料中心等需求；雲端運算需求增加，也一併拉抬伺服器出貨轉強，預期2020年第二季，伺服器DRAM與固態硬碟(SSD)的需求會增加。應用部分，醫療、宅經濟與新興領域需求亦提升。 醫療設備包括耳(額)溫槍、呼吸器等在這波疫情中需求強勁，這些設備中的電子元件如：防疫醫療器材微控制器、溫度感測器、醫療呼吸器用晶片等需求都提高，國內微控制器廠如紘康、松翰、盛群等，因疫情影響帶動測溫設備的市場需求，承接訂單已超越2019年出貨量。另外，宅經濟帶動處理器、記憶體、遊戲運算晶片、遊戲機音效晶片與感測元件的出貨。另外，5G與AI則是受惠的新興領域，其中中國5G的推動不受疫情影響，甚至在政策的刺激之下有加速的傾向。 半導體生產受輕傷　消費性需求受重傷 歐美由於在3、4月疫情快速升溫，而且嚴重程度大幅超越中國，許多IDM廠位於歐美的產線受到影響；IC設計公司較容易安排居家工作因此整體影響幅度在半導體產業中相對輕微；IC封測產線，主要集中在台灣、韓國、大陸、新加坡等地，受到疫情影響的程度較低(圖1)。 圖1　全球IC製造在各疫區產能比重 目前看來，半導體生產面的影響與損失屬於可控制的狀況，但需求端受到的衝擊更大，尤其消費性電子的需求將持續降低，需待疫情獲得控制後，才有望緩步回升，而需求回溫的情況也將視未來疫情控制的狀況而定。此次疫情最嚴重的幾個國家，到目前為止都是經濟或整體國力較佳的國家，這也代表面對看不見的病毒與未知的疾病，必須要更謹慎對待，若是為了怕傷害經濟發展而延遲採取管制措施，恐怕會遭受疫情爆發拖累醫療體系反而導致經濟更大規模的傷害。疫情終究會過去，地球有一天會恢復健康，在我們大病初癒那天，我們應該留下甚麼？學到甚麼？防範甚麼？記住甚麼？是現階段大家應該好好思考的。

過去幾年可以說是5G、AIoT與電動車技術布局的時間，各廠商都在自身優勢的基礎上，發展這些領域的技術與產品，未來幾年相關落地應用與產業成長前景可期，亞德諾半導體(ADI)同樣積極投入新領域的探索，準備在未來幾年大展拳腳。該公司亞太區總經理趙傳禹即針對這些重要應用提出獨到見解，並就新型冠狀病毒疫情(COVID-19)後科技產業走向發表觀察。 積極扮演5G推動者Enabler 根據產業研究機構預測，2020年底，全球將有超過100個商業化的5G網路，經過2019年試水溫，各界都看好2020年是5G商用的爆發期，針對5G將對人們生活帶來的重大改變，趙傳禹認為，目前只是開始，未來的5~10年，5G的大頻寬、低延遲、大量聯結，將深入發展各式應用，而ADI更將扮演推動者(Enabler)的角色，發展小型化、低功耗、低成本、可部署的解決方案，涵蓋從Sub-6GHz到毫米波(mmWave)，從位元到波束的廣泛架構。 5G商用由南韓帶頭開始，ADI也透過與三星合作並取得成功，趙傳禹強調，該公司的訊號轉換器ADC/DAC，在更早之前就看好5G測試設備的商機，與廠商有深入長期的合作經驗。另外，中國因疫情停工雖造成5G產品的生產節奏暫緩，但中國的5G部署大方向不會改變，並會在疫情受到控制後加速發展，目前看來疫情還屬於短期影響。 串聯產業鏈夥伴發展AIoT落地方案 物聯網經過幾年的發展已逐漸落地，據了解，2020年全球各式物聯網裝置總量將高達100億台，2025年可能倍增到200億台。趙傳禹指出，物聯網這兩年經由人工智慧(AI)的加值，朝向AIoT智慧物聯網邁進；ADI則是更專注於工業物聯網(IIoT)領域，在2018年收購新創公司OtoSense，並於2019年底收購發電機維護公司Test Motors，取得健康監測系統與設備維護相關技術，透過振動量測分析(Condition-based Monitoring, CbM)與飛時測距(ToF)等解決方案，搜集馬達震動頻率數據，導入排期維護、早期發現問題等功能，而確保機台正常運作，機台健康除了能夠維持良率，還能提升工廠的產能。 另外，IoT產業破碎化的特性，讓ADI認知須要與系統整合商(SI)更密切的進行合作，垂直領域的技術有各自的專業門檻，趙傳禹進一步說明，ADI開大門與更多廠商合作，分享Know-how、技術並共同發展垂直領域解決方案，希望將各領域經驗透過軟/硬體及演算法整合，建構自動化系統。並利用AI將人類的經驗量化，以提供完整可落地的技術與解決方案。 汽車電氣化趨勢不走回頭路 車輛電氣化已經成為不可逆的趨勢，就電動車與智慧車兩大領域而言，未來10年，電動車數量將成長10倍。電動車的能源管理需求日益提升，趙傳禹舉例，以精確度5%的電池管理系統(BMS)技術為例，一般電動車電能使用區間為25~85%的電池電力，約占電池蓄電量的60%，若BMS精確度提升到1%，則相同電量下，可用電力將提升到68%。 另外，駕駛體驗將以安全為主要目標，無論是電動化或智慧化，透過技術的提升來保障使用者的安全，已是產業的共同目標。趙傳禹說，ADI投入慣性感測(IMU)與雷達技術的發展，與車廠合作希望能提出更多「安全」解決方案。目前受疫情影響，車廠的生產速度趨緩，2020年車輛銷售可能受疫情影響，但研發工作仍持續進行，以十年為期長遠評估，成長走向不會改變。 疫情長期衝擊消費信心　ADI投資創新腳步堅定 就在各項明星產業蓄勢待發的2020年伊始，新型冠狀病毒疫情爆發，為全球經濟發展投下衰退的震撼彈，產業研究機構也紛紛下修2020年全球經濟成長預測，為正起步的新興產業趨勢蒙上陰影。趙傳禹認為，綜觀新冠疫情對上述領域之影響，可由供應鏈與市場需求兩方面分析。供應鏈短期受到防疫鎖國等國家政策衝擊，東南亞、印度及中國等地的工廠皆出現停工狀況，導致產能下降。但單就半導體業而言，因產業自動化程度高，生產線可透過遠距辦公控制，供應鏈並未全數停擺。 另一方面，疫情造成消費端疲弱的情況則較為嚴重，3月之後因為歐美及全球各地疫情爆發，各國政府紛紛採取嚴格的封閉式管理，大幅降低人際接觸，4月全球估計有數十億人口為當地政府下令居家，除了民生必須，許多經濟活動呈現停滯。趙傳禹表示，科技產業的因應大致說來，半導體廠商積極與客戶溝通產線狀況，以取得長期合作共識。推測疫情影響時間為一至兩季，2020下半年半導體市場可望加速恢復，但是恢復速度須依照各國政策與情勢觀察。 ADI亞太區包括台灣、韓國、澳洲、印度、新加坡、印尼等區域，趙傳禹提到，這個區域是全世界少數充滿活力又多元的市場，成熟如澳洲、新興如越南，多數區域都是出口導向的經濟體，未來疫情平息後，恢復的情況會比歐美等地更好。ADI在亞太區的發展策略，除關注長期在半導體領域的研發創新之外，也堅持長期投資，同時規畫強化亞太區的企業形象，並投入履行企業社會責任，落實環保、創新等目標。

Wi-Fi技術在2019年正式迎向新一代規格，即IEEE 802.11ax，Wi-Fi聯盟稱此為Wi-Fi 6，意指第六代Wi-Fi。歷經前五個世代的規格演進，Wi-Fi已經有了非常顯著的進步，不僅理論頻寬從最早的11Mbps(802.11b)提升到9.6Gbps，能支援的裝置數量也明顯增加，能同時對更多用戶端裝置提供服務(圖1)。 圖1  Wi-Fi技術由左至右已歷經數代的速率標準演進。 但在Wi-Fi規格不斷進化的過程中，設計Wi-Fi晶片所需跨越的技術門檻，也變得越來越高。加上Wi-Fi市場競爭激烈，除了美國、台灣均有IC設計公司布局外，中國IC設計公司也已在Wi-Fi市場上占有一席之地。這兩個因素使得Wi-Fi成為一個不易經營的產品市場，企業購併時有所聞。 導入先進射頻/調變技術Wi-Fi性能大躍升 Wi-Fi標準最重大的變革，大多集中在第四、第五代，亦即802.11n與802.11ac時期。在這個時期，Wi-Fi先後導入了MIMO與MU-MIMO，以及許多相關配套技術，例如11n可使用20MHz或40MHz頻寬的通道，於11n之前的11g僅能使用20MHz；或在存取控制(Mandatory Access Control, MAC)層實現訊框聚集(Frame Aggregation)技術；或可縮短保護間隔(Guard Interval, GI)時間等，以利進一步提升速度。 到了第五代的11ac，又將通道頻寬進一步擴增成80MHz、160MHz，並首次引入256QAM調變技術，此前Wi-Fi最高規格為64QAM調變。另外，11ac還有傳輸上的波束成形(Transmit beamforming, TxBF)技術、空間時間區塊編碼(Space-Time Block Coding, STBC)技術、低密度同位減查碼(Low-Density Parity-check Code, LDPC)等功能技術。 11ax是在11ac的基礎上更為精進，使理論傳輸通量(Throughput)達11ac時代的四倍，實質資料傳輸率增加約37%、傳輸延遲縮短約75%。11ax的性能之所以能更上層樓，關鍵在於採用了下列更複雜、更先進的射頻、調變技術。 OFDMA調變 在尚未導入OFDMA前，Wi-Fi同一時間傳遞的所有子載波(Sub-carrier)只能傳遞單一使用者的資訊，服務完成後再用另一個時間的所有子載波去服務另一個使用者。而在導入OFDMA機制後，同一時間內可運用不同的子載波分別對應傳輸不同使用者的資訊，使頻譜利用率提升(圖2)。這使得支援11ax的Wi-Fi路由器在同時服務多個終端裝置時，有更高的整體傳輸力。 圖2  OFDM/TDMA(左)與OFDM/OFDMA(右)之差異比較 有趣的是，Wi-Fi採行OFDMA的步伐，明顯慢於其他無線通訊技術。2005年的行動版WiMAX標準IEEE 802.16e即已提出採用OFDMA的主張，3GPP陣營也考慮在3G的後期導入，但最終是在2008年的3GPP R8標準(即首版LTE標準)中導入。 上行MU-MIMO 11ax之前的11ac即有MU-MIMO能力，但主要在於下行，即Wi-Fi路由器可以同時傳輸多組資料給多個終端裝置，然而一旦有某一終端裝置欲傳遞資料給Wi-Fi路由器，Wi-Fi路由器同時間只能接應一個終端裝置(但可用多組天線接收)，其他終端裝置必須等候。有了上行MU-MIMO後，Wi-Fi路由器可以同時接應多個終端裝置傳來的資料，此一樣有助於於Wi-Fi路由器整體服務能力。 1024QAM 11ac開始引入256QAM調變，11ax則進一步引入1024QAM調變，如此相同資源條件下可以再提升資料夾帶率。 6GHz頻段運用 在11n時代，Wi-Fi陣營便認為2.4GHz頻段的頻譜資源幾乎已運用至極限，因此11ac雖然持續強化2.4GHz頻段的運用，但更多速率提升優點(如160MHz通道頻寬)則轉寄望到5GHz頻段上，因此Wi-Fi 5除了第五代之外也有5GHz的意涵。 不過，5GHz不是全球通行的頻段，需要各國區逐一推動修法通過，甚要數年時間讓原有既存的運用退場，方可能供Wi-Fi 5使用，因此被視為下策。即便如此，11ax也持續寄望從拓增頻段的方式提升傳輸率，提出Wi-Fi 6E，期望能運用6GHz頻段，以美國而言，開放6GHz頻段可增加7個160MHz通道頻寬，6GHz頻段用於Wi-Fi傳輸的主張與5GHz頻段一樣，需要各國政府點頭放行與配套法規支持才行。 其他 11ax其他方面的提升尚有：以觸發器為基礎的隨機存取(Trigger-based...

2019年底至2020年1月期間，原先預期2020上半年迎來5G換機潮，未料新型冠狀病毒(COVID-19)疫情延燒，造成世界行動通訊大會(MWC 2020)取消、各國供應鏈暫停及消費市場萎縮等衝擊，消費者的購買態度疲弱，5G通訊相關供應商的布局因疫情按下暫停鍵，減少大規模的布建行動，導致換機潮延後，資策會MIC下修5G手機2020年的銷售預估至2億台，IDC研究經理高鴻翔(圖1)則提出2020年的市場觀察重點在於目前占5G手機銷售市場三分之二的中國。中國最早經歷疫情嚴重的高峰期，現階段積極復工並加速布建5G，在2020下半年5G手機的市場表現中扮演要角。 圖1　IDC研究經理高鴻翔說明，中國的內需市場是2020下半年的5G手機觀察重點 上半年買氣傾向觀望　5G建設速度趨緩 回顧5G手機發展所面臨的挑戰，可由市場供給與需求兩方面分析。供給端的生產技術方面，5G手機增加射頻零組件，同時得要滿足體積小、降低耗電等條件，收訊則須完成Sub-6GHz及毫米波兩種頻段的商用化及布建。除克服技術門檻之外，仍須考量生產成本，才能將成本與售價控制在一定的範圍之內。資策會MIC資深產業分析師韓文堯(圖2)表示，5G手機的技術與方案已經成熟，品牌/晶片/通訊設備商皆積極推動產業邁進，不只提供中階以下5G晶片，散熱、耗電與訊號等問題都已解決。在技術逐步成熟的前提下，面對COVID-19疫情，5G建設趨緩但供應鏈並未完全停滯。 圖2　MIC資深產業分析師韓文堯表示，疫情爆發後，初估5G手機銷售由2.6億台下修到2億 需求方面，4G智慧型手機的技術更新已經趨緩，難有突破性亮點吸引消費者換機，因此5G功能作為新一波的手機賣點，受到供應商大力推廣。然而5G手機的專屬應用尚在發展階段，消費者不一定需要5G功能，加上受COVID-19疫情影響，消費者的購買以防疫民生用品或遠距上班/上課所需的平板與筆電為主；在整體市場因經濟緊縮造成消費者購買力下降的情況下，上述的採買順序顯示必需品排擠消費者更換手機的預算，導致2020上半年5G手機的買氣處於觀望階段。 5G手機銷售遞延　生產鏈受停工影響 Gartner分析師呂俊寬(圖3)說明，5G手機銷售現面臨遞延，換機潮將延後到今年Q4。原本預期要換機的消費者仍會購買5G手機，只是購買的時間點晚於預期，因此雖然2020上半年5G手機市場的成長不如預估，但換一角度看待，換機遞延同時代表服務或App開發商擁有更多時間研發並優化相關產品，營運商也有餘裕完善基地台的布建。甚至當新機購買時程延後且更多品牌廠商推出5G手機時，上半年處於觀望的消費者可能受到吸引，在下半年換機時從原本的4G手機改為選擇當時最新的5G型號。 圖3　Gartner分析師呂俊寬認為，5G手機銷售現面臨遞延，換機潮將延後到今年Q4 韓文堯指出，COVID-19疫情爆發前預測2020年5G手機將銷售2.6億台，疫情爆發後則初步估計將下修到2億台。而COVID-19影響全球經濟，5G手機的銷售則取決於各國疫情的恢復程度。近日歐美市場的疫情嚴重，許多州封閉、半導體IDM大廠停工，可能影響5G手機的生產鏈。東南亞則是半導體封測重鎮，因此疫情尚未受到控制，為被動元件的生產帶來風險；中國則進入復甦階段，因此大部分的零組件在中國疫情緩解後，已陸續恢復生產。 整體而言，就韓文堯觀察，上半年只要能出貨，手機品牌廠商還是會持續拉貨，但是目前進到第二季尾聲，全球的疫情控制程度還不明確，所有的預估將會隨疫情調整，無法提供太明確的數字，然而若是第三季的疫情仍不樂觀，未來拉貨的需求則會大幅下降，可能導致再次下修5G手機的市場預期。 從Sub-6GHz/毫米波窺探廠商布局 觀察5G手機市場成長趨勢，能夠從支援頻譜理解近期5G晶片廠商的布局策略。Sub-6GHz成本低、覆蓋廣，是目前5G通訊設備支援主流頻段；毫米波相較之下成本較高且覆蓋率低，目前只有高通(Qualcomm)提供5G手機的毫米波晶片。從台灣今年初各家電信的頻譜標售結果，可見台灣電信商瞄準的即是Sub-6GHz的使用市場。日本及韓國原訂今年布建毫米波，但因東奧延期與需求低落而減緩布建規畫；美國也以發展毫米波為主要目標，但基於毫米波低覆蓋及高成本的特性，使得美國的5G服務昂貴且普及率低。 韓文堯認為，今年的5G手機中預計90%將支援Sub-6 GHz，僅有10%左右支援高頻毫米波。針對晶片研發，各家廠商策略不同。其中高通率先推出同時支援Sub-6GHz及毫米波的晶片，其他廠商皆以開發Sub-6GHz為主，但也未放棄發展毫米波晶片，第一波推出5G手機的廠商如三星(Samsung)，即採用高通的解決方案(圖4)。三星、海思、紫光展銳也將研發自家的毫米波晶片，且研發腳步未受COVID-19拖延，廠商將照原定計畫於今年推出毫米波產品，因此未來毫米波的使用率可能上升。毫米波的應用趨勢可以美國為觀察重點，其中又以電信廠商Verizon推動毫米波最為積極。美國的電信營運商原本規畫今年年中買下Sub-6GHz頻譜，或者使用現有的4G頻段連接5G網路，若未來Sub-6GHz的覆蓋率增加，毫米波的必要性將下降。然而對Verizon而言，毫米波的網速才能真正與4G網路區隔，因此將主力聚焦在毫米波的服務上。 圖4　第一波推出5G手機的廠商如三星，即採用高通的毫米波解決方案 疫情打亂品牌競合　中國市場為觀察重點 COVID-19打亂市場預期，也改變5G手機品牌商之間的競合關係。韓文堯認為，當前市場對華為的發展相對有利。2019年爆發中美貿易戰，受到美國禁令限制，華為無法使用Google，因而可以預期華為在歐洲的市場將衰退，由其他品牌接收華為市佔率，因此蘋果(Apple)、三星等品牌原本預估在歐洲的銷售成長。然而COVID-19爆發至今，中國最先經歷疫情巔峰，而目前恢復速度較歐美快速，提供華為競爭過程的喘息機會。 在全球手機市場皆衰退的情況下，相比疫情發生前只有華為的5G手機銷售受貿易戰影響，現在其他廠商也因疫情而成長受限，提供華為另類競爭機會。其他中國5G手機品牌，如小米、OPPO等，現階段則為了降低風險並平衡各地市場，主力開發線上銷售管道。 中國趕在歐美之前積極部署5G基礎建設，成為5G手機內需龐大的市場，許多廠商也都在中國生產5G手機所需的零組件，目前疫情逐漸受到控制並復工，緩步復甦的情況能夠降低COVID-19對5G手機供應鏈的衝擊。同時，中國政府在疫情爆發後，亟欲恢復經濟成長，5G手機即是方法之一。高鴻翔分析，現階段中國的內需市場占全球5G手機消費的三分之二，因此2020下半年的5G手機市場有三個觀察重點。一是中國政府推動的力度，包含補助與政策等；二則為中國消費者在疫情發生後的消費能力；第三個次要觀察點則是當5G手機需求增加後，零組件的供應是否足夠。 綜觀5G手機市場，呂俊寬進一步補充，雖然疫情造成5G換機潮延遲，但是2021年的5G銷量將會持續成長。目前購機風潮因疫情而趨緩，疫情反而可視為給予5G手機一個良好的起點與發展空間，讓效能及成本的考量找到更適合的平衡點，提供更符合市場需求的產品。

越來越多自動化裝置投入工業部署。IIoT是IoT的分支，其主要作用是將自動化設備部署到包括工廠、倉庫和公司等工業環境的製造系統或其他生產流程中。數量日益成長的資料經由IoT支援裝置導入網路，需經過快速有效的處理，才能得到深入見解，進而改善產業的決策和製程控制。 機器人加入工業應用已有很長一段時間，多數人最為熟悉的例子當屬生產線上組裝汽車的機器手臂。其中半導體產業善用機器人達到製程穩定可靠，順利生產需要小心且保持動作一致的產品。 IIoT的崛起推動協作機器人在產業中的利用率。協作機器人是一種協作式的機器人，其經過不斷調整，能與人類並肩合作(圖1)。協作機器人之所以得到重用，是因為IoT使機器人與人類活動相互協調，達到更高層次的合作與效率。傳統機器人則多設定為獨立運作，不需要與人類進行特定的交互活動。相較之下，協作機器人能與人類合作並互相支援。當然不是說協作機器人將全面入侵，用侵略性的方式占據整個產業。相反地，新技術將形成對人類和產業均有利的雙贏工作模式和關係。本文將探究其中的啟用技術，以及協作機器人在IIoT領域的應用。 圖1　新一代協作機器人，開始出現在製程環境中 啟用技術促協作機器人落地 協作機器人投入IIoT，仰賴超越以往傳統機器人領域的技術，這些技術強化人類與機器人的互動，提升工作人員的安全，並降低成本。感測器、執行器、控制功能和運算技術上的改善，讓協作機器人獲得感知、資料融合與處理、人工智慧與執行能力。加上其他技術的出現，更進一步提升方便性和調整能力，同時降低成本。以下將探究三項讓協作機器人在IIoT中落地應用的特定啟用技術，包含人工智慧與機器學習、電腦/機器視覺以及智慧邊緣。 AI/ML助機器人認知技能 人工智慧(AI)是一項用於處理數位資料的技術，會模擬人類思考的功能、行為或結果，雖與人類的邏輯不同，但仍會嘗試透過合理的程序來達到目標。機器學習(ML)為運用AI並導入演算法的程序，這套演算法的目標是產生成果，並以機器在達成設定目標過程中所獲得的經驗不斷改善成果。 傳統機器人是按照預先設定的指令作業，並持續重複執行，不考慮作業環境中的任何變動。而協作機器人則整合AI，具有感知環境的能力，可以理解問題並加以解決，同時做到辨識、學習，對新的狀況和脈絡做出調整，並能自主決策、與人類互動。協作機器人要在新環境下運作並不需要經過太多複雜的編程，雖然有時可能需要操作人員手動介入，引導協作機器人手臂進行一次所要的行程，以完成指定動作。 AI需要由高速的電腦處理器，以及整合模糊邏輯、機率證明方法、神經網路和專家系統等多種技術的軟體，賦予協作機器人如同人類般的特質，讓人類與機器達到更好的互動與協作。協作機器人能從許多感測器擷取大量原始資料並加以處理，經過整合、處理和解譯後的資料，有助於協作機器人針對環境做出資訊充足且準確的推論，而後才能採取適當的行動。這整個流程必須以近乎即時的速度完成，避免協作機器人在與人類合作的過程中發生延遲。雖然感測器會散布在工作場所中的不同位置，且感測的時間點可能不盡相同，但編程演算法能有效地整合來自各感測器的所有資料，並對環境和狀況做出資訊充足且準確的推論。AI和ML讓協作機器人擁有某種形式的認知技能，能模仿人類的行為，因而能在IIoT環境下更出色地與人類互動。 電腦/機器視覺提升感知 視覺是人類所擁有最重要的感官，也是人類得到感知能力、察覺外在環境的重要方式。同樣地，機器(尤其協作機器人)也能設計成透過電腦或機器視覺的程序來進行感知。機器視覺能讓協作機器人以模擬人類肉眼的方式，透過可見光(波長430~730nm)、紅外光(波長>730nm)和紫外光(波長<430nm)來偵測及識別物體、空間、景色、方向和位置。光線偵測與測距(LiDAR)是一種偵測系統，其採用雷達的原理運作，但使用雷射光源。機器視覺的主要焦點在於解決適當分辨及正確分類物體的問題上，讓決策和物體處理不致成為工業製程的瓶頸。機器視覺有助於改善準確度、提高處理量、避免碰撞，並能提高狀態感知。 智慧邊緣將資料本地化 邊緣裝置彼此互相連結，部署在物聯網的最前線，協作機器人便是從邊緣裝置衍生而來。這些邊緣裝置的技術功能和情報能力持續提升，智慧化程度也越來越高，能感測及回應更多事物，並依照設定進行傳達和處理。協作機器人代表機器人自主性的下一個階段，能賦予其更多能力，與人類並肩在工作環境中運作及決定如何執行特定作業。要提升機器與人類之間的複雜互動品質，需能貼近作業位置處理及協調龐大數量的資料，因此最好在本機端運用智慧方式處理資料，而非從遠端或透過集線器/閘道。智慧邊緣是一套網路系統和技術，在適當進化和調整後，能滿足本地化資料管理的需求。智慧邊緣必須具備充足的資料容量、適當的系統效能、系統頻寬、安全性和可靠性。智慧邊緣如能獲得進一步的開發，工程師便能讓協作機器人發展出能隨時間提高自主能力的功能。 提升製造業/IIoT產能應用 協作機器人在製造業的新型態應用仍持續發展，可靠的協作機器人能安全地協助製造商提高品質，改善製程調整能力，同時提高生產力。IIoT的應用則包括組裝與操縱、搬運與裝卸，以及檢查。 執行精密組裝與操縱 用於電腦數值控制工具機(CNC)加工的生產機具必須由操作人員持續監看，操作人員負責的工作包括裝載原料、啟動機具、確保機具正確運作以及卸除成品。組裝和操縱為最常見的一些工業作業，單調且無趣，通常不需要高階技能，操作人員也很容易因為重覆不斷地舉起沉重的原料和零件而受傷。組裝和操縱作業的其他例子還包括沖壓、磨削、修邊、焊接、射出成形、印刷電路板(PCB)測試、零件檢查和三座標測量。 協作機器人是組裝和操縱應用的理想選擇之一，可放在傳統生產機具的前端，經過簡單編程就能執行所需要的裝卸作業，再定期由具專業技能的技師對機具和工具進行檢查，執行定期保養即可。由協作機器人進行技術門檻較低的手動作業，而檢查、維修及更換工具、執行品管測試和採取適當的修正動作等技術需求較高的作業則交由技師負責，如此合作將能改善工作場所的人力。透過適當的工作分配，不只可省下大量勞力成本、降低人員受傷機率、縮短產線停機時間，更能激勵人心，同時提高生產力。 拾放製程機器人需要精準放置未完成的組件和零件，協作機器人則能經過調整後用在非高精度的放置作業，因為其整合機器視覺系統，可提供定位回饋。協作或調整式的組裝作業一開始需要先由操作人員進行檢查、分類，並選出特定零件，接著將零件概略對準放到未完成的組件上(亦即處理中工件)。在後續的組裝步驟中，再由協作機器人將零件固定到未完成的組件上，如此便算是完成組裝。這種作業方式能在以下情境中改善生產效率與提升工作安全：零件太小，用人類肉眼難以對準的情況下；或零件的最終對準及連接需要高靈敏度或力道；抑或是最終組裝需要在高溫、高挑戰性的環境下，甚至用到危險化學物質或黏著劑的情況。因此當未來將零件放到未完成組件上不需要精準或重複性的定位、方位調整或放置動作，協作機器人便能派上用場。 協作搬運與裝卸 搬運與裝卸作業包括移動產品或從組裝線或輸送帶上拿下產品，經過計數和適當的包裝，貼上標籤，放入紙箱，然後封箱。高產速、高產能的製造商或許會生產專用的機器人機具和設備來進行包裝，但協作機器人也可以是搬運與裝卸應用的選擇。 協作機器人可用來擴展人類在製造和組裝作業中的能力，輔助執行低技術含量(重覆性)的作業，或需要高強度或拉長延伸範圍的作業。此外，製造作業經常會需要舉起像是車門等大型零件，然後放到車體等未完成的組件上。這類製程不見得適用於完全自動化的作業，因為其需要微調零件位置，確保將零件正確組裝到未完成的組件上。在汽車組裝作業中，各類車款可能有不同數量和外型的車門需要安裝，因此不適用於全自動製程。不過，對於需要舉起大型零件的作業場景，則可以使用協作機器人，它可執行操作人員的「指令」，對操作人員的觸碰作出回應，將零件移到未完成組件上所需的位置。 機器人檢查可改善製程 協作機器人能對物品執行細膩的檢查或複查，且絕不會感到疲累、無趣或心煩意亂。對於改善IIoT製程的安全、品質與生產力來說，是很重要的資產。協作機器人只要經過簡單的編程，便能辨識及計數輸送帶上的物品、加入包裝材料和標籤，然後將物品放入合適的紙箱內。但工作人員在執行高技能等級的作業時仍能與協作機器人一起合作，像是執行與監督有關的品管檢查等。此外，協作機器人的程式易於修改，可針對產品包裝需求的變動加以調整。 機器人與人類共構新合作模式 協作機器人在IIoT領域的參與程度越來越高，它們可以與人類並肩作業。IIoT在人類和技術之間建構了全新的關係，透過數位與機器人技術改善效能，滿足人類的需求。在未來的工業自動化領域中，機器人並不會完全取代人類，而是與人類齊力合作，使工作環境更美好。 (本文作者任職於貿澤電子)

5G時代各類裝置的效能要求大幅提高，AI將協助裝置提升智慧化的能力，Arm應用工程總監徐達勇表示，以手機來說，85%的機器學習應用仍在CPU、或者CPU+GPU的處理。雖然市場上有NPU或者APU的選項，但較為少數。以IoT裝置來說，很多機器學習的推論功能也都在Cortex-M4或者Cortex-M7上處理。另外，隨著機器學習(Machine Learning, ML)應用越來越多，未來也將運用到神經網路處理器(Neural Network Processor)，比起加速器更為通用。 Arm應用工程總監徐達勇表示，5G時代各類裝置的效能要求大幅提高，AI將協助裝置提升智慧化的能力 Arm近年積極發展AI能力，相關IP都能進行AI運算，徐達勇指出，與Cortex A系列搭配的，會有Ethos-N77、N-57與N-37，以針對不同應用、不同效能的需求。而與Cortex M系列搭配、為低耗能應用的Ethos-U55 NPU。因應未來5G時代在機器學習的需求，Arm提供從CPU底層微架構上的加強，到在CPU上層的軟體框架，包含Arm Neural Network(NN)以及為Cortex M的CMSIS NN。 而裝置聯網的數量呈現爆發性成長，讓許多裝置暴露在資安風險下，Arm當然也意識到這樣的問題，徐達勇認為，先要做威脅分析，釐清是物理攻擊或是軟體攻擊，針對網路攻擊，Arm TrustZone主要防護軟體攻擊，將SoC設計分為Normal World與Secure World，可以保護一些需要高安全防護的應用。Arm Cyptocell/Crptoisland防護物理攻擊，如有人惡意去量CPU或SoC與Memory之間的讀寫然後去破解，就需要更高階的防護等級。Platform Security Architecture(PSA)則是防護架構，從分析、制定架構、實施、最後到裝置認證，PSA提供確認清單，協助用戶檢查其裝置安全要求是否到位。

人們在遠距會議裡，經常會習慣性的使用在實體會議室裡的環境語言，例如在遠距視訊會議環境裡，我經常遇到報告人經由分享功能，呈現簡報內容給所有的參與者之後，就迫不及待的啟動實體會議的報告模式「今天要說明的主題是…各位可以看到左邊的數字…」，完全不理會遠端的視訊參與者，有沒有在自己面前的視訊螢幕看到簡報內容，直到有人透過文字訊息提出質疑，報告人才想到要先確認所有視訊參與成員，在螢幕上看到的內容，是不是一致。因為以前在實體會議室裡，大家都是經由投影機，看到相同的訊息。 還有視訊會議的參與者，也會干擾或打斷會議進行的節奏，例如中途加入會議的人，疏忽使用靜音模式，結果所有人都會在耳機裡聽到，有人拖著沈重步伐，拉開椅子坐下，喝口水，點按滑鼠的聲音…此時，就會有「正義感」出現，傳送文字訊息提醒「某某，你忘了關靜音，影響到大家了…」，某某就會趕快關靜音，還忙著傳送文字訊息「啊！我忘了，謝謝提醒…」，然後「正義感」一定會很有禮貌的回覆「不客氣」的文字訊息，結果文字訊息欄的畫面，就會很像是被打開的黑盒子，突然飛出很多的「+1」、「me too」、「><」、「haha~」、「:)」、「XDD」等訊息，這些人在相互傳送文字訊息時，報告人還是一直在講，沒有停過。 甚至有時候還會聽到視訊會議參與者，一直傳送「聽不見」、「很小聲」、「有雜音」、「斷斷續續」的訊息，結果都是自己使用的設備問題，例如忘了開啟音量、家用網路頻寬不足、把耳機當做耳嘜來用，甚至是耳嘜的插孔鬆脫，此時往往會打斷會議的節奏，因為會有一堆人協作，想要解決某個人的問題。 至於遠距教學，遇到的現象就更有意思了！ 因為是無遠弗屆的網路視訊軟體，使用筆記型電腦、平板電腦或行動電話，都可以Ubiquitous的連結上課，我發現有些經常晚到或不到的學生，竟然都很準時出現在網路教室裡(是因為點選連結就算有到課嗎？)。   因為看不見學生們(不是有視訊攝影機嗎？)，有些學生很害羞(我不了解為什麼？)，就是不願意開啟視訊鏡頭，為避免時間膠著在這樣的小問題上，我立刻宣佈不用開啟視訊鏡頭(大家都很高興)，因為看不到學生們，我就要時時確認學生有沒有在遠端聽課(雖然他有連線與持續Online的紀錄)，然後就會發生，老師問「某某！分享你對這個現象的看法？」，大約5秒鐘之後(這是很緊張的無聲時刻)，被問到的學生就會突然回答「！老師我在…我在，嗯…我覺得…」。 我不知道為什麼我跟多數的學生視訊教學互動時，都會有「緊張的無聲時刻」，學生們的答覆是「電腦Lag」、「找不到取消靜音按鍵」(又不是第一次上遠距課)、「奇怪！我有講話啊」(可是大家就是沒有聽到啊)、「嗯…我剛剛去上廁所」(這算很有誠意的回答了)。 還有更有趣的，被我點到要發言互動的學生，就是不願意開啟麥克風講話，使用文字訊息回覆給我：「老師！不好意思，我現在不方便說話」(什麼！這不是上課時間嗎？)；還有的學生很快就回應我，可是背景聲音很熟悉「老師！不好意思我在捷運上…」、「老師！我剛剛在Seven買東西…」。 不論是視訊會議或遠距教學，過往都缺少大規模的實務演練機會，多數的研究結論是來自小型的實驗成果。但是，今年因為新冠肺炎的防疫政策，許多人被強迫必須接受「遠距」使用行為，夢想中的在家工作(WFH)，突然變得理所當然，對許多企業或組織內的IT工作人員來說，就像是在實施全面性的系統壓力測試，就有IT人跟我說，壓力真的很大，好像公司所有人都在幫忙測試系統，不管遇到什麼樣的問題，都被認為是IT的問題。 假設IT很穩定，那麼「遠距」這件事，還會有什麼問題？ 讓我們先來看看「遠距」有那些應用型式？首先將「時間(Time)」、「地點(Place)」、「不同(Different)」、「相同(Same)」四個因素，區分為2x2的矩陣，就會得到四個結果，分別是「同時間-同地點(ST-SP)」、「同時間-不同地點(ST-DP)」、「不同時間-同地點(DT-SP)」、「不同時間-不同地點(DT-DP)」。在相同的時間，不論地點的異同，被統稱為同步遠距(Synchronous Distance)；同樣不論地點的異同，在不相同的時間，就被統稱為非同步遠距(Asynchronous Distance)。 非同步遠距(AD)比較像「錄播」，各自在不同的時間與地點取得需要的內容，例如隨選視訊(MOD)或訂閱Youtuber的頻道；同步遠距(SD)則類似「直播」，想要看到完整的內容，就要配合固定的播出時間，如果內容被區分為多個時段，就可以選擇自己要看的時段，例如電視台的節目時刻表。 在防疫之前，因為有教室或會議室的實體環境，所以許多「遠距」的應用結論，都是來自小規模實驗成果的優劣分析，將使用者的行為模式，傾向以中性的角度分析，但是根據我個人，近兩個月來的使用經驗，人類的行為模式絕對不是中性的，在「遠距」互動的過程中，不論在職場或學校，都會找到相同的人性行為模式，例如關閉攝影機鏡頭的原因，「是因為在沒有講話的時候，感覺會一直被別人看到，怪怪的！」、或「在家工作，沒有化妝，不好意思」、或「視訊鏡頭的角度把我照得很難看」、或「家裡沒有書桌，在飯桌開會，旁邊有人不方便」、或「女朋友在旁邊，不想讓她聽到跟主管的對話……」。 目前的視訊會議軟體，團體協作的功能愈來愈完備，但是較缺乏個人使用環境的功能設計，多數設計偏重於關注使用者的視訊背景，如景深模糊、更換背景圖等功能。或許在不久的未來，我們可以看到「美肌美膚、播放背景音樂、建議視訊鏡頭角度、自動蘋果光」等個人化視訊社交功能。 美國哈佛大學教授嘉德納(Heidi K. Gardner)認為，當團隊運用「遠距」型態溝通運作時，會議主持人的領導風格是成功關鍵，她建議要避免實體會議的模式，不要一開始就切入主題與目標，而是要先花點時間，引導成員彼此了解近況及目前的工作環境，為大家建構一個「虛擬茶水間」的溝通氣氛，有助於維持遠距工作團隊精神，讓溝通內容產生人情味；而主持人鼓勵團隊成員的彼此對話，更有助於避免產生歸因謬誤(Attribution Error)，與會者會不自覺的以個人的經驗，去解釋別人此時此刻的行為結果，例如誤解「不講話就是不用心參與」、「懷疑某人還掛在線上，其實已經離開座位」。 長時間的遠距工作，也容易讓人產生社交疏離感，嘉德納教授建議「安排定期開會」是最佳的解決辦法，可以增加定期開會頻率，但是要避免召開臨時會議，因為會打斷團隊成員的工作節奏，甚至會讓大家頻於在各個遠距會議室裡轉換進出，反而更容易影響工作效率。

就業者角度而言，傳統系統整合大廠依據以往終端整合經驗，主攻業務較熟悉的製造業與倉儲管理等領域市場，如Dematic、Daifuku、Schaefer等；新創業者則瞄準具有利基的新興應用場景如零售業、飯店旅館、醫療院所等其他服務應用情境發展，如Swisslog、Savioke等。 無人搬運車須有效整合系統及場域 無人搬運車最核心的功能就是提供自動化取放搬運機能，整體機構相對機械手臂而言更簡易，技術要求門檻低，並以此為基礎，再依據個別場域需求發展出不同功能(表1)。但實際應用導入時困難點在於，即便是同一產業類型的場域，個別場所也有所差異。例如生產冷凍食品與生產飲料的工廠、規模不同的飯店、大小不同的醫院等，必須逐個與單一場所的原系統進行有效整合，才能達到預期效益。 表1　無人搬運車各場域功能需求 具體來說，以倉儲物流和製造業而言，僅需基本的取放搬運與地圖、人員辨識等功能，需求相對簡易且業者進入門檻低，故有眾多廠商跨入，其競爭主要關鍵並非是搬運能力，而是轉變成與廠房內原有系統(如ERP、WMS)整合能力的強弱。 另外以醫療院所、飯店旅館以及零售業等服務場域而言，無人搬運車接觸人群頻率較高，主要仰賴自主避障與導航技術，以在行駛路徑中準確避開眾多的消費者，甚至在飯店旅館以無人搬運車運送備品或餐點時，還需要具備進階的語音互動、表情辨識等功能，來提升服務體驗。在整個實體運作的情境中，也仍是需先與周邊門禁、電梯、後台管理等設備進行連線與高度整合，才能讓無人搬運車暢行無阻並正確掌握其即時工作狀況，進一步達到上述提升消費或服務體驗的效益。 綜整而言，無論是倉儲物流、製造業場域或服務場域，縱使不同場域、場所間的功能需求有所差異，但無人搬運車都必須與實際投放地點進行一定程度客製化的系統整合，才能發揮最大效益。 減速器/控制器/伺服電機組成三大電機系統 無人搬運車其基礎零組件與工業型機器人差異不大，由減速器、車載控制器、伺服電機加上方向控制的舵輪所組成，簡易組合機構即可完成自動化搬運，再藉由裝配照相機、雷射、光達等元件獲得環境感測與辨識能力，此即為無人搬運車的機構雛型。以下分別說明各關鍵零組件於整體搬運車構造中所扮演的角色。 減速器使得伺服電機可以在合適的速度下運轉，並精確地將轉速控制到無人搬運車各部位所需要的速度。在實際場域運行時，無人搬運車行進速度需考慮到人員避障以及物體搬運效率，多半不會高速運行，故以採用低比速的行星減速機、直角減速機等為主。目前全球三大減速機領導業者，包括Nabtesco、Harmonic以及住友重工(Sumitomo)都已針對無人搬運車特性開發特定減速機。 控制器則可分為地面控制系統(上位)與車載控制系統(下位)。地面控制系統主要負責任務分配、車輛調度、路線管理與充電等功能；車載控制器主要負責接受地面控制系統的指令後，負責無人搬運車的導引、驅動、路徑選擇、裝卸操作以及避障等動作，彼此間以無線通訊進行連接。 伺服電機為提供無人搬運車行徑的主要動力來源，利用將電機馬達整合至無人搬運車的車輪，其驅動方式又可分為差速驅動型、舵輪驅動型與全向驅動型。 ・差速驅動： 指的是利用兩個固定驅動輪之間的不同轉速，來實現車體的轉向。轉向時的半徑、速度、角速度都由兩個車輪的轉速差異決定。具有機構簡單、可靠性高、成本低等優點，但缺點是精準度較低，無法符合精準度要求較高的應用場域。 ・舵輪驅動： 是指利用整合伺服電機與減速器並同時可驅動兼轉向的舵輪一體化機械結構，跟車體作相對運動來控制車體的轉向。在安裝兩個或以上舵輪的情況下，車體可以往任意方向運行，甚至達到平移的運動方式。此種設計可以通過狹窄空間，具有很強的靈活性，為差速驅動所無法具備的。但相對由於安裝兩個舵輪，對於電機和控制器精度要求也隨之提高，進一步增加成本。 ・全向驅動： 利用特殊的機構設計使輪子自身同時具有兩個方向的自由度，達到讓車體能夠在任意方向同時做出平移和自轉的動作，靈活度相較舵輪驅動又更提升，適合場地受限的倉庫、車間、廠房等狹小的空間環境，成本相對前兩者更高。 綜上所述，無人搬運車與工業型機器手臂其實機構上高度相似，兩者在硬體技術整合也相對容易，目前市面上也陸續出現機械手臂結合無人搬運車的產品。 三大領域導入一站式客製化方案 在無人搬運車產業鏈中游業者主要提供一站式無人搬運車解決方案，囊括無人搬運車機體與系統整合服務，依據不同垂直領域需求來進行客製化導入。大致可分為三大類，分別是「系統整合商」、「整機製造商」與「系統整合跨整機業者」。 系統整合商是提供無人搬運車導入之一站式解決方案，但不自行開發生產無人搬運車產品的業者。如Honeywell Intelligrated、Knapp、MHS、Kardex Group等，通常與整機製造商合作，將其產品納入所提供的整體解決方案內。如Honeywell Intelligrated就與Fetch Robotics合作採用其所生產freight系列自主移動機器人(AMR)。 系統整合跨整機業者則是提供完整無人搬運車導入解決方案，從無人搬運車本機生產到場域導入規畫都能提供服務與諮詢。前述之無人搬運車市場領導廠商群，多屬於此類業者，如Dematic、Daifuku、Schaefer、Elettric80等。此類業者過去僅提供系統整合服務，但後續藉由併購或投資整機業者的方式，跨足整機開發，獲得無人搬運車製造技術，如Dematic收購Egemin、NDC，以及Schaefer投資DS automotio等，藉此完整一站式解決方案，不需再另外購置整機業者的車體至自身解決方案中，並且自行開發生產無人搬運車，除可以降低整體解決方案成本外，自行開發車體也能夠更貼近客戶需求，並與自身整合服務相容性更高。 由此可見系統整合服務對於整個無人搬運車業務拓展而言，可謂最重要的關鍵。舉例來說，如食品加工廠與傳統鐵工廠同樣都是製造場域，然而對於無人搬運車的需求卻迥然不同。食品加工廠內不同區域因應加熱、冷凍保存等製程而有溫度差異，甚至濕度變化，搬運車要在溫差大且溼氣重的環境中也能正常運作。傳統鐵工廠內則因搬運材質特殊性，可能會造成軌道導航被影響，或場域內網路訊號被阻擋的情況，這些問題都需要長期與業界接觸的經驗與軟硬體整合能力才有辦法克服。 若再進一步檢視，以系統整合服務的角度拆解，剖析無人搬運車導入過程大約可以分成四個步驟，分別是「規畫」、「建置」、「測試」與「維護」。 ・規畫： 包括評估無人搬運車導引方式選擇、手動或自動充電系統的配置、無人搬運車與輸送帶、產線設備之通訊方式，以及導入的搬運車數量與種類，都屬於導入前的需求規畫範疇內。 ・建置： 需求確認完成後，開始依據導引方式設置基礎設施。其中也包括將AGV控制系統與需求端的企業資源規畫(ERP)/倉庫管理系統(WMS)/製造執行系統(MES)等軟體進行整合。 ・測試及維護： 當建置完成後，將持續進行軟體參數測試與調校，確保無人搬運車能於需求場域正確運行，並給予操作人員基礎訓練，確保其能順利操作和識別車體異常的訊號。後續同時持續定期進行保養維護，和其他技術諮詢。 整個無人搬運車導入過程相當繁瑣，由不同業者共同提供服務，才能順利營運。過往傳統整機業者主要以車體製造為業務核心，以及提供與車體相關的周邊硬體設備(如軌道指示物、充電系統等)為主要業務。而系統整合業者則是以整體需求規劃為服務軸心，軟硬體整合工作為其主要業務範疇。 然而隨著無人搬運車產業發展，此種只專注於硬體或軟體的服務模式已逐漸無法滿足場域需求，除每次因應產線變動的設定調整曠日廢時外，三方的來回溝通也較單純雙向對話更為複雜冗長，故傳統整機業者以車體製造為核心，向外拓展，逐漸將服務從硬體擴展至軟體整合。系統整合業者則從外圍的整體規畫，向內拓展，由軟體整合跨足硬體製造，提供一站式解決方案。雙方都朝提升自身服務完整性發展。 買斷/租賃各具整合能力 由於無人搬運車產業具有高度依賴系統整合服務的特性，整合能力強弱就成為搶占市場的決定性要素。其商業模式也因業者間整合能力的差異，最後發展出兩種截然不同的模式，分別是「買斷」與「租賃」。買斷指的是需求端購買整套解決方案，一次性付費並擁有設備。租賃則是依據需求端使用搬運車的時間、次數計價，並未直接擁有設備。 不同類別業者依據其特性分別提供不同的商業服務模式。一般而言，不論系統整合商、整機製造商與系統整合跨整機業者，都有提供買斷的一站式解決方案服務，但論能依據需求提供客製化服務的能力，仍以系統整合跨整機業者較佳，故無人搬運車市場多以系統整合跨整機業者為主要領導者。但買斷模式初期資金投入成本高，需求彈性小，故主要適合場域需要改建、客製化的應用情境。 整機製造商著重於本機技術開發，整合能力較弱，在傳統營運模式下較難接觸終端企業用戶，故部分業者藉由發展租賃模式來降低導入成本吸引需求端，以拓展市占率。具體來說，租賃模式的優勢在於可以配合生產需求彈性調整自動化搬運產能，而不會被淡旺季影響而導致產能空轉。然而「租賃」模式雖然不需初期資金投入成本，但仍有其限制，主要適用於場域不需重新改建，或無法重新布建的應用情境。 (本文作者為資策會MIC產業分析師)    

對於蘋果(Apple)、Google和亞馬遜(Amazon)等巨頭還有其他科技公司來說，2020年將是非常關鍵的一年，因為服務與裝置的關係將更密切，並且顛覆既有的商業模式。隨著行動裝置成長動能停滯，企業會更倚重尚未取得成功的新興裝置與科技，意謂著這將是決定眾多新技術「成敗」的一年。 考量許多裝置與技術預期將持續成長(圖1)，2020年的前景依舊樂觀。雖然全球智慧型手機市場已飽和，但仍占有舉足輕重的地位，就算只是小幅個位數成長，還是能達到其他應用領域無法媲美的數量與營收水準。因此，智慧型手機是否出現具影響力的新技術依舊值得關注，尤其需注意人工智慧(AI)和摺疊螢幕。而不少科技公司持續將智慧家庭視為發展重點，特別是亞馬遜和Google，因為兩家公司正積極尋找其他可與核心服務更密切整合的發展機會。最後，對於致力轉型服務供應商的蘋果來說，2020也非常重要。而這也會對整體產業有深遠影響，像是會有裝置廠商首次與蘋果簽訂服務經銷合約，或是蘋果將更投入於5G與智慧家庭等產業小組討論。但不要上當，蘋果的核心價值並不會改變，競爭者與合作夥伴仍須提防蘋果在年底將端出的硬體新菜。 圖1　智慧家庭將持續帶動2020年消費性電子產品市場成長 以下為本文將聚焦的三個重點： ・智慧家庭持續成長，但得利者寡 智慧安防產品和智慧廚房是2020年成長最顯著的領域，但價格將持續快速下滑，衝擊許多廠商的獲利。 ・蘋果無法靠服務扭轉整體營收下滑的態勢 發展服務是蘋果找到下一個硬體金雞母之前的過渡手段。考量新裝置銷售在2019年成長41%，蘋果可能加速發展智慧家庭、穿戴式裝置和擴增實境(AR)。 ・摺疊手機將找到發展利基 從平板手機和平板電腦的發展過程可知，大螢幕一向能在市場找到立足之地。2020年只要能兼顧規格、可靠性和價位，摺疊手機將撥雲見日。 服務暨平台/內容供應商/技術公司發展有解 對於服務供應商/平台廠商來說，有三個重點值得留意。 ・幫助裝置廠商和技術公司發展服務策略 這些公司永遠不會是讀者真正的對手，應該把他們希望將服務與產品更進一步整合的需求作為機會。裝置與服務要作出差異化，最終還是回歸到體驗的品質。 ・雖然蘋果發展服務失利，但還是有可以學習之處 蘋果的行銷機器通常都能造福所有人，就連最大的競爭對手也是。其他服務供應商應當從蘋果的失敗中吸取教訓，並發展出更好的替代方案。 ・投資智慧家庭網路技術 每一家戶的聯網裝置數量快速成長，同時催生家庭網路的龐大需求；至於連線失敗以及安全和隱私漏洞會日漸受到重視。 而針對內容供應商，則需關注兩個項目。 ・設計與智慧顯示器搭配的新體驗 2020年亞馬遜Echo Show等智慧顯示器價格將跌破75美元，並快速取代家中的智慧音箱，並成為媒體公司觸及既有客群和吸引新閱聽眾的新接觸點。 ・與摺疊手機品牌合作開發專屬內容 智慧型手機品牌會需要可以展現自家裝置強項的專屬內容。手機的高昂價格代表可以與多種服務一起搭配銷售，為內容供應商開創最大利益。 至於技術公司則有三個焦點需注意。 ・開發真正的「智慧」產品 智慧家庭市場目前同質性過高，所以新產品只有聯網功能是不夠的。展示裝置與附加服務的使用案例有助廠商從紅海中脫穎而出。 ・與服務供應商建立更緊密的合作 為建立雙向合作，技術公司可借重服務供應商平台能力，而服務供應商則使用新技術為服務加值。從策略方面來看，技術公司必須瞭解服務市場並尋找可以從中獲利的方式。 ・投資影像與AI技術 2020年將有更多聯網顯示器以及4K影像與虛擬實境等高品質內容問世。AI將大量運用於導覽和探索內容與服務。 兩大因素促整體智慧家庭銷售量超車智慧手機 智慧家庭已成為消費性技術產業的新寵，不僅是未來五年成長潛力最大的領域，而且2019年在法國、德國、日本、南韓、英國和美國等市場銷售量已經超越智慧型手機。亞馬遜和Google等網路與科技龍頭在過去幾年已積極投入智慧家庭領域，除了建構涵蓋裝置與應用程式的生態系統，也收購自家裝置品牌，如Ring和Nest。 智慧安防產品為驅動智慧家庭銷售量成長主因 根據市場調研機構Omdia的預估，亞馬遜和Google在2018年合計售出5,000萬台智慧家庭裝置，預期2019年數量將翻倍，且2020年繼續上升。但相較2020年整體智慧家庭裝置銷售量的12億台，兩家廠商的市占只是冰山一角。在各應用中，以智慧安防占比最高，2020年銷售量達7.7億台，較2019年成長24.7%，等於新增1.74億台裝置。這些裝置絕大多數會是警報系統的感測器，價格不高，但相機的銷售量將快速成長。Omdia預期智慧家庭相機銷售量將是2020年數位相機市場的冠軍。智慧家電將是2020年成長最快速的應用類別，年增31.4%至7,000萬台。而最令人期待的是智慧廚房，將有各式各樣的中小型聯網廚房家電問世(圖2)。 圖2　2022年全球智慧家庭銷售量將超越智慧型手機 價格下跌將進一步整合市場服務及硬體 以量而言，智慧家庭的確成長快速，但以售價而言卻不見起色，因為每台售出裝置的營收相較於智慧型手機、平板電腦和其他消費性電子產品，仍舊微乎其微。智慧家庭裝置銷售額的成長速度是銷售量的一半，預計2020年將成長12.8%至818億美元。平均售價則快速下滑，從2018年的83美元下滑至2019年的74美元，2020年則剩65.4美元。小米(Xiaomi)、螢石(EZVIZ)和小蟻(YI)等眾多中國品牌則以破天荒的價格在亞馬遜或其他電商平台銷售，比亞馬遜或Google自有產品低三倍甚至四倍。因為技術非常容易複製與規模化，所以智慧家庭裝置市場有利可圖之處很快就會消失不見。像美國的Canary和英國的Neos等廠商選擇主打服務價值而非硬體設備，試圖穩固營收。而2020年欲進軍智慧家庭市場的廠商若想獲利，就不能仰賴硬體，同時在推出服務與使用案例之前也需測試消費者接受程度。這塊餅確實很大也快速擴增，但現行使用仍局限在基本功能，如果一直如此，就很難大舉搶占消費者荷包。 蘋果整合軟硬體服務 短期內將與現況持平 蘋果服務營收估計將突破500億美元，但非iPhone裝置成長更為快速。2020年對蘋果而言非常關鍵，必須說服投資人公司可以將營收組合轉往服務並重返成長。蘋果指望Apple TV+、Apple News+和Apple Arcade能將服務年營收提升至500億美元以上。不過，蘋果對於iPhone銷售的依賴也體現在服務事業上，因為有三分之二的營收來自App Store帳單和iCloud。隨著未來幾年有數家主要的服務供應商和媒體公司準備退出App Store，蘋果的服務營收實際上可能是面臨威脅的。 從圖3可以看出，蘋果2019財年的營收相較前一年衰退1.7%，主要原因是iPhone營收下滑15%所致，然而服務營收成長24%，其他產品(Apple Watch、AirPods和HomePod)更是大增41%。 圖3　服務營收成長無法彌補iPhone銷售下滑 服務一直以來都是蘋果產品策略的重點，但仍偏向整合軟硬體以提供最高品質的體驗，而不是直接從服務獲利，像是iTunes的每用戶平均收入(ARPU)一直都很低。蘋果營收與獲利一向都是由硬體銷售貢獻，Omdia認為未來幾年也不會改變。2019年蘋果新產品類別出現顯著成長，遠超過所屬產業平均營收(如穿戴式裝置)，代表未來蘋果的主力仍會是裝置與技術。 更注重隱私幫助蘋果與亞馬遜/Google形成差異化 亞馬遜和Google大舉進軍裝置市場，尤其是智慧家庭領域，而且通常是以賠本價格販售，希望能靠廣告和電商銷售彌補回來。兩家公司的商業模式都高度仰賴消費者數據，以用來鎖定服務與產品客群。2020年亞馬遜和Google將首次嘗試靠智慧音箱和AI語音助理的使用來獲利，可能成功亦可能失敗。蘋果高度重視隱私保護，凸顯與亞馬遜和Google等公司之間的最大差異，也因此取得消費者信任，並得以在多變的時代緊抓住消費者的心。2020年美國總統大選等重要政治事件將讓隱私議題日趨重要。 Omdia的消費者研究指出，不管是廣告贊助的免費服務還是注重隱私的頂級服務都各有龐大受眾，所以可以互相共存。不過，蘋果稱霸智慧型手機市場，對於消費者有很大的影響力，公司會持續標記來自第三方應用程式的消費者數據追蹤，並於Safari和iOS中阻擋廣告。 消費者熱衷螢幕將為新興領域發展動能 2019年摺疊手機的起步並不順利。 摺疊手機將日趨普及 三星(Samsung)發表的Galaxy Fold定價高達2,000美元，又因摺疊設計脆弱導致上市時程推遲，所以招致不少質疑。摩托羅拉(Motorola)原預計在美國重新推出廣受歡迎的Razr智慧型手機，搭配摺疊螢幕定價1,500美元，但計畫同樣延遲。最後是華為(Huawei)的Mate X，原定2019年在全球開賣，但最後只在中國上市且數量非常少，價格約2,400美元。 2020年下一代摺疊手機將問世，價格與設計都更吸引人。但並非人人都買單，像是在德國、英國和美國有超過半數的消費者對摺疊手機興致缺缺。然而，大螢幕行動裝置的魅力不容小覷，想想當年平板電腦和平板手機剛推出時也是飽受批評。消費者越來越喜歡在行動裝置上使用Netflix等OTT服務應用程式觀看影片，對於Instagram和Snap等社群媒體還有遊戲的需求也將只增不減，而摺疊手機是能夠充分滿足這些需求的不二選擇(圖4)；另外其也是展示5G能力與新興AR應用的最佳裝置，這些因素應該足以讓電信營運商願意繼續販售摺疊手機。 圖4　法國與西班牙超過四成的消費者對摺疊手機感興趣 智慧顯示器將超越智慧音箱 Omdia預期2020年智慧音箱銷售量將年成長26%，低於2019年的50%。截至目前為止成長動能依舊為谷歌和亞馬遜力推的入門款裝置(根據Omdia的資料顯示，2019年全球智慧音箱銷售量中，有超過55%為低於75美元的產品)。2020年智慧顯示器的價格將壓低至75美元以下的區間。早在2019年12月亞馬遜就已經將121.95美元的Echo Show 5下殺至59.99美元，而Echo Show 8和Google Nest Hub等較新款產品則以79.99美元促銷，還免費贈送Echo Dot或Google Nest Mini。 雖然智慧顯示器比摺疊手機便宜許多，但消費者感興趣的程度還是低於平均值。問題同樣出在消費者若沒有實際擁有產品，就很難理解其中價值。事實上智慧顯示器的優點顯而易見，像是將語音助理的回應視覺化，讓溝通變得簡單許多並提供使用者更多選擇，在播放音樂、播報新聞或玩聲音遊戲時也能顯示其他內容。而互動式智慧顯示器是智慧音箱的未來趨勢，並將在2020年普及，讓服務供應商和媒體公司又多了一個可以從中獲利的家用接觸點。 (本文作者為Omdia消費性科技暨媒體與娛樂部門實務主管)

誰會支付蜂巢式連接額外功能的費用？目前市場早已採用這種技術，而新的商業模式可以彌補額外的成本支出，進而開啟新的市場機會。 無線連接差異化產品具競爭力 較低的開發和製造成本、更靈活的全球供應鏈以及新的銷售管道，降低了企業進入硬體裝置市場的障礙，進而使得競爭更加激烈。如果沒有針對功能差異化，那麼無論讀者是將產品賣給消費者還是製造工業產品，總會有對手的價格比自身來得低。 但好消息是，無線連接是一種可以造成差異化的因素，它以增加新功能和服務來提高產品價值。無線連接技術早已普及，並且大多數市場期望產品在未來針對無線連接的形式有所遞進。 新型蜂巢式物聯網技術因為它的可擴展性和簡易性，而將會對許多市場帶來衝擊，讓毋需擔心網路基礎架構的隨插即用產品得以實現。因此，業界有必要瞭解蜂巢式物聯網技術對於產品定義和市場定位的影響。 蜂巢式物聯網及其NB-IoT和LTE-M標準的開發，便是要作為連接物品以滿足低資料速率、低功耗、遠距離應用以及處理高密度連接的需求。它充分利用了當前的行動網路基礎架構(LTE和最近的5G)，讓終端用戶可以一直擁有網路存取的能力。除了性能和網路特性，行動網路營運商(MNO)還針對IoT提供客製化及「資料服務方案(Data Plan)」/訂閱服務。 資料成本為無線技術部署關鍵 從產品的角度來看，添加硬體以實現無線連接不僅會增加物料清單的成本，而且還會提升硬體開發成本。與其他一些無線技術相比，為產品增加「蜂巢式」無線連接會帶來額外的費用—來自MNO的訂閱/資料服務方案的額外費用，意即費用/MB資料量(每台裝置)。網路成本(部署、運作和維護成本)一直是大規模部署連接裝置的重要因素，即使對於2.4GHz或1GHz以下的非授權頻段來說也是如此。 圖1　無線連接技術資料成本如何分配為矚目焦點 但是，當使用非授權頻段或專用解決方案時，「網路」成本會被隱藏。例如對於私有的1GHz以下網路，成本會被隱藏在為專有網路元素(如閘道器和聚合器)支付的額外資本支出，以及維護它們的額外營運成本中。 而蜂巢式物聯網讓使用第三方網路的額外費用浮上台面—在每種產品中，都會有一張SIM卡(無論是傳統SIM卡、eSIM卡、softSIM卡還是iSIM卡)，並且總會有人支付資料費用給MNO。 蜂巢式聯網商業模式翻轉供應鏈布局 在享受高服務品質、穩定的網路、覆蓋範圍，以及成本的可預測性之餘，每個人都想知道誰將支付無線連接的費用—資料成本不會隨著物聯網的發展而消失(圖1)。裝置製造商、用戶或介於兩者間的一些人，必須支付這筆費用。 而增加蜂巢式連接的模式將會影響企業整體策略： ・產品定位 ・蜂巢式連接支付費用 ・確認誰將支付資料服務方案費用給MNO 儘管LTE-M/NB-IoT實現了新的功能(如資產即時監控)，進而開闢出一條邁向新商業模式(例如預測性維護服務)的道路，但反過來說，有一個情況也同樣重要：讀者可能必須考慮使用新的商業模式，將帶有蜂巢式物聯網功能的產品推出上市，並可以處理無線連接的額外費用。這要在產品定義階段的第一天就要完成，並且與公司的整體策略維持一致。 要如何處理蜂巢式物聯網連接的額外費用？本文將提出以下三種不同的商業模式，說明蜂巢式物聯網產品不同商業模式的優缺點，以及如何從中找出三種不同的商業模式。 產品預先連接販賣符合小型製造商需求 這一類產品將在整個產品生命週期中與LTE網路(NB-IoT/LTE-M)連接環環相扣。 以下探討需要定期將資訊上傳到雲端的環境感測器。 瞭解這種產品的功能和使用壽命以及需要傳輸的資料量之後，就可以很容易預測整個產品生命週期中所需的總體資料量。產品製造商可以先向MNO預先購買資料服務方案，將其與產品綁在一起銷售，以「預先連接(Pre-connected)」的形式販賣。 從產品設計和製造的角度來看，這是最直接的方法，因為製造商是與MNO協商資料服務方案的一方，並且可以在生產過程中整合適合的SIM技術。製造商可以穩定控制這款已連接的產品。 從用戶的角度來看，這種方法也算合情合理—產品隨插即用，用戶毋需考慮連接性和資料服務方案/訂閱。 不過，整合這些成本會將產品價格提升到某一水準，可能會使終端用戶認為其他產品較為方便。 對於需要購買大量裝置的終端用戶而言，這種方法可能無法擴展。通常，高級電錶就是這種情況，公用事業/DSO公司擁有足夠的議價能力可與MNO直接協商資料服務方案，而僅從電表供應商那裡購買硬體。在這種情況下，下一種商業模式將比較合適。 產品連接就緒販售適合大規模業者 產品製造商出售帶有SIM插槽或eUICC(eSIM)的LTE就緒產品，終端用戶負責選擇MNO和連接方案。 在某些情況下(如購買許多裝置時)，終端用戶可以要求製造商在生產過程中直接插入或焊接所選的SIM，或者，如果裝置配備了eUICC，則可以對它進行遠距離的程式設計。 這種模式會增加用戶端的複雜性。他們不僅需要與MNO協商資料服務方案，而且還必須仔細定義他們所要購買產品的連接規格，這將會迫使終端用戶做出超出其核心競爭力範圍的選擇： ・連接應該要是NB還是M1？ ・需要哪些節能功能、哪家MNO支援？ 在前一種情境下，製造商同時負責產品和連接，因此會將這些領域納入考量。而在這種模式中，解決方案的所有權不明確： ・若許多裝置不在覆蓋範圍內或無法正常工作，是否表示該產品未按照規格製造，或者終端用戶定義錯誤規格/選擇錯誤的MNO？ ・若裝置所需資料傳輸量超過預定數量時，怎麼辦？ 這種複雜性使得這類方法僅適用於大型、有一定規模的買家。對製造商的要求略低，省去選擇資料服務方案的需求。出於同樣的原因，由於產品已經商品化，價格很可能成為主要的購買驅動力。 在產品定義、產品設計和生產方面，這種方法可能仍然不簡單。製造商的目標是要生產一種可適用於所有用戶的標準產品，並在裝置首次連接時可以進行遠距離配置。但是為實現連接的各層面考量(如MNO和SIM)，可能會強制專案客製化。因此，要將標準產品標示「在型錄」上的可能性就會受到限制。 即使採用eUICC可以克服其中部分挑戰，但對具有大型用戶的大型專案而言，這種商業模式仍然具有價值。 連接產品即服務消除價格爭議 製造商以初始費用出售連接的硬體，並提供加值服務。 與第一種方法類似，製造商選擇MNO、協商資料服務方案，並且將聯網功能加進裝置中，在銷售產品時採用這種以服務為導向的方法，僅收取相對較低的費用作為硬體初始資本支出。而資料服務方案不包括在內，但已具備蜂巢式連接的能力，並也準備好可以啟用。除了初始費用外，製造商還將提供服務(作為經常性營運支出)，這不一定與資料服務方案的成本有關，而是與加值服務有關。用戶將不必擔心連接成本/資料服務方案，因為它們已包含在其選擇的首選等級的服務費用中，而製造商僅在用戶訂閱服務並因此使用資料時，才會將費用支付給MNO。 這種方法解決了第一種商業模式的價格/定位問題。製造商仍然可以合理價格銷售產品，並且不需要為產品生命週期內傳輸的所有資料而預先支付費用；製造商甚至可以依靠連接啟用或改善後的新營收來源來降低前期價格。 這種商業模式適合可能需要服務/維護的產品、出租的產品或在較長生產鏈上流動的產品。如利用連接工業工具(Industrial Tool)，可以預測維護情況或何時需要更換磨損的零件。借助嵌入式連接，可以為每位用戶提供客製的維修計畫。 對於大多數工業應用(以及許多消費產品)，由於具備低資本支出和可預測的營運支出，相信該模式更可能被用戶接受。除非終端用戶簽署服務協議，否則製造商也不用支付費用給MNO，因此使其也可減少支出。 整體而言，缺乏連接性(Connectivity)將導致產品過時。對於要在市場中保持活躍性，蜂巢式連接技術為關鍵。因此成本不應成為障礙，而是探索不同市場方法的機會。企業需選擇與其發展策略相符的商業模式，以在其產品中實現連接性。 (本文作者任職於Nordic)