LPWAN

芯科科技(Silicon Labs)宣示強化對Wi-SUN(Wireless Smart Ubiquitous Network)技術的承諾。Wi-SUN技術為一項越趨普及且廣泛部署的工業網狀網路標準，適合智慧公用事業、智慧城市和工業物聯網應用。與其他LPWAN標準相比，Wi-SUN技術具有可擴展和多廠商互操作的明顯優勢。此技術使開發人員能夠擴展在公用事業、智慧城市基礎設施和工業IoT的無線網路應用，可覆蓋跨越數英里和數公里的部署。 Silicon Labs同時也宣佈加入Wi-SUN聯盟董事會，以加速Wi-SUN技術在全球的普及。Wi-SUN聯盟旨在針對可交互操作的解決方案建立全球市場的標準基礎，促進無縫且普及的LPWAN連接。 Silicon Labs物聯網事業群工業暨商業物聯網產品部副總裁Ross Sabolcik表示，Wi-SUN技術是智慧電表、電表基礎設施、發電和配電、以及路燈、大型智慧城市基礎設施和其他工業物聯網應用的理想解決方案。作為一種開放的規範，Wi-SUN技術藉由IPv6低功耗和遠端無線連接的基礎，提供智慧和互聯物聯網所需的應用，是全球網狀網路的理想方案之一。我們很高興加入Wi-SUN聯盟董事會，以協助推動IEEE 802.15.4(g)標準的發展。

根據定義，物聯網(IoT)是由分散式裝置所形成的生態系統，而這些裝置需透過通訊基礎架構來互聯。雖然此基礎架構可以設為私有，但通常業者會利用開放的網際網路來建置。因此，當這些廣泛分布且低成本的裝置與網路/雲端應用結合在一起，會使IoT生態系統很容易受到各種安全威脅，進而造成通訊或功能失效，或是更嚴重的風險。 為了避免這些威脅，必須確保生態系統中實體和數位資產受到妥善的保護。換言之，IoT裝置需內建強韌的安全特性，才能形成信任、控制以及完整性的安全鏈基礎，而且此安全鏈必須能在系統的完整生命週期中保護整個IoT生態系統。 保護IoT裝置五大關鍵 就無線通訊晶片及模組供應商的角度而言，在晶片中建置安全元件，亦即信任根(Root of Trust, RoT)是實現安全IoT生態系統的起點。而在考慮如何保護IoT裝置時，業者首先需考慮以下五個關鍵議題： 1.建立唯一裝置身分 IoT生態系統中能夠產生資料或執行命令的任何裝置都必須擁有唯一且無法複製的身分。這些獨特的身分將構成所有其他安全功能的基礎。 2.控制裝置資源存取 IoT裝置通常被安裝在不受控制的環境中，這使得它們容易受到攻擊。駭客可能會存取裝置中的未加密資料、上傳惡意軟體、侵入裝置以執行分散式阻斷服務攻擊。也就是說，確保裝置資源，包括CPU、記憶體和連接都非常重要，讓它們只能用來執行被指定的任務。 3.保護資料完整性 保護資料至關重要，才能確保隱私、保密性，並滿足一般資料保護規範(如GDPR)，以及特定的產業規則，如美國健康資訊隱私規則(HIPAA)。 4.安全決策制定 IoT裝置和生態系統必須能依賴有效的輸入資料，才能制定正確的決策。決策應在安全的環境中執行，使其不受篡改和智慧財產權竊盜的威脅。 5.驗證命令 能夠驗證發送到IoT裝置的任何命令，如注射胰島素、開啟/關閉閥門、踩煞車等，是否來自合法來源非常重要。 然而，僅保護IoT裝置，仍不足以實現整體的安全IoT生態系統，除非在開發和部署IoT裝置時，業者能採取更敏捷的安全方法來與其搭配。為此，業者必須清楚掌握其裝置目前以及未來可能面臨的所有威脅，才能建立和維持必要的安全流程。 信任根作為安全物聯網基礎 在開發IoT裝置時，必須納入安全設計考量，並且把安全功能內建在其中。例如廠商u-blox幾年前曾提出IoT安全性的五大支柱(Five Pillars of Security)，並將其應用在所有u-blox的無線模組產品中。 這五大支柱包括：安全開機、安全韌體更新(FOTA)、傳輸層安全性、實體介面與API層級安全性、以及能夠防禦軟體攻擊的堅固性。其中，安全開機是安全防衛的起點，它確保只有通過驗證的韌體才能在模組上執行，之後才能再談到其它層次的安全性，包括韌體更新、傳輸層、介面與API等。 實現安全開機的關鍵，在於建立一個安全的起始點，也就是安全的信任根。一旦建立了安全的信任根源，就可以構成從裝置一直到應用程式與雲端的信任鏈基礎。因此，信任根是保證所有安全功能的要素。無論IoT裝置進行資料傳輸或產生數據，甚至業者要檢測裝置是否已被駭客入侵，信任根都不可或缺，透過結合硬體和軟體實現安全功能。 安全元件建構信任根 信任根的建構涉及多項需求，其中主要包括： ・執行一或多個通過驗證的加密功能。 ・防止被任意篡改。 ・安全CPU必須執行安全的軟體/韌體。來自外部的程式碼必須先經過驗證，才能在安全CPU上執行。另一種方式是，透過使用只能由信任根存取的專用ROM來建置。 ・針對需要可靠時間測量的應用，還須包含一個安全時脈。 ・須確保儲存安全性。 ・成功完成認證和密鑰交換協定後，必須能取得安全通訊。 ・SoC的啟動和運作期間可以使用安全監視，以確保元件以及元件之間的互動正常執行。若偵測到有任何插入惡意指令的意圖，信任根都會向主機發出通知。 ・無論執行什麼軟體，信任根都必須運作正常，以避免受到軟體攻擊。 安全元件可被視為信任根實體建置的一種形式，它能夠執行諸如加密、解密、隨機數字產生和驗證等功能。此外，安全元件也必須非常強韌，可以抵抗實體攻擊，並且不能被讀取或複製。透過編程和個人化設計，安全元件具有唯一的ID和密鑰，因此可與主機處理器介接。在裝置中內建信任根的最安全方式，是將其置於一個基於硬體的安全元件中。 以u-blox為例，作為無線通訊與連接解決方案的供應商，選擇在無線通訊晶片中內建安全元件功能，以作為IoT裝置的信任根，因為無線通訊晶片是所有IoT裝置所不可或缺的。而新推出的SARA-R5系列產品是一款多頻段的LTE-M/NB-IoT蜂巢式模組，鎖定低功耗廣域網路(LPWAN)市場。它實現信任根的方式，是提供一個預享密鑰(PSK)管理系統。在加密過程中，PSK會在利用安全通道的兩方之間共享。此密鑰的特性是由使用它的系統來決定。PSK必須是符碼夠長且隨機的，才能確保安全，因為太短或可預測的預享密鑰很容易被破解。同時，管理員必須定期更新PSK，以維持較高的安全性。 密鑰管理系統會把密鑰存放在硬體信任根之中，並能在有需要時，在伺服器端推導出相同的密鑰。密鑰的存取只能透過非直接方式進行，並由應用程式層級的權限和政策來管理。因此，SARA-R5模組適合內建於用來傳輸關鍵和機密資訊的裝置。歸功於分離式、基於硬體的安全元件，以及輕量型預享密鑰管理系統，提供IoT應用所需的先進安全性，並包含資料加密、解密、防複製以及安全的晶片到通訊功能。 此外，為了進一步強化IoT生態系統的安全性，SARA-R5系列中建置了由GSM協會(GSMA)提出的安全端到端通訊用的IoT SIM小程式(IoT SAFE)建議，並在軟體維護版本中包含支援IoT SAFE的建置指南。IoT SAFE建議由GSM協會於2019年12月發布，可協助IoT裝置製造商和服務供應商利用SIM卡作為強固、可擴展的硬體信任根，以保護IoT數據通訊。使得與應用程式雲端/伺服器安全建立(D)TLS會話(Session)更容易，進而簡化配置和管理數百萬台IoT裝置的流程。 攜手策略夥伴　開發IoT安全平台 另一方面，IoT安全性的實現不單取決於晶片/模組的設計，而是所有生態系統夥伴需共同解決的問題。因此u-blox近來建立的一項策略性夥伴關係，與瑞士的數位安全與數位版權管理供應商Kudelski合作。Kudelski的安全方案已廣泛內建於全球各地的電視機上盒中，以確保內容供應商提供的內容不會被竊取或入侵，每年保護的內容營收高達數十億美元，因此擁有非常深厚的安全專業技術。此外，Kudelski對於大規模建置安全方案具豐富經驗，對IoT應用來說至關重要。 Kudelski提供的IoT安全平台中，已內建u-blox產品，作為建立信任、控制與完整性的安全鏈的基礎，以鏈結到裝置、資料、IoT平台與應用程式。協助使用者利用簡單的API來管理、控制所有重要的IoT安全資產。此安全平台包含三個主要組成：基於軟體或硬體的信任根、裝置中的安全客戶端程式、以及雲端的安全伺服器。而IoT裝置與安全伺服器的通訊，是透過以下方式來保護： ・利用內建於裝置中的信任根來作為所有安全功能的基礎。 ・u-blox/Kudelski支援三種型態的信任根：安全元件(晶片)、SIM卡、以及在可信賴執行環境中的軟體信任根。 ・安全客戶端程式庫整合裝置韌體和應用程式，客戶可充分運用所有的安全功能。 針對IoT裝置的布署，由於其中涉及了許多的輸入/輸出點以及現場中許多的既有裝置，再加上需與不同網路層，包括區域網路、蜂巢式網路和網際網路服務供應商等的伺服器交換資料，這些連接點都有可能成為整體系統的安全缺口。因此，如何提供端到端的安全性，已變得日益重要。透過此建置為使用者提供了一個端到端的安全流程，可協助設計、測試與建置一個安全架構，以供IoT裝置使用。同時，使用者還能建立並管理各種數位及實體資產，以因應既有與演進中的安全威脅。 (本文作者為u-blox服務/安全部門主管)

NB-IoT聲勢看俏 物聯網(IoT)正在快速成長中，根據2016年Machina Research的研究調查顯示，2025年以前全球預計將部署270億個聯網裝置。這些裝置都需要安全、可靠且無所不在的聯網功能，以便產生有價值的洞察力來驅動效率，並取得競爭優勢。要促成這些，蜂巢式技術不但具有理想的定位，也具有所需的擴充性；但有鑑於新的物聯網裝置與服務日益多樣化，人們需要新的蜂巢式技術以滿足特定的聯網需求。 NB-IoT是新興低功耗廣域網路(Low-Power Wide-Area Network, LPWAN)蜂巢式技術之中最頂尖的一種，可以滿足大量部署之低複雜性物聯網裝置對聯網連接性與日俱增的需求。NB-IoT技術以低廉的費用，提供較佳的耗電效率、系統容量與頻譜效率。NB-IoT由於設置容易，截至2019年3月止已有28個國家推出，並有超過40個國家的營運商已展開投資，可望對不同的相關夥伴，帶來各種的好處： 對於物聯網裝置製造商來說，相較NB-IoT與LTE-M，其為經濟性更佳的替代方案，原因是裝置複雜性降低，同時裝置製造與聯網成本也比較低；而對於管理大型物聯網部署的企業，它提供較低的成本、低功耗與簡單的協定。至於行動網路營運商(MNO)，它與現有的3G與4G存取網路相得益彰，並可以整合進4G/5G共同核心網與BSS平台。此外，MNO也具有相當的彈性，可以選用可能的營運模式，善用他們的頻率分配資源。 以eSIM RSP遠端管理 通常最適合利用NB-IoT聯網的使用案例，都是為整個裝置群進行遠端監控、裝置是分離的並配有電池電力部署，且使用年限都超過十年。不管是固定或機動，此類物聯網裝置在它們的生命週期中，預計都會看到網路可用性或聯網供應競爭的改變。這意味永久綁定單一MNO的網路可能會有局限性，且容易受到未來聯網成本增加的影響。 變更電信網路是實現直接商業轉換的作法。不過它需要替換SIM卡，這對於擁有廣泛部署且觸及不易的物聯網裝置的擁有者，是個代價高昂的後勤惡夢。為了解決永久綁定單一MNO網路的SIM卡限制，全球行動通訊系統協會(GSMA)與電信業者合作將SIM標準化，讓轉換至其它電信網路時，技術人員不必前往裝置所在地進行實體SIM更換。 GSMA遠端SIM服務開通的規格帶來全方位的解決方案與安全架構，讓人們在所有支援eSIM的裝置上進行營運商設定檔的遠端管理。它伴隨而來的健全的認證與法規程序，可確保功能的可交互運作性，維持與確保網路存取的保護。 接下來檢視M2M RSP程序，以進一步瞭解讓RSP可在NB-IoT上運作的關鍵因素。欲構思具有RSP能力的NB-IoT裝置，表面上看起來似乎是簡單的任務，但其包含NB-IoT連接模組，以及一個GSMA認證且符合相關規格的M2M eSIM；隨後還要完成一些裝置保證與可交互運作性的測試。不過當整個程序進入到選擇蜂巢式元件的階段，就不見得那麼容易。 簡單來說，M2M RSP就是在eSIM裡進行交付，並管理營運商設定檔。RSP透過訂閱管理員-安全路徑(SM-SR)以現有空中設定(Over-the-air)的蜂巢式連接進行，使用的是開機即連的連接啟動設定檔，或是目前現行運作的設定檔。SM-SR會追蹤掌握eSIM的狀況，並握有與eSIM相關之必要的網路整合、密鑰與憑證，以便授權與執行設定檔管理事件。 一旦啟動之後，管理任務一開始會透過現用的設定檔網路，透過SM-SR與簡訊伺服器(SMSC)的整合(結合一個SMPP)，傳送一個包含SIM資料的文字簡訊。成功收到這個簡訊後，卡片會執行指令，或是針對設定檔的下載事件，利用SM-SR建立嵌入資料通訊期，並藉此遞送該設定檔，隨後進行安裝與選項。任務完成後，不管最後成功與否，卡片與SM-SR彼此會交換進一步的應答訊息，以確保卡片設定檔的狀態保持同步。 NB-IoT漫遊仍具發展潛能 如果讀者針對全球性的裝置配送有企圖心，第一個絆腳石將是獲取使用在讀者eSIM上的啟動設定檔，它將透過全球性的NB-IoT網路範圍，提供無所不在的開機即時連接性。 要傳遞提供這些功能的設定檔，需仰賴落實廣泛的網路漫遊能力。倘若沒有漫遊，NB-IoT賦能的裝置將無法跨越各國邊境進行簡易部署。 由於NB-IoT還相當新，永續的漫遊環境與專為NB-IoT打造的完整架構，仍然有待建立。但是，筆者深信仍在發展中如下列示例，很快就會增加全球性的漫遊能力，而市場壓力也會迫使MNO專注加速此事。通常預期漫遊能力一開始會以策略性提供的方式，出現在同一MNO集團內的營運商或關鍵業者之間。不過，現今離實現還有段距離。 MNO正在試驗NB-IoT漫遊協定 沃達豐(Vodafone)與德國電信(Deutsche Telecom)於2018年完成第一個歐洲的NB-IoT漫遊試驗。他們針對包括電力節約模式(PSM)、長週期追蹤區域更新(TAU)等省電功能進行測試；同時於2019年，沃達豐與AT&T簽署了歐洲與美國間的NB-IoT漫遊協定(圖1)。 圖1　沃達豐與德國電信於2018年完成歐洲首個NB-IoT漫遊試驗 裝置須能處理多個NB-IoT頻段 使用NB-IoT的優點之一，是落實MNO時擁有頻譜的選項。當MNO在不同的頻段中運作時，漫遊的挑戰性更高。多頻段天線可以在每個裝置稍微增加一些費用的情況下，應付所有已定義過的頻段。而物聯網裝置製造商可能已經習慣針對單一頻段優化天線，現今隨著漫遊可能性的出現，人們需要更多強大的NB-IoT天線設計(圖2)。 圖2　多頻段天線可使裝置稍微增加一些費用的情況，應付已定義過的頻段 GSMA協會已進行可交互運作性測試 GSMA協會在2019年3月發表的行動物聯網漫遊測試中，針對NB-IoT的漫遊，定義了一整套完整的測試實例。由於測試案例並不知道控制面板與使用者面板的選項，因此他們可以測試所有施行項目，這些測試並不能取代合規測試，而是用來驗證漫遊能力(圖3)。 圖3　GSMA協會已於2018年針對NB-IoT漫遊進行交互運作測試 MNO超前部署NB-IoT三要素 除了沒有NB-IoT漫遊之外，在許多地方若要實際取得NB-IoT的訊號，存在頗高困難度，原因是網路營運商仍然處於擴展狀態，以及如何將此網路足跡商業化的階段。 在許多方面，NB-IoT看起來與實際感覺都與LTE十分相像。MNO可以在他們的網路上利用軟體升級進而支援NB-IoT。安全措施也具有類似情況，都需要同樣基於SIM的身分鑑定與流量加密措施。 在實際試驗中，沃達豐發現NB-IoT比起其它替代選項，更能穿透雙層的磚塊結構建築物。這對於不易觸及的地方，可以帶來更為可靠的感測器連線。NB-IoT可避免干擾與網路對撞，即便是利用單一的行動通訊基地塔部署10萬個裝置。 MNO正在加速推出NB-IoT GSMA協會的行動物聯網論壇追蹤了蜂巢式物聯網的發展進度。截至2019年10月止的資料顯示： ・89家營運商已經推出NB-IoT或正在進行中 ・NB-IoT與Cat-M1目前在52個國家獲得支援 ・相比之下，34家營運商已經推出LTE-M或正在進行中 儘管許多廠商宣稱他們已經部署了NB-IoT網路，他們還是不能對市場提出商業化提案；即便他們可以提出，但網路涵蓋範圍可能仍局限於某個區域內。此外，與2G/3G/4G網路不同的是，單一國家內的所有營運商都不能自我膨脹NB-IoT的部署，這意味已完成部署的營運商可以壟斷市場，而迫使他們調降費率的外部壓力則較小。 不過，針對問世只有三年的規格，各界採用的意圖已經相當明顯。這表示在全球各地的MNO眼中，物聯網龐大的商機貨真價實且持續長久。他們唯一的限制是交付的時間，這被認為是與較優先的5G競爭投資，爭奪工程技術空間。 因此，除非與MNO進行中的NB-IoT網路試驗聯合進行，任何試圖開發NB-IoT裝置的廠商想要讓產品成功推出，將很難獲取所需的連接性。 資料訊息/協定/可用性三者兼具 一如前文已經大致描述，大多數的M2M RSP的實施都需要文字簡訊與資料，才能藉此觸發任務，並進行管理。此外，裝置必須被喚醒並且可使用，以便接收伺服器的指令。 文字簡訊(SMS)的支援，在現有以消費者為中心的蜂巢式網路是已知的事實；且即使面對資料導向的通訊App崛起，它仍然占有穩定的流量。也因為其長期的支援，文字簡訊的支援能力被賦予期待。但是對於NB-IoT網路的部署，文字簡訊的支援並非必要元素，同時許多部署廠商已選擇不提供支援，以降低初始網路建置的工程複雜性，至少現在情勢是如此。 到目前為止，針對現今這種省略文字簡訊的情況，並沒有明確的跨界解決方法。此時存在數種可能性，但它們必須與物聯網裝置的使用案例合併考量。其中一種方法是支援額外蜂巢式技術，如LTE Cat M1，其中裝置可以切換過去，且文字簡訊可以透過它獲得支援，同時也可進行RSP。 在許多部署中，文字簡訊都符合NB-IoT裝置的使用型態：低成本、低耗電、長時間待機，以及短叢發式資料傳送。在NB-IoT網路與裝置上支援文字簡訊，為NB-IoT發揮完全的潛能，包括對RSP的支援與更高效率的資料傳送。在NB-IoT的使用案例中，更簡短、更高效的簡訊較理想，而且這不單只是針對RSP的設定檔管理。基於這個原因，GSMA協會的NB-IoT部署指南便努力遊說人們在NB-IoT網路中更廣泛採用文字簡訊來傳送資料。 許多IoT的使用案例是離開電網的，因此省電必不可缺，而這些裝置生命週期大多時間處於休眠狀況，只針對特定的活動才甦醒啟動。符合此情境的裝置對於RSP會構成問題，原因是若要執行任務，裝置必須被喚醒，才能接收採取行動的呼叫。文字簡訊通常會在SMSC上暫存一些時間，而MNO也不想無限期保留它們。隨著IoT的大量成長，與網路相關且休眠中的裝置數量也會增加；這些文字簡訊元件的長期儲存，可能會對容量帶來衝擊，並帶來與簡訊效度有關的問題。 現今尤其是針對RSP，任務的流程也必須讓觸發具有時間限制，以確保同步性與請求的即時性。在裝置處於待機狀態且不知何時才會重新上線的情況下，RSP伺服器面臨艱鉅的任務，且孤立無援。此類協助可能來自裝置部署者的編排平台，因為它可能知道裝置何時已重新上線，或具有邏輯以便預測何時會上線。若經細心編排，裝置部署者可以聰明指示RSP平台，只有在知道有可能成功的情況下，再開始進行任務。這個類型的方法可以提升系統效率，並節省成本。 NB-IoT為RSP蓄勢待發 人們現在已考量過支援M2M遠端SIM服務開通所需的NB-IoT網路與網路服務，因此最後要針對NB-IoT裝置與RSP，聚焦在蜂巢式模組的選擇策略，以及它們所需的支援。 通常模組製造商產品選項所包含的產品，會針對關鍵的目標區域提供最常見的無線電技術組合，以及相關頻段的支援。這些產品所支援的無線電技術選項往往遵循該區域網路演化的方向，藉此進行策略性挑選。以這種方式瞄準模組可帶來無線電的優化，並降低其頻率決定邏輯，以確保較低的價格。而在人們試圖取得來自業界與目標網路的產品認證時，它也可以提供協助。此外，亦存在提供全球性支援的模組，但它們只會瞄準較搶手的無線電技術組合，且往往價格會比較高，原因是它們必須結合額外的無線電調諧與優化邏輯。 因此，物聯網創新人員的模組選擇必須考量裝置的地理分配意圖，若是針對全球市場使用單一型號的裝置，或是可預期裝置必須在原本部署國家或區域以外的地方運作，那麼就必須考量規模更大的區域、甚至於全球的支援性。針對NB-IoT模組必須套用同樣的考量，然而不確定的網路策略與眼下極少的部署，讓製造商很難定義他們的產品選項。此外，有限的NB-IoT部署與支援，讓模組的研發更加棘手。 而SIM技術與支援的選擇，對於不同地區裝置的賦能也會造成影響。可移除的SIM雖然可以讓人們變更全球性服務營運商，但它需要針對無人看管的物聯網裝置進行保養，同時亦存在失竊的風險。 焊死的嵌入式SIM讓失竊風險降至最低，但會因此讓產品整個生命週期被聯網供應商綁定，並限制對漫遊協定的全球連接性，同時網外的服務品質不受管控。較理想的情況是，既能自由更換電信服務商，不必擔心需到裝置設置地點更換SIM卡與SIM失竊的風險，同時可得到較佳的行動網路服務。 若選擇具備GSMA遠端SIM RSP能力的嵌入式SIM，可以解決此一問題；不過，所選擇的模組也必須支援RSP。而蜂巢式模組若要支援RSP，除了提供標準語音通話與資料服務所需的例行支援，尚需包括一些關鍵功能。 這些在消費者手機裡使用的主流模組中，通常已經是標準功能。不過，談到針對物聯網裝置與使用案例的模組時，情況並不是永遠如此，原因是不必要的功能會增加成本。因此，無論物聯網裝置是針對那一家蜂巢式電信業者，倘若已經鎖定針對RSP提供支援，人們都必須對模組的能力進行適當的考量。正如ETSI的定義，對獨立承載協定(BIP)的支援是相當關鍵的一環，因為它確保數據機可以在SIM與RSP伺服器之間，建立起安全的資料通道，而全新的設定檔也可以藉此進行遞送。伺服器推送模式中對文字簡訊的支援也是必需的，以便告訴eSIM它必須執行一項RSP任務。 有關支援RSP裝置必須考量的另一個關鍵面向，則是確保允許RSP事件可以結束，這包括同步異動的傳送與接收。因此裝置必須確定它不會過早切斷與蜂巢式服務的連線，造成伺服器與卡片不同步，以及所申請的步驟最終失敗。 當一項技術才剛問市沒多久，正著手計畫以各種形式推出該技術的廠商有三個選項—隨著周邊支援逐漸出現，他們可嘗試努力成為第一個推出產品上市的廠商；或是可等待市場出現明確需求、更廣泛的支援與驗證過的可交互運作性後，再進行成熟的部署；同時，亦可選擇決定不介入市場運作。 NB-IoT結合RSP，將兩種新興技術帶到人們面前，但也讓遞送驗證過的元件更加困難，為想要整合兩者的廠商帶來衝擊。因此，若想要達成可行的產品，不能單獨埋頭苦幹；因此，若想實現具一方以上參與開發、遞送與部署的可行解決方案，需要協同合作與可預期的投資報酬率。 供應鏈生態系統持續拓展 舉例而言，協助裝置、模組製造商及MNO的NB-IoT生態系統企業之一Arm，欲讓具備NB-IoT與RSP功能的物聯網裝置儘快在全球各地準備就緒，該公司認為MNO與應用提供者可利用Arm Kigen伺服器解決方案，把RSP能力整合進入他們的服務開通環境，而該公司在英國與美國的資料中心目前都已取得SAS-SM的認可。另一方面，Arm Kigen OS則可協助OEM廠商打造低耗電、低成本、安全的eSIM或Isim，它安全且符合GSMA協會規定的eUICC SIM作業系統，已針對各種硬體形狀因素進行緊密性與可攜性的優化。 Arm的願景是全球於2035年可部署1兆個聯網裝置，其中NB-IoT與RSP為重要的一環。環視物聯網不斷大量擴充規模，希望可藉此協助生態系統成長，並在各地激勵物聯網的創新。 (本文作者為Arm物聯網平台事業處商務拓展資深總監)

智慧城市及其底層的無線聯網系統，為人們許諾更美好居住空間的未來，不僅如此，各項智慧應用更將成為價值創造的強大引擎。 都市發展持續擴張　永續社會實踐挑戰大 過去數十年來都市化浪潮席捲全球，根據聯合國預測，到2050年全球將有68%的人口生活在都會區。隨著都市人口增加，大約到2030年，將有超過十個城市成為超過一千萬居民居住的超級城市，將為既有的基礎建設帶來極大挑戰，尤其是開發中國家。 因此人們尋求利用科技解決人口膨脹引起的問題。如飽和的交通網路、停車空間不足、過度擁擠的大眾運輸系統、空氣汙染、以及長途通勤等。 此外，能源管理不善會導致電網故障，因而限制再生能源發展。過時且未妥善監控的基礎建設會阻礙資源、貨物與人員流動，不僅浪費資源，有時甚至會帶來災難性的損失。況且人口眾多、經濟發展不均的大城市，往往會成為犯罪溫床。為了永續社會發展並解決諸多挑戰，智慧科技扮演不可或缺的重要角色。透過採用全面性作法，智慧城市與其底層的無線聯網系統將能使居住環境更滿足人們的需求，並進而提升整體舒適度、幸福感與安全性。 數位系統蓄勢待發 智慧城市的目的為更妥善利用資源提升居民生活。如智慧交通管理與停車系統可節省時間與保護空氣品質；智慧量表基礎建設可節省電力、瓦斯和水；智慧醫療則有助於提升不堪重負的醫療保健系統效率；智慧警務系統可提高公共安全並遏止犯罪。至於社區智慧互動計畫可鼓勵公眾參與，培養更強的歸屬感與凝聚力。 雖然這些觀點聽起來像烏托邦式的理想，但事實上智慧城市帶來的影響絕非空談。麥肯錫的一項研究發現，智慧城市應用能降低8~10%的死亡率、縮短25~35%的緊急救援時間、減少15~25%的通勤時間、降低8~15%的醫療負擔，並削減10~15%的溫室氣體排放量。 事實證明人們已具備智慧城市應用所需的相關技術。無線連接─結合蜂巢式4G以及即將部署的5G、藍牙和Wi-Fi─已準備好將數量龐大的分散式感測器網路連接至雲端，即時傳遞整座城市流動的資訊，包括人、物、資源及環境；雲端運算平台也已就緒，用來管理、監控和分析大數據。換言之，現在應導入有效的解決方案，並將其整合至智慧城市平台。 許多業者推出適用於特定垂直市場的解決方案實現這些理想。在許多國家，如挪威、西班牙，已開始大規模部署智慧量表解決方案，而義大利和瑞典甚至已採用第二代技術；美國的Ann Harbor等城市已成功試行智慧交通管理系統。 而智慧路燈在全球大城市也正廣泛應用，以改善公共安全，同時減少功耗和光污染。在美國聖地亞哥等城市正於路燈上配備麥克風，可準確定位槍聲，加速執法人員正確抵達犯罪現場所需的時間。隨著Tvilight之類的公司開始提供智慧照明平台來追蹤交通、監控天氣，並作為第三方智慧城市應用的聯網集線器，多樣化應用的可能性將進一步擴展。 儘管各種應用接連浮現，麥肯錫(McKinsey)研究報告指出，即便是現今最先進的智慧城市，所發揮的潛力仍屬稀少。那麼是誰阻礙智慧城市的進展？政府的推動與領導力雖然重要，但城市智慧程度不光由政治框架決定。可想而知，富裕城市往往處於領先地位，因為其最有能力支援所需感測和通訊網路，並開放公共數據。但成功關鍵在於公眾意識及技術的採用，尤其是在亞洲城市，由於年輕的數位居民占大多數，智慧應用的推動更易普及。 智慧城市應滿足當地居民需求，並儘早與其互動，使其能參與城市決策過程。此為反覆交替的過程，隨著越來越多城市跟進，更多共享資訊與最佳實務也將隨之出現，透過參與及互動可讓市民更瞭解自身希望自己的城市應如何邁向智慧化，並打造理想居住環境。 智慧城市創造新價值 另一方面，智慧城市也是創造價值的強大引擎，民眾與各行業都能獲益。對居民來說，得以透過改善生活品質、更透明化且具參與性的政府，以及新加值服務與行動應用，進而享受智慧城市科技成果。同時藉由城市智慧化吸引企業投入更多經濟投資，居民也可獲益於更好的工作機會。此外，由於更有效利用資源及增加既有基礎建設容量，如道路、公用事業網路、醫療院所以及警力等，市政府能增加稅收並大量節省非必要的支出。 至於「一切皆服務(X-as-a-Service, XaaS)」模式將受到智慧城市的歡迎，首先能使城市支出方式從資本支出移轉至營運支出；同時能使市政機構運用外部人才與專業知識，不需招募內部新團隊，為每個城市打造新智慧應用。在某些情況下，利用智慧科技每年所省下的資金，甚至足以支付所需投資和服務費用。 隨著新使用案例出現，以及智慧城市平台持續演進，可以預期智慧應用的成長。為了使城市更易從眾多硬體供應商取得技術，期望4G LTE、5G蜂巢式網路，以及藍牙及Wi-Fi等標準化技術能成為智慧城市的通訊骨幹，而非採用特定廠商的專有技術。同樣地，標準化介面和API也至關重要，才能使整個系統中的各元件「說相同的語言」。 無線方案力助實現智慧城市 對於如u-blox的技術供應商來說，智慧城市提供令人振奮且快速成長的市場，因為其包含定位、蜂巢式與短距離無線通訊方案的產品組合，符合智慧城市創新應用的需求。如具備慣性導航功能的衛星定位解決方案能為在都會叢林間穿梭的汽車提供準確定位訊息；涵蓋Wi-Fi、低功耗藍牙、藍牙網狀網路、以及藍牙5等短距離無線通訊技術，滿足智慧建築的多樣化應用需求，進一步實現更廣泛的智慧城市應用案例。 在智慧交通管理與先進駕駛輔助系統(ADAS)方面，V2X晶片組亦扮演重要角色，而蜂巢式技術，尤其是低功耗廣域網路(LPWAN)應用，適合將分散式無線感測器安全、可靠連結上網，為智慧城市奠定重要基礎。 有鑑於各種應用的無限可能性，尚有諸多新領域待探索，尤其是許多智慧城市應用，如智慧停車，最好能「一勞永逸」部署，意即一旦啟用便能無需維護，順暢運作數十年。現今的低功耗廣域網路技術已為此類長使用壽命無線聯網裝置樹立新標竿。未來人們會持續開發能量採集技術(Energy Harvesting)，使此類小型裝置能夠自行穩定取得電源。 此外，定位技術的擴展則涉及室內─戶外定位解決方案的開發。欲處理感測器產生的大量數據，需邊緣裝置具備一定程度的分析能力才能處理原始數據，並以最小功耗將訊息傳送給決策裝置。 所有的應用前景皆需業界共同努力才能達成，隨著智慧城市應用起飛，未來亦充滿可能性，業者(如u-blox)將致力於開發完備的無線連接方案，不僅為了實現智慧願景，亦善盡科技業對於永續發展社會的責任。 (本文作者為u-blox企業策略資深總監)

根據愛立信行動趨勢報告指出，大規模物聯網技術NB-IoT和LTE-M持續發展，就目前情況觀察，2G和3G連接仍然占據大多數物聯網應用，但是在2019年，大規模物聯網連接的數量估計已增加了3倍，到年底達到近1億。 大規模物聯網主要由低功耗廣域網路(LPWAN)組成，連接大量具有長電池壽命且較低傳輸速率的低複雜度、低成本終端。NB-IoT和LTE-M技術相輔相成，許多服務供應商都同時部署這兩種技術。 在確定已啟動至少一種NB-IoT或LTE-M技術的114個服務供應商中，近25%的公司同時提供這兩種技術。到2025年底，NB-IoT和LTE-M預計將占所有蜂窩物聯網連接的52%，聯接數量約26億。 寬頻物聯網主要包括需要更高傳輸速率、更低延遲和更大資料量的廣域網路，到2025年底，蜂窩物聯網連接的28%將是寬頻物聯網，而大多數寬頻物聯網將採用4G技術連接。東北亞引領著全球蜂窩物聯網的部署。到2019年底，該地區預計將占所有蜂窩物聯網連接的60%，到2025年將增加到68%。  

產業研究機構Strategy Analytics預測，到2025年，全球非授權頻段LPWAN的連接總數將成長到約4億。考量到物聯網的低功耗要求和Sigfox等公司的早期投入優勢，非授權LPWAN產業潛力備受期待。然而中國市場的NB IoT和LTE M由於有政府大力支持，加上晶片/模組成本下降而快速成長，對非授權LPWAN技術的市場發展帶來強大壓力；儘管如此，諸如公用事業，初級加工以及工業、製造、運輸和物流等市場具有追踪/資產管理功能，未來仍將為非授權LPWAN提供發展空間。 Strategy Analytics企業和物聯網研究執行總監安德魯·布朗(Andrew Brown)表示，LoRaWAN已成為非授權LPWAN的主要標準，它採取了互補而非對抗的方法，有助於擴展LoRa生態系統針對行動網路營運商的解決方案，以及主要的低成本WAN解決方案。雖然預期NB IoT、LTE-M和5G mMTC等授權頻段低功耗技術從長遠來看將占主導地位，但非授權頻段的LPWAN仍有未來，尤其是在特定的垂直市場和新興市場。 而在區域市場的表現上，Strategy Analytics預期，亞太地區、北美與西歐仍然是非授權頻段LPWAN技術發展最好的地區，尤其是亞太地區，連結數量與成長性表現都相對突出。  

因應物聯網(Internet of Things, IoT)興起，遠距離通訊需求日益增加，低功耗廣域網路（Low Power Wide Area Network, LPWAN）通訊技術猶如百花齊放，其中由Wi-SUN聯盟主導的Wi-SUN FAN認證基於IEEE 802.15.4g、IEEE 802和IETF IPv6標準的開放規範，而有較佳的安全性、電源效率、可擴展性等優勢，且已建置健全生態系統，因而可望在眾多LPWAN技術中脫穎而出，成為廣域大規模物聯網最佳傳輸技術。 濎通科技總經理李信賢博士表示，該公司主要提供符合Wi-SUN FAN認證的解決方案，目前已在濎通科技辦公區域部署超過1000個節點的網狀網路，並成功展示非常短的組網時間、自適應能力、穩健的數據收集和可靠的遠程韌體升級；且濎通的VC7300系列消耗功率低，睡眠模式下功率消耗小於2.5uA，併入物聯網設計中，Wi-SUN模組的電池壽命有機會可以使用十年，滿足物聯網設計需求。 Wi-SUN(Wireless Smart Ubiquitous Network)聯盟目前有250多家會員，它們共同推出了150多種Wi-SUN認證產品。目前聯盟會員們在全球已部署超過9500萬個支援Wi-SUN的設備。在聯盟的推廣支援下，每個成員產品皆通過一系列針對互通性的測試和認證計畫，因而整個Wi-SUN生態系統能提供大量可交互操作的產品，這使得智慧電表、智慧路燈等設備能夠連接到一個公共網路上，因而在公用事業和智慧城市中被廣泛應用。 Wi-SUN FAN(Field Area Networks)是一種網狀網路通訊協定，網路中的每個設備都可以與相鄰設備通信，這使得它的訊息可以在網路中的每個節點之間進行非常長距離的跳轉。此外，Wi-SUN FAN具有自組網(self-forming)功能，可以輕鬆地將新設備添加到網路中；它同時具有自我修復(Self-Healing)功能，如果一條路徑斷線，網路將自動重新路由到閘道。 在安全性已經成為物聯網討論的一個重要部分的今日，Wi-SUN FAN提供經驗證的企業級安全認證，其特色是具有本地公鑰基礎架構（Public-Key Infrastructure, PKI）整合，為網路上的每個設備提供安全認證功能；另一個特性是對IPv6與相關網路安全特性的支援，如入侵偵測、流量塑形、網路分析和滲透測試等，這使得Wi-SUN...

因此，為了了解生存的土地與善盡保護所居住的土壤環境，進而設計此智慧型土壤感測與物聯網系統。其中，結合LoRa與NB-IoT通訊協定，以及整合多種感測器，如土壤感測器與溫溼度感測器。此外，為了讓各個節點可以不受到地域的影響，透過太陽能電池供電，布建出可偵測大範圍面積的適量LoRa節點。最後，進而達到讓整體系統可快速安裝與監測的目的，並可延伸至農漁牧產業等多方面的產業應用。 物聯網感測從消費走向農業 隨著目前的資訊產業與通訊技術不斷地快速發展，將各項消費性產品、智慧感測產品、農業等應用廣泛結合物聯網(Internet of Things, IoT)應用於各大領域，並收集大數據(Big Data)用於改善與突破產品的全方向性能。 這使得產品在安全、可靠度、節能與環保等各方面都有了相對大幅度的進步。但隨著控制單元與智慧單元的增加，需讓裝置的複雜度降低又具有長距離通訊以及保持長續航力發展。其中，NB-IoT就以低功耗廣域網路(LPWAN)規範，能夠在極度節省電力消耗的情況下，進行長距離資料傳輸，以利布署蜂巢式網路的物聯網裝置。 而原本僅在通訊產品或是消費性產品的相關電子技術切入到環境與農漁牧業產業是一個相當重要的課題。目前隨著通訊網路與半導體技術不斷地發展，並加上新的NB-IoT通訊協定被制定與開發出來，使得環境監控系統亦不斷地擴充，並逐漸衍生出各式不同智慧感測設備。 因此，如何使智慧感測產品與環境感測搭配，不論是土壤監測系統、溫度監測系統、溶液PH監測系統值能整合並實現在整個環境監測場域，那麼就須建置與規劃一套完善的通訊協定與雲端資料庫，並讓所有感測資料或是環境資訊可以在雲端內以最完整的網路相連接，進而使單純的環境感測產品發展成為完整的智慧土壤環境監測與聯網系統。 此系統運用LoRa無線網路來實現整個觀測區內的土壤、環境資訊的擷取，並運用NB-IoT的技術將該區土壤感測資訊的資料上傳。其中，運用HT66F2390單晶片來實現LoRa與NB-IoT閘道器與訊號收集與傳輸的核心功能。 物聯網技術可確保農漁牧環境品質 民以食為天，農業產業在日常生活中扮演著不可或缺的角色。而在這高科技工業快速進步的社會裡，如果能將相關高科技電子資訊技術帶入農業產業中，除可節省人力與物力的成本外，亦可在無形中增加土壤種植與農漁牧成長的環境品質。以下列出本系統創新性，完整性與可用性。 ．自行開發設計環境監測的物聯網系統以符合使用者需求。 ．利用NB-IoT和LoRa低功耗的特性，大幅延長節點待機時間，增加系統續航力。 ．系統透過太陽能供電，易於安裝與布建系統。 ．用多種感測器建立物聯網環境監測點。 ．架資料庫即時更新存取環境測點資料。 ．用GPS定位讓使用者易查詢節點位置。 ．系統可依照使用需求增減LoRa節點，減少資源浪費。 ．隨時查詢土地最新資訊，快速掌握土地環境。 智慧型土壤感測工作原理 本系統使用盛群旗下的HT66F2390與土壤感測器、GPS模組、土壤感測器與LoRa模組等元件所設計而成。主要的工作原理包含：GPS、I2C、UART、ADC、物聯網、NB-IoT、LoRa、太陽能發電等設計原理。 MCU核心元件 本系統主要為物聯網技術應用，透過環境測點將數值傳入主機端匯入資料庫。在環境監測點的建立上使用盛群的MCU進行收值，並透過LoRa子節點模組傳送至LoRa主節點模組。最後，再透過NB-IoT模組上傳至雲端資料庫。其中，所有的LoRa與NB-IoT模組都是由MCU以UART介面來控制與驅動。 GPS工作原理 GPS稱之為全球衛星定位系統，為美國國防部研製和維護的中距離圓型軌道衛星導航系統。GPS系統具有多種優點，其包含使用低頻訊號，縱使天候不佳仍能保持相當的訊號穿透性。 而高達98%的全球覆蓋率，且具備高精度三維定速定時，以及快速、省時與高效率。全球定位系統可滿足位於全球地面任一位置或近地空間的用戶端連續且精確的確定三維位置、三維運動和時間的需求。 該系統包括太空中的31顆GPS人造衛星；地面上1個主控站、3個資訊注入站和5個監測站，以及作為用戶端的GPS接收機。除此之外，最少只需其中3顆衛星，就能夠迅速確定用戶端在地球上所處的位置以及海拔高度；如果所在位置能接收到的衛星訊號數越多，那麼解碼出來的位置就會越精確。 在此系統中，所採用的GPS模組型號為NEO-7m，其功能是定位LoRa節點目前位置，以利得知所要感測的土壤資訊。 I2C工作原理 I2C字面上的意思是積體電路之間。如圖1所示，為I2C匯流排示意圖。它是一種串列通訊匯流排，使用具備容錯機制的主從架構，其由飛利浦公司在1980年代為了讓主機板、嵌入式系統或手機用以連接低速週邊裝置所發展的匯流排規格。 圖1　I2C匯流排示意圖 I2C只使用兩條雙向漏極開路(Open Drain)(串列資料(SDA)及串列時脈(SCL))，並利用電阻將電位提升。I2C允許相當大的工作電壓範圍，但典型的電壓準位為+3.3V或+5V。 I2C參考設計使用一個7位元長度的位址空間但保留了16個位址，所以在一組匯流排最多可和112個節點通訊。而常見的I2C匯流排依傳輸速率的不同而有不同的模式：標準模式(100Kbps)與低速模式(10 Kbps)，但時脈頻率可被允許下降至零，這代表可以暫停通訊。而新一代的I2C匯流排可以和更多的節點(支援10位元長度的位址空間)以更快的速率通訊，像是快速模式(400Kbps)與高速模式(3.4Mbps)。雖然最大的節點數目是由位址空間所限制住，但是實際上也會被匯流排上的總電容所限制住，一般而言為400pF。 此外，I2C被應用在簡單且其製造成本較傳輸速度更為要求的週邊上。I2C的另一個強大用途在於微控制器的應用，利用兩條通用的輸入輸出接腳及軟體的規劃，可以讓微控制器控制一個小型網路。 最重要的是，週邊元件或是IC可以在系統仍然在運作的同時，加入或移出匯流排。這代表對於有熱插拔需求的裝置而言是個理想的匯流排。 UART工作原理 UART為串列傳輸縮寫，串列傳輸為CPU與周邊裝置，或者是CPU與CPU間的資料傳輸方法之一。最簡單的串列傳輸只需兩條傳輸線，使用時的方式每次傳輸一個位元的資料，所以具有傳輸線少的優點，並且容易防止雜訊干擾，適合較遠距離的資料傳輸。然而由於資料傳輸一次僅送一個位元，因此傳輸資料的速度慢是其最大的缺點。 串列傳輸的結構雖然簡單，但也由於太簡單所以產生許多問題，必須藉由傳輸協定的設定來解決。其中，最基本的一種非同步式串列介面常被用於一般的串列傳輸應用中。 圖2為UART串列傳輸示意圖，傳輸時間順序由左至右。其中，串列傳輸在傳送一個位元組時，必須以位元的方式來傳遞，至少需要傳送8次以上。而UART的串列傳輸方式是在傳送8個位元資料之前加上1個起始位元，並在傳送8個位元資料之後加上1個停止位元。 圖2　UART傳輸示意圖 串列傳輸協定為傳輸速度，通常以鮑率，即每秒傳輸的位元數來表示。一般UART常使用的鮑率有1,200、2,400、4,800、9,600、19,200bps等，最大的鮑率可到115,200bps。兩種裝置在進行串列傳輸時，必須先定好兩邊要以那一種鮑率來進行資料的相互傳輸。當兩邊的裝置使用同一鮑率時，才能確保資料傳輸正確無誤。 物聯網工作原理 物聯網是網際網路或傳統電信網等資訊承載體，其可讓一般不具獨立運作能力的裝置具備互聯互通的網路，甚至是智慧感知的功能。物聯網一般為無線網路，透過物聯網可以用電腦對機器、電腦對裝置、電腦對人員進行資料收集與監控，進而達到智慧感知的功能。此外，物聯網應用範圍十分廣泛，涵蓋運輸和物流領域、健康醫療領域範圍、智慧環境(家庭、辦公、農漁牧、工廠4.0)領域、個人和社會領域等，已經涵蓋目前各個產業領域。 NB-IoT工作原理 NB-IoT是依據3GPP國際標準規範所研發的新技術，基於授權頻譜的頻段，可直接部署於LTE網路，更可說是5G的前導技術與低功耗廣域網路中最好的解決方案。由於NB-IoT的鏈結僅使用很小的頻寬，因此，能以低功耗實現長距離通訊。 此外，窄頻再加上運作於GHz以下頻帶，意味著NB-IoT擁有極佳的訊號穿透力。而不同於其他競爭的IoT協定需要依賴閘道器，只要當地的網路供應商支援，設計人員僅需在裝置中加入NB-IoT無線電模組就能連接至網際網路。在此系統中，採用遠傳電信公司推出的SIM卡與Sim7020模組實現NB-IoT資料傳輸功能。 LoRa工作原理 LoRa為低功耗廣域網路通訊技術的一種，Semtech公司於2013年發布的超長距離低功耗數據傳輸技術。以往，在LPWAN產生之前，似乎只能在遠距離以及低功耗兩者之間做取捨。而LoRa無線技術的出現，改變了關於傳輸距離與功耗的折衷考慮方式，不僅可以實現遠距離傳輸，並且同時兼具低功耗、低成本的優點。 在此系統中，採用RYLR890模組，其具備優異的隔絕干擾抑制、低接收電流、高靈敏度等特點。當用於節點資料的傳輸時，不僅可減少資料遺失，亦可提高資料的完整性。 太陽能發電原理 太陽能發電是把光能直接轉變成電能輸出的一種發電方式。主要是透過太陽能作為偏遠地區電力的設備或是以綠色環保為供電的來源。在此，我們將提供單一物聯網節點的供電來源。在此系統中，於每一個節點配置一太陽能板型號Bb06-04，規格功率為1w，電池型號Ai04-04，額定電壓3.7v，輸出規格2,000mAh。 智慧型土壤感測系統結構剖析 如圖3所示，為本系統之架構圖。其中每一個方框則為一個LoRa子節點。此系統運用HT66F2390為主要節點，以及子節點部分則連接土壤感測器與溫溼度感測器。為了使子節點的分布可以更加地分散，並且不會受到地域的影響；因此，本系統透過太陽能電池供電，並可布置出適量的節點數目。 圖3　系統架構圖 而透過此系統的設計，可將所要監測區域內的所有土壤資料經由HT66F2390處理，再將資訊藉由LoRa模組傳到主節點。最後，將所有資訊藉由NB-IoT模組上傳至資料庫儲存。主節點部分同步顯示各節點資料，供使用者觀看，亦可透過網頁從電腦端即時監看，或使用APP在手機上即時瀏覽。 如圖4所示，為本系統之硬體方塊示意圖。其中，標示出每一個模組或是感測器的通訊介面。例如，運用I2C匯流排讀取溫濕度感測器，運用RS-485介面讀取GPS模組所內含資料，以及運用UART介面讀取土壤感測器的數值。 圖4　硬體方塊示意圖 軟體部分 如圖5所示，為本系統之應用程式流程圖。在程式初始化完成後會先與子節點上的LoRa模組進行連線，連線完成後主節點會開始接收子節點端回傳的感測值。若收到的值有超標或是異常，本系統就會立刻在網頁顯示異常數值提醒使用者該注意到監測場域的環境狀況。 圖5　系統流程圖 智慧型土壤感測系統測試方法 如圖6所示，為節點傳輸資料格式，其由左至右分別是定位判斷、緯度、經度、土壤溫度、土壤濕度、電導度、溫度與濕度感測數值。 圖6　感測器傳輸格式示意圖 系統實體設計 如圖7所示，則為實際戶外測試的實體圖。透過多組的LoRa傳輸將可擷取該區農地土質的相關資訊，便於後端的分析處理。 圖7　子節點系統實際安裝實體圖 感測數據收集與呈現 如圖8所示，則為遠端量測的數據值。透過本系統，將可了解農地的土質之大數據分析，並作為監測農地完整的數據呈現。資料庫會將其收到的節點情況資訊(例如，土壤溫度與土壤濕度)與即時分析，並以圖形化的方式呈現，供使用者做後續的追蹤分析。而使用者即可一目了然地掌握土地資訊情況。 圖8　數據呈現圖 GPS衛星定位測試 如圖9所示，為使用者登入後的首頁畫面。除了將各個節點的最新資料顯示於網頁上方，節點所在位置以Google Map顯示之外，也提供進一步的資料查詢，提供更友善的資料查詢。 圖9　衛星定位示意圖 節點耗電量測試 目前子節點耗電數據，透過電力分析儀測試後，可分別測得待機時，消耗0.37mA與運作時，消耗84.7mA。而電池實際可用容量約為2,800mA/h，若系統以10分鐘傳輸一筆資料，且每一次工作時間為10秒的運作時間下，去做每日總耗電量的計算。 與此同時，在經過每日總耗電量的計算之後，我們可以得到以下的數據：                                       (84.7/3600)*10+(0.37/3600)*590=0.295mA/h(每10分鐘總耗電量=待機時間*待機耗電+工作時間x工作耗電)。每日總耗電量=每10分鐘耗電量*每日傳輸資料筆數，則為0.295*144=42.48mA/h。 換句話說，在理想情況，不受外在因素影響下，整體系統完全可以依靠太陽能發電自給自足。即便是連續天日照不足的氣候，也能持續運作超過一個月。 LoRa數據傳輸測試 如圖10所示，為LoRa連線距離傳輸測試。經過我們的傳輸距離測試，至少超過800m，而透過增益天線與電路的匹配設計，傳輸距離可能達數公里之遠。也即是除了減少測試環境對本系統布置的限制外，更能協助我們獲得更完整與大面積範圍的土地資訊。 圖10　LoRa連線距離測試示意圖 NB-IoT數據測試 表1為NB-IoT模組在不同電信公司與地區下的連線測試表。因此，本系統在實際場域周圍的NB-IoT收訊是沒有問題。 導入物聯網技術有效減輕人力負擔 隨著科技化時代的來臨，許多電子產品或智慧生活方面等產品推陳出新，但電子產品應用於農漁牧業的相關場域上，則是較不為人所知的。 而農產品相關的食品安全與環境污染中，如重金屬汙染等問題則是不斷地需要人們更加重視的。在此前提下，本作品實作出一套可應用於目前農業場域的智慧型土壤感測與物聯網系統。 而近年來農漁牧產業的人力嚴重短缺，除了人力不足的問題外，農場場域較大不易管理也是一大需解決的方向，所以更需要大量人力投入管理與監測土地的品質狀況。也因此，需要透過此一環境監測系統來長時間的監測土壤狀況，以達到節省人力成本，以及方便人員監測與管理土壤之效果。 最後，透過在雲林縣農地的實測中，驗證本系統的可行性與應用性。未來將結合農民與相關產業來推廣此系統，以建立智慧農業物聯網的最後一哩路。 (本文作者戴千鈞、謝松展、藍鈞譯、章誌軒皆為國立虎尾科技大學學生，指導老師為許永和教授)

低功耗廣域網路(Low Power Wide Area Network, LPWAN)建構在Machine-to-machine應用上，其主要特徵要符合廣覆蓋、低成本、低功耗、大連接等特點，主要的技術則包含Sigfox、LoRa、NB-IoT、CAT-M等；若以技術發展角度，也有近10年以上的開發時程。 首先，考慮技術發展最早的Sigfox以及LoRa，皆於2009年由Sigfox與Cycleo兩家公司開始發展，鎖定Unlicensed Band Network的應用場域。 Sigfox訴求在自建Sigfox基地台，目前涵蓋約60個國家，適用於資料傳輸量較小、且有耗電考量的情境，其技術應用的四大特性就是：低功耗的連線裝置、全球的聯網服務、簡易的使用模式及低營運成本。 至於LoRa技術，訴求是透過系統整合商在場域內架設LoRa閘道器(Gateway)，並且透過WiFi路由器或是乙太網路連線至後端系統。 其中，LoRa與Sigfox不同的地方在於LoRa開放較多的彈性讓系統整合商做自行開發，這對於創客而言是一項利多，創客在執行各自的場域驗証時，可以在不需要認證前提下快速地導入自創LoRa應用產品，有助於LoRa技術的推廣。然而，此一特性雖有助於LoRa得推廣，但另方面則是衍生出創客對LoRa各自表述，即LoRa產品容易在市場上產生不相容問題。 換言之，在整體LoRa應用上，受惠於較多人投入產品應用開發，使得LoRa在一開始的市占稍具規模。 在2016年6月3GPP R13定義NB-IoT的標準，2017年6月確定R14標準，NB-IoT/CAT-M的解決方案也陸續由Intel、Qualcomm、海思等晶片商在2017提出基於R13的晶片方案。 至於後續的進程，原本規畫在R16，5G NR時會將NB-IoT與CAT-M整併到5G mMTC之中，但是目前的整併時程，將會延至3GPP R17時。 應用場景陸續浮現　LPWAN爆發成長可期 參照TSR 2019年出具的市場分析報告「Cellular Modem Market Update」內容，LPWAN的市場出貨量由2016年的1,580萬，到2023年預估的量能4億2,980萬，其平均年複合成長率達到160%。此部分已包含對LoRa、Sigfox、NB-IoT及CAT-M所有LPWAN產品預估值。市場分析指出，2018年LPWAN產品將由8,300萬，跳升到2019年的1億4,660萬，市場需求將再成長176.7%。 有別於智慧型手機，將由總人口數直接限制手機數量。訴求在萬物聯網的IoT產品，其數量完全由應用場景所決定，不會有產品總數的天花板。雖然在初期的LPWAN的應用場景，不乏晶片模組的價格過高、水表應用的通訊掉包、生態系(Ecosystem)尚待建立、缺乏殺手級的產品應用等負面的聲音出現。 然而，在各概念驗證(Proof Of Concept, POC)產品應用在市場上接收到的回饋、更多的成功應用、模組價格大幅下降、政府的公共資源投入，2019年已開始在市場上締造許多成功的案例，如水表、電表與瓦斯表等三表布建、中國大陸鄭州的電動車專案、資產物流老人小孩的追蹤需求、消防感知的需求法制化。智慧建築、智慧農業、智慧商店、智慧醫療、智慧交通等，環繞在智慧城市下環環相扣的應用場景，已成為目前科技發展的顯學，在2019年下半年，需求有機會大爆發。 NB-IoT實現資料傳輸最後一哩路 物聯網的應用面，包含端、管、雲，才能成就其完整的智慧應用場景。負責資料收集的感測器、負責傳輸的通訊技術、提供管理平台的PaaS(Platform As A Service)、提供資訊分析的Cloud環境。 在物聯網的應用中，端點的關鍵在於如何正確的萃取環境或生物等訊息，這些訊息的組成除了巨觀的參數以外，更包含微觀的數值，再利用相互間的特殊關係，產生一個具有意義且可被量化的演算法，種種問題需要多元的產業達人和技術人員共同開發討論，並且在場域環境下可以穩定的、低功耗、高效率、價格合理的無線技術下傳輸。 可以相信的是，讓所有的資料能送至後台是最為關鍵的一環，唯有訊息開始回傳至後台，才是開啟物聯網的重要里程碑。目前各路英雄好漢，均已就定位，提出各自的服務方案，試圖占據市場有利位置。 市場上，也不斷有加速物聯網應用的好消息，著實振奮市場信心。中國鐵塔公司與阿里巴巴簽署戰略合作協議，雙方將在雲計算、邊緣運算、大數據等展開深度合作。 2019年，搭配各家NB-IoT的R14版本的開發完備，運營商也計畫在2019年Q2、Q3完成NB-IoT R14基地台的升級，此3GPP R14的部署，將加速Tracker在移動性、低耗能、軔體更新的應用需求。截至2018年底，中國已陸續布置超過百萬座NB-IoT的基地台，NB-IoT的訊號涵蓋率，已被大幅提昇至全面商用化階段。 迎接IoT應用商機　通訊模組業者蓄勢以待 展望未來科技應用的場景，無論是訴求智慧生產的工業4.0、AI與大數據分析，或是5G的巨量連結，都是建立在物聯網的架構下擴大其應用面。目前工業4.0則成為通訊模組廠商重點推行的技術，例如光寶科技不但讓旗下各規模的工廠逐漸升級成為智慧工廠，更利用大數據分析和AI技術提升製程能力，藉由高端技術的引進，在零組件製造業創造更高價值，產生高毛利的產品，進而成為物聯網時代的重要推手之一。 另外，物聯網的應用，重點在各項技術的整合，在相關技術蓬勃發展下，說明各個技術已開始產生化學反應，代表物聯網的商用年代逐漸來臨。通訊模組供應商也積極布局智慧製造、物聯網網通與智慧應用三大市場。像是光寶便積極投入LPWAN的通訊模組開發，成為具Sigfox、LoRa、NB-IoT量產能力的模組開發商，以完整的通訊產品線布局，營運範圍涵蓋網路通訊模組、網通設備、智慧監控攝影、戶外照明路燈與工業自動化等，迎接需求即將爆發的LPWAN市場。 同時，未來在面對少量多樣化的模組生產需求，光寶也早已導入高度自動化的生產線，利用機械手臂協助模組產品測試，並投入研發人員在製程設備開發，持續展現高彈性的生產優勢，為LPWAN進入大規模商用時代做好準備。 (本文作者為光寶科技通訊模組事業部研發二處處長)

隨著物聯網應用範圍持續擴大，全球各類連網裝置數正不斷創下新高，根據資策會產業情報研究所報告指出，隨著低功耗廣域網路(LPWAN)晶片、模組價格下滑，預計2021年全球LPWAN市場規模將超過8億個聯網裝置，尤其以最受市場矚目的窄頻廣域物聯網(Narrow-Band-IoT, NB-IoT)，以其低功耗、低成本、大連結、廣覆蓋等特性，強勢席捲中國與歐洲廣域物聯網通訊市場。隨著技術、標準漸成熟，電信商也已陸續完成基礎建置，同時在政府的推波助瀾之下，NB-IoT不僅商用速度加快，其模組價格也明顯下降，更有利於產業布建，NB-IoT邁向全球大規模商用已不遠矣。 電信商帶頭衝　基礎建設完成迎商機 眾所周知，NB-IoT是一種低功耗廣域技術，而3GPP在2017年6月確立NB-IoT R14版本，進一步強化了NB-IoT的效能與穩定性，使得NB-IoT在技術面達到大規模商用化布建的條件。在技術、標準逐漸成熟的情況下，電信運營商的布建腳步也開始加快，例如遠傳、中華電信等皆在2018年陸續完成NB-IoT基地台的建置。 遠傳電信在2018年便宣布完成全台NB-IoT網路布建，範圍涵蓋本島及金門、馬祖、澎湖、綠島等離島地區，加速引領萬物聯網時代來臨。遠傳自2017年底率先啟動國內第一個NB-IoT「物聯網生態圈」以來，成員由原有的46家業者增加至75家，更有近300家上下游軟硬體領域合作夥伴加入遠傳NB-IoT服務測試。 此外，遠傳也攜手光寶科技合作推出NB-IoT解決方案，第一階段鎖定資產追蹤管理，可應用於貨櫃追蹤、物流追蹤、長照看護等領域需求，同時已成功於遠傳NB-IoT網路上完成路測驗證，接下來雙方將合作打造更多各領域的ＮB-IoT商用服務，共同推動國內物聯網產業發展。 台灣大哥大也於2018年宣布全台NB-IoT網路服務已正式商轉，並於全台重點區域建置民生物聯網，如智慧路燈、智慧量表、智慧停車等實際應用，未來將持續號召國內外深具軟體/硬體實力的廠商共同投入和研發。同時，隨著NB-IoT的全台商轉，台灣大也推出自主開發「物聯網企業服務平台」，具有SIM卡生命週期管理、網路即時流量、自主性資費管理、分離計費、API串接及自動化管理等六大功能，針對大量、通訊數據量少的物聯網裝置，強化自動化管理及報表功能，提供近百家企業客戶全面性的物聯網服務。 至於中華電信則已備妥NB-IoT/CAT-M1物聯網服務，可配合客戶需求，提供各種商業化應用，滿足各種行業不同需求。目前中華電信深耕六大物聯網垂直產業，包括：智慧停車、智慧農業、智慧監測、車聯網、智慧三表、跨境物聯網等解決方案。以智慧停車為例，結合地磁感應，透過物聯網技術與智慧數位電子看板，提供用路人最近停車格的導航資訊；又或是智慧農業則透過自主研發的AI農業分析模型，依農田場域的需求，收集生長環境數據與氣象資料，進行整理與分析，讓田間管理智慧化，提升作物品質，達到精緻農業。 政府先扮普及推手　民間需求後續爆發 遠傳企業物聯網產品處經理張文津(圖1)表示，NB-IoT如同其他通訊技術，在發展前期都會先面臨效能是不是足以滿足市場需求的挑戰，例如4G在剛開台的時候還常被認為速率是否夠快、夠穩定等。不過，一項技術的效能是會隨著時間而不斷演進，NB-IoT也是如此。 圖1　遠傳企業物聯網產品處經理張文津表示，2019將不再去著重NB-IoT的技術特性等，而是在專注在應用情境的面向。 張文津指出，然而，在技術逐漸成熟之後，任何一種物聯網技術要能夠大規模、大批量的應用，政府的力量是不可或缺的；也就是各種應用及和技術推廣，一定是從政府先帶頭做起，每個國家都是如此，台灣也不例外。因此，為了加速智慧城市發展，政府會先扮演NB-IoT應用普及的推手，例如智慧電表、水表、瓦斯，以及智慧路燈等。 據悉，目前政府已陸續釋出相關標案，譬如行政院擬定推動智慧電表安裝，預計2018年達20萬戶、2020年100萬戶、2023年300萬戶。台電表示，第一階段的20萬戶，以六直轄市當範圍先裝設，挑選用電量較大的街區作為基本單位安裝。六直轄市中以雙北優先，目前已驗收完成的首批1.1萬具電表，可能安裝在大安、內湖、三重、新莊、樹林、中和或土城等區域。 除了電表之外，經濟部能源局也已制定天然氣事業法36條，擬定公用天然氣事業推動具有地震遮斷、壓力過低遮斷及通訊等功能之微電腦瓦斯表推廣計畫，將於2021年全面實施，提升全民瓦斯用氣安全；微電腦瓦斯表具備可提供地震、超時與大流量三種遮斷等全面功能。 又或是像桃園市政府，為實踐智慧城市，藉由與中央經濟部「智慧城鄉」計畫合作，自2018年起規畫將桃園高鐵特定區(青埔)約3平方公里(涵蓋機場捷運A17、18、19站)內1,801盞路燈，開放供廠商提案申請補助進行路燈智慧加值應用。 據悉，桃園市政府養工處於105年配合經濟部能源局水銀燈落日計畫，將2.2萬盞高污染水銀燈具全面汰換為環保LED燈具，大幅節能省碳達7成，同時將節省的電費轉為支付廠商的節能績效保證的工程款，讓市府不用額外增加支出；更進一步在當中一半數量約1萬2,000盞路燈上增加智控模組，從遠端連線就可以主動偵測路燈狀況，在有限的人力下提升管理效率，還能記錄資訊作為養護的依據，未來在法規允許下還可進行亮度調控，配合道路狀況調整照明達到更高幅度節能，兼具環保及高效。 桃園市政府說明，在智慧城市發展的藍圖下，物聯網扮演關鍵角色，因此路燈除了照明功能，桃園將路燈再升級為物聯網載具，結合多樣化感測器如空氣盒子、水位、聲音感測及影像偵測等設備，可以蒐集環境、交通相關大數據，進而發展不同的應用，協助市府智慧治理。 另外還可發展多元化商業應用，路燈可加裝電動車充電樁、作為未來5G基地台，藉由提供Wi-Fi服務及電子看板即時推播資訊，加上偵測車流、人流、停車位等開發應用APP都是潛在的商業模式。 由上述案例可見，因應智慧城市發展，政府已開始積極推動物聯網相關應用，而這也為NB-IoT帶來許多商用契機。張文津說明，新技術的推廣最怕的是市場需求量不大，而政府所釋出的眾多標案為NB-IoT解決了此一挑戰，像是智慧電表如果用傳統的4G運行，基地台數量無法滿足，建置成本也會相當的高，NB-IoT遂而成為理想的解決方案。 對此，中華電信企業客戶處處長蔡旻宏(圖2)也認為，政府是推動NB-IoT普及的關鍵推手，2019年可說是由政府先帶動，驅使NB-IoT應用逐漸蓬勃，像是智慧電表、瓦斯和智慧路燈等。這些應用不僅是為了加快智慧城市發展，也是為了使人民生活更方便。 圖2　中華電信企業客戶處處長蔡旻宏指出，中華電信目的在於透過NB-IoT應用，實現智慧生活，運用科技化的方式解決生活的問題。 蔡旻宏指出，以智慧路燈為例，結合物聯網技術的好處在於，能進行更有效率的檢測、維修，得以提供連續的照明服務，並讓光照時間更長，才不至於出現所謂在同一條路上，有些路燈正常運作，有些卻停止運作的情況。當然，除此之外，智慧路燈可以蒐集環境、交通等數據，進而發展不同的應用。 簡而言之，隨著技術、標準漸成熟，加上政府推波助瀾，NB-IoT商用速度開始加快，為此，電信運營商不僅已相繼完成NB-IoT相關基礎建設，也競相布局NB-IoT相關應用。 像是為推動智慧瓦斯雲服務，蔡旻宏表示，中華電信已與多家瓦斯公司簽訂合作意向書(MOU)，導入瓦斯雲系統搭載NB-IoT解決方案，有效降低維運成本。該方案經瓦斯公司導入於家庭和餐廳案場實際使用與驗証(POC)，後續，中華電信將結合一氧化碳(CO)偵測、瓦斯漏氣偵測告警，經由瓦斯雲提供民眾使用，做為瓦斯公司加值服務。 而遠傳電信則是獲經濟部工業局「萬磁王計畫」，於全台7縣市、共計3萬個戶外停車格建置地磁偵測裝置，協助管理單位有效掌握各地車位周轉率、提升城市治理績效。「萬磁王計畫」預計於2019年建置完成，將成為全台最大NB-IoT智慧戶外停車資訊系統。 綜上所述，2019年NB-IoT產業飛速成長，將呈政府帶頭先行，民間需求後勢爆發的態勢，諸如智慧停車、智慧環境偵測、電動機車/單車監控管理、電池電量監控、資產追蹤與人身定位(穿戴裝置管理)等NB-IoT應用服務也都會相繼出現，電信業者也摩拳擦掌，迎接龐大商機。 模組價格降　有利NB-IoT商用推廣 NB-IoT商用將全面起飛，除了電信業者相關基礎建置陸續完成，以及政府扮演關鍵推手之外，另一要素便是模組價格和2017年相比，有著明顯的下降(大約從20美元降到10美元以下)，而模組價格的降低，意味著建置成本的減少，因此對於NB-IoT的普及也有所助益。 如前所述，NB-IoT商用要快速的普及，除了須仰賴電信運營商的建置完善的基礎設施外，政府的支援力道也是其中一大因素。光寶科技通訊模組事業部總經理吳松泉(圖3)說明，例如中國，其NB-IoT的推動力道主要都來自於政府，為了要刺激NB-IoT產業，中國在2017、2018年投入很多資金及標案進行概念驗證(Proof Of Concept, POC)，中國江西鷹潭便是其中一個著名例子。 圖3　光寶科技通訊模組事業部總經理吳松泉說明，NB-IoT的起飛，端看電信營運商布建是否完善、解決方案成熟度及應用市場明確性三大要素。 據悉，2017年1月份，中國江西鷹潭市與中國移動、華為簽署「鷹潭NB-IoT試點城市全面合作框架協議」，標志著鷹潭在全中國率先邁出建設NB-IoT試點城市的步伐；中國電信、中國聯通也緊隨其后與鷹潭簽署了相關協議。 吳松泉表示，政府的支援是新興技術普及的要素之一，而中國政府對NB-IoT的大力支持，不僅促進了NB-IoT的商用速度，也連帶推升了NB-IoT模組需求(如中國移動有著數百萬片的訂單)，使得NB-IoT模組價格開始明顯下降。 吳松泉進一步指出，為了推動NB-IoT，中國電信業者已標出數個百萬片的NB-IoT模組訂單，這意味著NB-IoT市場將快速起飛之外，也代表模組價格開始降低，從原本20美金左右，降到10塊美金以下(甚至還有5、3塊美金)，這相當於原本2G模組的標準。這對NB-IoT而言是個很好的立基點，因為2G服務已漸漸退出市場，NB-IoT可以取代2G實現更多物聯網的應用。也因此，模組價格的降低，也是NB-IoT在2019年下半年開始爆發的另一因素。 u-blox商業開發主任林世澤(圖4)也指出，目前NB-IoT大量商用的案例多是政府標案，而民間企業則是少量多樣的應用為主；政府大量標案驅動NB-IoT模組價格下降，對於推動NB-IoT應用普及而言是有利的，因為降價的幅度越高，市場接受度也越高，這也是為什麼許多電信營運商選在這時間點開通NB-IoT服務的因素。 圖4　u-blox商業開發主任林世澤透露，價格並非是競爭唯一關鍵，更多的是要提升產品的價值。 模組價格降有利有弊　模組廠須加強差異化 然而，在價格下降幅度如此明顯的情況下，NB-IoT模組是否會很快就陷入「價格戰」的比拼之中？對此，林世澤認為，目前還未看到此一現象。現今NB-IoT價格下滑較為明顯的多為中國和東南亞市場，至於歐美的價格波動並沒有這麼顯著。 林世澤進一步說明，對於模組供應商而言，價格確實是銷售旗下產品的一大關鍵，但非是唯一賣點。硬拼價格並非是唯一的策略，模組供應業者最重要的還是增加旗下產品的價值，並找到合適的市場。 以u-blox為例，該公司旗下的NB-IoT模組的特性便是硬體設計、封裝都十分靈活。例如之前推出的模組「SARA-R412M」，是以單一設計並且同時提供LTE與四頻EGPRS支援。此外，透過動態的系統選擇，可以將Cat M1、NB-IoT，以及EGPRS設定為單一模式或是首選的連接方式，而不需要重新啟動模組便可切換模式，進一步擴展其設計的靈活性。 林世澤指出，此外，該公司也與世界各大電信業者，例如韓國SK Telecom、日本NTT DOCOMO或是台灣的遠傳、中華等密切合作，讓旗下的產品皆通過各大電信業者的認證以確保穩定性及品質，與採用低價競爭的對手有著明顯的區別。 吳松泉也表示，未來NB-IoT模組若走到價格戰情況，要比較的便是製造與服務，這正是光寶科技的強項。物聯網應用的一大特點是少量多樣，各種行業有不同的應用需求，而NB-IoT的晶片商不太會願意為了少數的特殊應用，特地開發少量的晶片。也因此，面對需求獨特的客戶，模組供應商便必須要有「客製化」的能力，也就是運用自己內部的開發能力滿足各種應用需求，進行客製化的產品開發。 依應用需求不同　單模/多模方案各有市場 隨著NB-IoT應用領域越來越廣泛，多模解決方案也趁勢而起，且因為整合度高、開發方便，受到市場歡迎；不過，這並非意味著未來NB-IoT將都朝多模方案發展。 光寶科技通訊模組事業部研發二處處長黃宗訪認為，NB-IoT有著各種不同的應用場景，像是智慧路燈、智慧電表、智慧停車、資產追蹤(如物流、車隊移動)等，有些應用會有雙模方案的需求。 黃宗訪說明，例如資產追蹤，若資產運輸到多以Cat M1為主的國家(如北美、澳洲)，便可以採用雙模方案。否則，NB-IoT的價格敏感度較高，雙模模組(有些還添加2G、GPS等)，成本一定較高，而有些應用場景也不一定需要雙模方案，例如魚塭、農田等只需要NB-IoT單純的傳/接收資料。因此，就目前看來，仍是以應用需求選擇單模或雙模的方案。 林世澤則說明，多模的好處在於較有彈性，如同剛剛提到的資產追蹤應用，車隊管理就是一個很好的例子。以在歐洲為例，有些國家採用NB-IoT，有些則採用Cat M1，而車隊往往是跨國境移動，若要準確追蹤車隊狀態，採用雙模的模組是較有益的。況且，隨著NB-IoT商用迅速普及，目前單模與多模方案的價差已逐漸縮小，特別是針對大規模部署應用，多模方案更有議價空間，最後可能跟單模方案只差零點幾美元，因此，日後在導入NB-IoT時，該公司會推薦以多模方案為主。 NB-IoT商機全面啟動 總結來說，NB-IoT一直是低功耗物聯網產業關注的焦點，從2016年標準釋出之後，2018年隨著技術日漸成熟及電信運營商的基礎設施相繼完成，使其網路覆蓋率有著明顯的提升，已開始陸續出現智慧路燈、智慧停車、智慧電表等越來越多的應用案例。到了2019年，在政府的大力推動下，將能更進一步推動NB-IoT普及率，而模組價格的降低也使得布建成本下降，產業接受度更高，NB-IoT大規模應用將迅速崛起。