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5G加速物聯網發展 完善整合測試能掌握商機

  • 鄭斐文
閎康董事長謝詠芬。

近年來5G成為市場熱門議題,政府機關與業者也積極投入,不過實際上全球業者大約從2012年才開始啟動4G(台灣為2014年),至今不過6年時間,多數電信廠商當初為取得執照投入了大筆資金,投資尚未完全回收。

為何急於制定下一世代的通訊標準?閎康科技董事長謝詠芬表示,5G的高速傳輸特色可延伸出太多現在技術無法達成的應用,透過5G網路將可串連城市、交通、醫療、環境污染防治等基礎建設,乃至於各類型消費性裝置,都可經由高速與後端的雲端資料中心結合,幫助物聯網架構成形,進而加速物聯網發展,為了掌握此一商機,許多國家與廠商開始積極發展下一代的通訊技術。

放眼科技產業的行動通訊發展史,以台灣為例,台灣在1998年開啟2G(GSM)、2005年推出3G(WCDMA)、2014年4G開台,短短20年間,已經經過3次的通訊標準替換。

謝詠芬指出,5G的到來,將會讓這些智慧化基礎延伸出寬廣且更高品質的應用,高頻、高速的網路3D圖像、臉部辨識、指紋鍵入、語音控制、影音即時傳輸,再加上運算速度越來越快的雲端伺服器與終端設備,未來5G的發展空間將極為廣闊。

不過也由於5G在物聯網的龐大商機,讓各國政府紛紛投入指定標準,藉以取得市場主導權。台灣由中華電信與經濟部技術處5G辦公室、工研院、資策會共同成立「台灣5G產業發展聯盟」,目標在2018年底、2019年初測試5G實驗網,並在2020年實現台灣5G預商用。

不過謝詠芬指出,台灣在科技產業以產品設計研發與製造見長,標準制定必須視市場規模大小來決定,而且也與技術開發速度及普及化息息相關,而台廠最主要的強項為代工製造,因此面對標準仍然紛亂的市場,台灣廠商無法押寶單一標準,必須緊密關注市場的動態才能掌握訂單。

不過謝詠芬也指出,在5G物聯網市場中,台灣科技業的供應鏈正好可以將大陸市場作為出海口,大陸的強項是在系統面,不但市場龐大,而且系統整合商的技術與經驗都相當成熟;台廠優勢則是在單一零組件的設計與生產,這方面台灣產品是質優價廉而且反應快速,其他國家很難與之匹敵,目前大陸這方面的人才養成仍需時間培育,因此兩個地區的優缺點可以互補,形成完整生態鏈。

至於5G應用於物聯網架構的技術部分,謝詠芬則認為,目前市場仍有不易克服之處,尤其是在通訊干擾方面,她指出過去的通訊標準,均為單一技術的制定,像是GSM、CDMA、無線區域網路、藍牙等,過去的電子設備多只使用單一通訊技術運作,少有多種標準同時傳輸的狀況,因此干擾問題並不嚴重。

不過在物聯網設備中,需要同時使用多種通訊方式傳輸的應用場景相當多,因此多種通訊晶片整合在同一設備是常態性設計,而目前物聯網設備所使用的通訊標準多為低頻、低耗電,這已經會對系統造成干擾,若未來再使用5G,問題將會更嚴重。

要解決此一問題,必須從測試面著手,不過單項通訊標準的測試,現在已無法滿足物聯網業者的需求,因此實驗單位需要具有整合性的測試服務,而且所謂的整合性服務,不單指不同通訊標準的晶片整合,還須包含單一種通訊晶片從前段到後段的整體製程測試,方能確保設備可以順利運作。

要能提供整合測試服務,謝詠芬指出,經驗和設備投資缺一不可,她以閎康科技為例,閎康科技是台灣少數能夠提供材料結構、製程分析等標準商業化服務的廠商,其昂貴儀器的導入,包括TEM(穿透式電子顯微鏡)、SEM(掃描式電子顯微鏡)、FIB(聚焦式離子束顯微鏡)、SIMS -7f (二次離子質譜儀)等高階設備,後來更添購3D X-Ray顯微鏡、奈米探針(Nano Probe)、新一代超音波掃描顯微鏡(High Resolution SAT)的投資,再加上長期在各種高科技產業與多元應用領域的經驗,閎康科技的顧問與諮詢服務完整性,目前在業界相當少見。

對於5G在物聯網帶來龐大商機,謝詠芬表示兩者結合後所延伸出來的商機將十分驚人,不過對多數設備業者與系統廠商來說,這也是全新的領域,此一領域中目前仍無相關模式可依循跟隨,幾乎所有設計都要自己嘗試模擬運算與測試,對此困境,她建議廠商的設備及系統在出貨前,必須先透過經驗豐富的廠商進行完整測試,讓產品的運作更穩定且順暢。