#物聯網IoT #無線個人區域網路WPAN #定位服務LBS #超寬頻UWB #近場通訊NFC #藍牙低功耗BLE #量測

【有容乃大！UWB 具 PSD 特性，利於異質共存】

超寬頻 (UWB) 定位是由多個感測器，輔以「到達時間差」(TDOA) 和「角度定位」演算法對標籤位置進行分析，具有「多路徑」解析能力，讓發射訊號的能量得以充份發揮——解決 UWB 訊號衰減和測距誤差的問題。「角度定位」的接收端須建置「指向式天線」或「天線陣列」接收訊號差異，據以推算收、發雙方的相對角度，再參考接收端的平面高度而得出發射端座標。

UWB 的訊號接收表現不俗，由於對通道衰減不敏感，UWB 接收器可藉分級獲得良好的抗衰減效果。這意味著：在室內或建築物等密集場合可獲得更好的定位，加上超寬頻助陣，精度亦較高，距離解析度可達「公分級」。然須留意的是，這種基於訊號時間的定位方法，一旦遇到牆體遮擋需要重新部署，且同等面積上的隔間數量增加一倍，基地台的用量也需隨之倍增。

相較於 Wi-Fi 需要中繼站接取，UWB 遙控／遙測相對安全；而 IEEE 802.15.4z 擴展協定，亦為傳統 UWB 無線電的所有已知攻擊增加物理層 (PHY) 保護。此外，UWB 具低功率譜密度 (PSD) 特性，幾乎不會干擾其他無線標準，非常適合與其他無線技術一起使用，包括藍牙、Wi-Fi 和用於行動支付的近場通訊 (NFC)。過去，UWB 多被用於工、商環境的即時定位，但近來問鼎消費市場意圖明顯。

延伸閱讀：
《UWB 低功率「公分級」定位，照護／驗證隨身帶著走》
http://compotechasia.com/a/feature/2020/0410/44460.html

#SparkMicrosystems #羅德史瓦茲R&S #InsightSiP #諾迪克Nordic #FiRa聯盟 #恩智浦半導體NXP #瑞薩電子Renesas #WiserSystems #Qorvo #Allegion

#物聯網IoT #蜂巢式通訊 #機器對機器M2M #LTE-M #NB-IoT

【低功耗 LTE 可能帶來「大規模的 IoT」部署？】

蜂巢式技術的覆蓋範圍比任何其他無線技術更好，強大的通訊協定以及用於蜂巢式通訊的頻譜分配的監管、許可和管理所實現的品質服務保證 (QoS)，進一步強化了這些優勢；這已引起了負責建設物聯網 (IoT) 工程師的注意，有望把遠端低功耗廣域網路 (LPWAN) 的 IoT 感測器直接連接到雲端。另外，蜂巢式技術可當作 LPWAN 基礎，而 LPWAN 可充當由低功耗藍牙或 Thread 等短距離無線技術支援的區域網路 (LAN) 的雲端閘道。但在此之前，還有一些工作要進行。

蜂巢式數據機已找到將昂貴遠端資產連接到雲端的利基市場，例如，用於控制智慧配電網的農村智慧電子設備 (IED) 會定時透過蜂巢式數據機將資訊發送回控制中心，但它們不適合 IoT 應用。首先，許多 IoT 使用正在逐步淘汰的傳統 2G 網路，這些舊技術 2025 年前便會消失。其次，蜂巢式 2G、3G 和 4G LTE 數據機很貴，體積龐大且功耗大——因為它們必須設計為符合電訊標準協會的第三代合作夥伴計畫 (3GPP) 之中，用於更高類別 (更高輸送量) 操作的規範。

3GPP 在 2015 年發佈其第 13 版本的規格時，將數據機類擴展到 LTE 類別 M1 (LTE-M) 和窄頻 (NB-IoT)。這一舉措鼓勵開發用於 IoT 應用的 4G LTE 數據機，這些 IoT 應用是使用更高類別單元時難以實現的。許多廠商認為，LTE 和 NB-IoT 數據機是最有機會實現 LPWAN 的快速大規模部署和加速 IoT 的發展的技術。因為 LTE 是一個開放標準，在 RF 頻譜的許可部分運行；利用現有基礎設施覆蓋以及具有共存機制，這個共存機制允許擴展每個基地站的高節點數。

相比之下，與之競爭的 LPWAN 私有技術包括由某些公司擁有和控制的元件，當其他供應商採用時要繳付許可費用、且產品差異化空間會受到限制；此外，因為這些頻譜是共用資源，在未經許可的 RF 頻譜分配 (通常在低於 1 GHz 頻率) 中很難實現共存性。根據電訊設備製造商愛立信等公司和 GSMA 的看法，低功耗 LTE 可能帶來「大規模的 IoT」部署；愛立信更進一步指出，到 2023 年蜂巢式技術將迅速擴展到助力 18 億個 LPWAN 連接設備中的 75%。

延伸閱讀：
《為甚麼低功耗的蜂巢式技術將可支撐物聯網？》
http://www.compotechasia.com/a/ji___yo…/2018/0709/39352.html
(點擊內文標題即可閱讀全文)

#Nordic #nRF91 #Qorvo

★★【智慧應用開發論壇】(FB 不公開社團：https://www.facebook.com/groups/smart.application/) 誠邀各界擁有工程專業或實作經驗的好手參與討論，採「實名制」入社。申請加入前請至 https://goo.gl/forms/829J9rWjR3lVJ67S2 填寫基本資料，以利規劃議題方向；未留資料者恕不受理。★★

#物聯網IoT #無線感測網路WSN #低功耗廣域網路LPWAN #SIGFOX #LoRa #藍牙Bluetooth #閘道器Gateway #光引擎 #智慧眼鏡 #虛擬實境VR／擴增實境AR／混合實境MR

【WSN 通訊技術怎麼選？用什麼感測介面才適合？】

萬物聯網時代因不同應用各有側重，WAN (廣域網路) ＋ PAN (個人網路) 多模共存的客製需求有增多趨勢。整體來說，與公共建設有關的應用串聯節點數眾多、傳輸距離長，WAN 才夠給力；但要將訊息鏈延伸至個人用戶，亦少不了 PAN 輔助；尤其藍牙 (Bluetooth) 已是手機必備功能，會是最好的媒介。例如，水庫／水栓的儲量觀測、地震／海嘯等天災的資料收集與傳遞，由於不須雙向同步回應 (response)，LPWAN (低功耗廣域網路) 加上低功耗藍牙 (BLE) 正可滿足所需。

單就 SIGFOX 與 NB- IoT、LoRa 軟、硬體綜觀對比，NB- IoT 是第一類電信業者的專屬遊戲，如果將授權認證費用列入、成本推估在 10 美元以上，代價最高；使用全球 ISM 通用頻段的 LoRa，適合在工廠等「封閉式系統」使用，設備商與標案是主要族群，僅有物理層 (physical layer) 調變／解調費用，約在 5 美元；而同樣走未授權頻段的 SIGFOX 費用不到 2 美元，成本最低！除了成本，資料量負載是另一項考量，可略分為 Heavy Loading 和 Simple Loading 兩大類來看。

對於流動性大、資料傳送頻繁的應用而言，NB- IoT 和 LoRa 傳輸率較高，能承載的資料量較大，自然較有發揮空間；若是資料封包傳送間隔長、不須即時回饋的低量傳輸，即使沒有產業聯盟奧援、但只要營運商獲准設立基地台，SIGFOX 仍是較經濟的選擇。值得留意的是，有通訊模組廠提出一個有趣觀點：NB- IoT 受惠於政府補貼，未來極有可能吞食大部分的 LoRa 市場，而 LoRa 將停留在特定封閉系統；至於向來被視為開放標準代表的 ZigBee，則有日趨封閉的現象。

雖然今年初 ZigBee 聯盟宣示以 dotdot 作為物聯網的通用語言，有利解決不同晶片供應商的 ZigBee 設備無法順利對話之窘境，但卻有損其既有優勢。偏偏它又不及一開始就鎖定家電市場發展的 Z-Wave 具備相對完整生態系統支援，顯得有些進退維谷；加上「去閘道器中轉」的趨勢明顯，ZigBee 卻無法直接與雲端和藍牙等個人網路對接，又遭逢諸多新興 LPWAN 威脅，恐怕只剩礦場、果園等有限區域或標案市場較有利基，可借道 LTE 電信網路與 ZigBee 串聯。

但若需影像串流就仍嫌不足，還是得靠 WiFi 才成。此外，無線感測顧名思義，感測的重要性不亞於無線通訊；而基於飛行時間 (ToF) 的光引擎整合微機電 (MEMS) 感測技術以及「智慧眼鏡」，應用甚廣……。

延伸閱讀：
《佐臻客製微型化智慧模組 串聯多模無線感測網路》
http://compotechasia.com/a/____/2017/0414/35149.html
(點擊內文標題即可閱讀全文)

#佐臻 #台灣智慧眼鏡研發聯盟