依照電信營運商的說法:5G 雖是為"服務"而生,別出心裁的應用場景亦時有所聞,可惜的是,所謂的"殺手級應用"仍未成氣候。為發展創新應用服務、建構垂直示范領域進而拓展商機,臺灣地區 5G 垂直應用聯盟 (5GVA) 致力于連結臺灣在地 IT、CT 和 OT 系統整合與指針性垂直場域業者,導入自主 5G 系統解決方案。5GVA 會長王超群表示,5G 具有大帶寬、大連結、低延遲、低功率特性,廣泛應用發展方向將分為"移動寬帶"及"垂直應用"兩大陣營并進。
王超群指出,5G 移動網絡最大帶寬最高可達 10 Gbps、是 4G 的百倍,28GHz 和 60GHz毫米波 (mmWave) 是主流頻段,屬于"至高頻"(EHF);延遲雖低,但信號的衍射能力 (繞過障礙物的能力) 十分有限且傳送距離短,需增建更多基站以增加覆蓋。有鑒于此,財團法人電信技術中心 (TTC) 副執行長林炫佑認為,多接取邊緣計算 (MEC) 將是實施 5G 垂直影音應用的先決條件,也是電信業者是否能與 OT 業者競爭的關鍵,可藉由網絡功能虛擬化 (NFV) 和網絡切片 (Network Slicing) 創造新的服務模式,一改"笨水管"(dumb pipe) 的被動窘境——指電信業者的網絡只會一味提供簡單的帶寬與聯機速率。
照片人物:財團法人電信技術中心 (TTC) 副執行長林炫佑
5G 沖刺垂直整合,資安威脅多
林炫佑敘述,應用不同、技術要求各異;以時間延遲容許度為例,虛擬現實 (VR) 須<15ms、聲音影像須<20ms、車聯網須<30ms、棒球的揮棒聲音須<100ms,數據才能同步,低延遲和高可靠度是 5G 重點,足以改變整個產業生態;若用于電力調度,電網的備載容量甚至可因此降至 2%。凡此種種,有賴以下新技術加持:客戶端 (UE) 多接入多輸出 (MIMO)、GHz 毫米波、速率更快的無線調變方式、將 Wi-Fi 整合進核心網絡、信號覆蓋須立體化 (3D) 以因應空中無人機所需、以服務為基礎的核心網絡;而 IT 和 OT 的整合,將催生嵌入式 SIM 卡。
他直言,激發 (Inspire) 潛在需求會較創造全新需求容易,例如:時間/位置精準預測、虛實整合 (CPS)、數字雙胞胎 (Digital Twins) 和資安服務,Safety、Security 和 Performance 三者要配合。資安應用服務聯盟會長、亦是趨勢科技臺灣暨香港區總經理洪偉淦接棒論述,全垂直整合會把 IT 問題完整帶到 OT,且由于 OT 相形脆弱、產生的沖擊更大。物聯網 (IoT) 節點變多,意謂攻擊點也變多,不止裝置本身會被攻擊,還可能成為攻擊媒介。諸如惡名昭彰的 WannaCry 等自我傳播的病毒,若無及時修補漏洞,將一路串接到工控領域,造成間接傷害。
照片人物:資安應用服務聯盟會長/趨勢科技臺灣暨香港區總經理洪偉淦
洪偉淦警示,不僅上述"無差別"攻擊存在威脅,2019 年還開始興起目標式勒索病毒,乃有目的攻擊或鎖住資源,迫使停工。他解讀黑客思維在意的是:攻擊機率、財務利益、能否重復?而 IoT 即具備十分誘人的攻擊利基:永遠連網、本身很脆弱、駭入成本相對低廉,且往往是設備銷售商、服務商及用戶的三不管地帶,究責不易。近來,遠程桌面攻擊有趨多現象,建議利用網絡切割或安全白名單應戰;而當實體網關消失后,必須將資安措施拉到邊緣端或核網中。
5G 消費終端拼場,AR 實務應用更甚 VR
資策會 MIC 資深產業顧問兼主任張奇就市況觀察:目前實測 5G 吞吐量是 4G 的十倍,推估每用戶平均收入 (ARPU) 可增加一至四成。參考韓國經驗,5G 用戶的每月用量約在 24GB,多用于增強現實 (AR) 或 VR,以音樂會、演唱會為主。他分析,電信營運商在營收停滯、甚至略呈下滑的壓力下,預測未來三年內將花一兆美元建置 5G;在產品銷售方面,終端消費勢頭已大于微型基站 (Small Cell),手機、無線熱點 (Hotspot) 是前兩大出貨項目——VIVO 手機以低價策略奏效,搶下 45% 市占率;坊間現有逾 300 款的 5G 終端消費產品正在熱身中。
照片人物:資策會 MIC 資深產業顧問兼主任張奇
值得留意的是,散熱片、濾波器、天線是 5G 產品重點組件,而每支 5G 手機的材料成本 (BOM Cost) 將因此增加 30 美元;到 2026 年,將為臺灣地區相關產業增加千億產值。至于智能制造,設備監控、無人搬運車/自主移動機器人 (AGV/AMR)、數字分身、人工智能 (AI)、擴增實境 (AR)/VR 是前五大應用,韓國擬建造 3萬家 5G 工廠,釋放雙手 (Hands-free)、影像+移動是等工安措施是很大機會所在,而企業專網基于生態系考慮,多采用 4.8~4.9GHz 頻段。
相較于 VR,佐臻 (Jorjin) 公司董事長梁文隆更看好 AR 的用途。他堅信:沒有大數據就沒有 AI,而人的學習大部分是源自眼睛,眼球革命將改變人與信息的交互模式;藉 AR 打造以人為本的智慧空間 (Smart Space),可將空間信息可視化,用于遠距醫療或未來展館。梁文隆指出,AR 本身沒有空間概念,乃是經由 AR 引擎、光學與慣性測量單元 (IMU) 計算而得,有三大發展主軸:以影像穿透式 (Video See-through) 做"影像迭加"、Hands-free 以及第一視角取向,而 5G 時代的來臨將有助 AR 普及。對 5G 滿懷期許的還有自駕車與工控。
照片人物:佐臻 (Jorjin) 公司董事長梁文隆
車聯網是自駕車和智能交通起點,5G C-V2X 蓄勢待發
遠傳電信智慧城市方案解決部經理莊大忠點評,電動化、智慧化、聯網化是推動汽車產業革命的力量,前兩者是前裝市場,臺灣地區較無利可圖;而聯網化多為商用車后裝,講究 CP 值、價值大、不會太快由車廠驅動。他主張,車聯網是 IoT、智慧城市與智慧運輸的交集,是人、車、路的協同作業,DSRC / C-V2X 加上 5G 元素可發揮六大效益:1.通過本地傳感器或視頻影像收集數據并交換;2.車輛可作為長距離的高精度傳感器;3.提升安全和交通效率;4.提供豐富的車內資通信娛樂 (infotainment);5.高度車隊管理;6.順暢的自動駕駛。
莊大忠表示,車聯網是汽車制造業的救世主,2021 年是 C-V2X 商用元年,歐洲傾向 5.9GHz、DSRC+C-V2X 并存,北美則采開放態度。有別于 DSRC 從硬件思維出發,現今著墨的是服務,電信業者更見舉足輕重;雖然 5G R15 未底定 C-V2X 標準,但遠傳仍樂觀以待。他解釋,DSRC 不適用于高速移動/車跟車之間,設備商不易完整覆蓋;而 C-V2X 可借助安全認證、企業專網、網絡切片等對資安做根本保護,是車聯網發展的核心技術,需要政府的支持與協助。
照片人物:遠傳電信智慧城市方案解決部經理莊大忠
莊大忠特別提到,臺灣地區領牌的汽、機車數約 2,100 萬輛,其中有 800 萬輛是四輪,假如人手一個車聯網門號,商機潛力龐大;另臺灣地區機車有"三高"——肇事率、死亡率、失竊率皆高,車聯網可望予以緩解。自電子地圖起家、2016 年開始進軍導航軟件與車聯網平臺,并生產全臺地區第一套內建 4G 模塊車機的勤崴國際科技強調,沒有車聯網,就不會有自駕車和智能交通;總經理黃晟中斷言,建構大量通信的環境,車聯網與自駕車才有未來,但產業發展往往需要 5~10 年的時間,先行者須對未來性保持敏銳度,才能加速應用落地。
IIoT 關鍵"1ms"感測取樣!唯 5G 可期
為降低產業門坎,勤崴與大股東中華電信已在臺灣地區設立三個自駕車實驗場域——臺南沙侖、虎頭山和彰濱工業區 (自駕巴士沙盒),提供設備支持、融合技術、駕訓班和輔導認證,其中,虎頭山創新園區亦是 5G 測試環境場域。協理林映帆補充,5G 自駕車的電子地圖須精細到公分等級,數據量非常大,5G 可將路標等數據直接回傳云臺,以便針對肇事路段改良設計;再論智能制造,鴻海工業大數據辦公室楊昌樺博士就增強移動寬帶 (eMBB)、大規模機器通信 (mMTC) 與超可靠低延遲通信 (uRLLC) 三個面向,剖析要何需要 5G?
照片人物:鴻海工業大數據辦公室楊昌樺博士
楊昌樺妙喻:eMBB 如同頭等艙,企業、工廠、制造商皆可多付費以享受更好的服務;而 mMTC 與 eMBB 乃是互斥關系,多臺機器分享帶寬資源僅適合做定期偵測,R15 未出爐細部規格前只能在專網進行;uRLLC 有機會通過獨立組網 (SA) 實現,與制造業關系最大,"1ms 時延"的確意義重大。因為工業物聯網 (IIoT)+傳感器需要更高的采樣率才能還原工業信號,根據奈奎斯特頻率 (Nyquist frequency) 取樣定理,唯有 1ms 的極短暫延宕才能取得 500Hz 以上的信號模型,4G 通信是來不及反應現場狀況的,只能記錄溫度等環境參數,幫助有限。
楊昌樺總結,工業 AI 化的目的是創造價值、增加企業核心競爭力,具體移動綱領如下:1.減少重復人力及資源浪費;2.提煉大數據產生收益并開發新訂單/新營收來源;3.創造新技術。同集團富鴻網總經理邱登崧說明,邊緣端 (Edge) 是智能制造的底層核心,是所有數據、數據的起源,第一要務是找到關鍵有效者;其上依序是 IaaS 和 PaaS,5G 大帶寬、大連結、低延遲對邊緣計算、影像監控和 AGV 機臺調度有幫助。Pepper 機器人的制造者沛博科技亦贊同多接取邊緣計算的重要,力推"MEC 平臺"與多機器視覺一站式服務。
照片人物:富鴻網總經理邱登崧
沛博總經理林義勛表示,1、2 秒計算、分析之差或將影響甚巨,5G eMBB、mMTC 與 eMBB 將有助于動態擴充、橫向整合多個機器視覺,經由應用程序編程接口 (API) 或軟件開發工具包 (SDK) 串接各大廠設備的算法,并可管理不同終端,讓同一支攝影機可識別人臉和車牌等不同信息,然后在單一平臺的儀表板 (Dashboard) 實時預覽數據且可做不同方案組合。好處是:1.將原需時三、四個月的定制化系統整合工程縮短至兩周;2.類似企業私有云的集群 (Cluster) 架構可實時備援并按需調撥機器視覺能力;3.整合 4G/5G、Wi-Fi 等不同通信技術并允許逐步迭加。
照片人物:沛博科技總經理林義勛