物聯網時代下 無線區域網路技術之發展趨勢(上)

 

刊登日期:2016/8/15
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鍾銘輝/工研院產經中心

一、無線WiFi產品技術定義及範疇
1. 無線區域網路技術定義
無線區域網路(Wireless Local-Area Network;簡稱WLAN)是採用一個或多個 WLAN 接取設備(Access Points;Aps),透過無線方式連接到手機、電腦或其他終端,例如:平板、列表機、網路攝影機、IP 電話等,上述終端通常整合或附加 WLAN 無線網路卡做為傳輸媒介。WLAN 接取設備的任務是從終端接收資料,或是傳輸資料至終端,因此 WLAN 接取設備與終端構成一個無線區域網路,再透過 WLAN 接取設備連接乙太網路(Ethernet)就可以將資料傳輸到網際網路。
 
WiFi 則是基於 IEEE 802.11 的標準,也是創建無線區域網路應用的重要通訊技術,隨著技術的不斷發展,當前的 Wi-Fi 也開始增加點對點(Peer-to-Peer)與無線個人區域網路(Wireless Personal Area Network;WPAN),提供安全、快速與可靠的無線連網。

現在的 WiFi 網路多數採用 2.4 GHz 和 5 GHz 的無線頻段,某些無線區域網路產品同時涵蓋 2.4 GHz 和 5 GHz 兩種頻段,又稱為雙頻(Dual-band)。若是搭配不同的調變技術則有不同的傳輸速率,例如:802.11g 產品的 54 Mbps 到 802.11ac Wave 2 產品的 1.8 Gbps。值得注意的是,隨著科技不斷的演進下,WiFi 也開始跨入另外兩種不同的頻段,分別為 60 GHz 頻段與 Sub-1 GHz 頻段。前者採用大頻寬並命名為 WiGig,後者為低功耗的無線感測網路,主要應用於物聯網(IoT),並被命名為 WiFi HaLow。
 
2. 無線區域網路技術市場之應用範疇
一般來說,WLAN 市場區分為電信服務端、企業端、零售端及模組四部分。首先,電信端的市場主要是電信營運商利用 WLAN 接取設備與 WLAN 控制器來建置無線通訊熱點(Hot Spots),提供開放式的網際網路接取服務,背後連結至固定式網路,或透過 VPN 方式後傳用戶流量至電信營運商的核心網路,而且這些無線熱點通常由電信商或電信商夥伴負責營運,對於這些網路服務提供商來說,電信端 WLAN 最大的特點是可以減少蜂巢式網路基站(Cellular Base Station)的投資,並協助蜂巢網路的流量卸載,提高服務用戶數量和流量。

此外,公共場域的無線連網服務通常也是由電信或網路服務營運商所提供。電信服務商負責針對公共接取和公共安全的條件下,設計城市等級的無線區域網路,常見的 WLAN 場域為機場、體育場、巨蛋、劇場、大型展覽中心、大型購物中心,或是火車站與公車轉運站等。
 
企業端 WLAN 市場指的是企業自己利用 WLAN 設備佈建一個內部網絡,例如:WLAN 接取設備,提供員工無線連網能力,而上述的 WLAN 設備可能是電信營運商轉售給企業用戶,或者協助企業客戶佈建設備,並提供一個可管理的 WLAN 服務,但不包含公共場域連網服務,例如:機場或體育場。通常企業端市場定義為大企業辦公室無線網路,或是垂直市場的無線網路,例如:政府機關內部、零售店、醫院內部網路等。
 
零售端 WLAN 市場指的是家戶使用的 WLAN AP/Router,零售端 WLAN AP/Router 主要為中國 TP-LINK 美國 NETGEAR、Linksys,法國 Technicolor、台灣則有 D-Link、Zyxel 等業者,其中台灣 WLAN 產業以經營零售端及模組兩部分為主,因此本文的 WLAN 產業以零售端 WLAN AP/Router 與 WLAN 模組為研究對象。另一方面,WLAN 模組/SiP 的設計製造和組裝方面,由於封裝技術的領先,使得國內網通廠成為該產業中的重要代工業者。此外,南韓與日本的廠商亦有投入 WLAN 模組/SiP 的封裝領域。

二、無線 WiFi 技術需求與供給驅動因子
1. 市場發展需求
行動通訊網路頻寬增加,促使行動通訊上的影音使用需求持續成長,預估至 2019 年將佔總體流量的 72%,將帶動整體行動通訊數據流量的強勁需求。2014 年至 2019年的每月平均行動數據流量年複合成長率預估高達---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。

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