劉美君/工研院產科國際所
因應IoT裝置暴增，5G技術的重要性提升
依據GSMA的預測，2025年5G技術將佔全體無線通訊網路約20%的比率。我們再從區域別來看，北美、中國以及歐洲等區域，5G技術的滲透率有機會超過30%(圖一)。
圖一、2025年各區域5G滲透率預估
隨著5G基礎建設逐漸完備，相較過去4G-LTE的技術，頻寬與傳輸品質都能夠得到大幅的提升，可強化大量物聯網 (Internet of Things; IoT)裝置整合能力。以往4G通訊技術時代，裝置著重在行動通訊相關服務，然而隨著5G技術的日益成熟，IoT連結機能擴增，IoT+5G將帶動創新應用，如：自動駕駛、Smart City、Tele-health Care、AR/VR、Cognitive Automation(認知自動化)等。
在疫情嚴峻的時刻，由於IoT大量串連各裝置的5G技術的重要性更為提升，電信營運商投資5G的意願未減，但腳步有可能稍微減緩。疫情所帶來的積極面因素是IoT裝置需求數量的增加，可強化廠商後續投資的力道。
使用5G通訊技術的IoT裝置藉由機器之間與雲端伺服器連結，來進行下載、上傳和共享所擷取的資訊。現今越來越多搭載IoT裝置的連結運作，像是自動駕駛車、工廠內的機器人、醫院裡的醫療影像機器、零售店面內收銀台的攝影機等應用項目，這些裝置所收集的巨量串流資料可能達到幾個GB，甚至高達數TB等，這些大量資料傳至雲端將對頻寬、雲端伺服器造成大負載。5G 網路速度由於相較過去的4G技術來的更快，因此可以增加裝置連結的數量。為減少在遠端伺服器上往返傳輸資料進行處理所造成的延遲及頻寬問題，利用Edge Computing(邊緣運算)技術協助在末端進行處理已成為廠商下階段努力的目標。
車聯網、物聯網等應用使用高解析度影像的即時傳輸與辨識創新應用，對網路頻寬與延遲要求極高(網路傳輸延遲時間需小於10 ms) ，5G除了滿足行動大寬頻服務外，也將支援物聯網內部低延遲與高可靠度服務。而在5G網路普及下，為了進一步支援低延遲、高可靠度服務，促使5G Edge Computing興起，同時為了降低網路延遲性，故將運算執行功能分散在Edge Computing層級。
另外，各類型裝置使用先進半導體的機會將變得更為廣泛。5G、AI、雲端與Edge Computing等領域，相比過往都需要更快的處理速度。儘管IoT終端裝置本身不使用先進的半導體，但先進的半導體用於處理IoT裝置收集的數據。例如在自動駕駛中，搭載AI機能的半導體所屬的資料中心必須不斷且即時的處理在區域中行駛汽車收集的資訊。隨著5G的普及，個別裝置擷取的資訊數量便不斷攀升。
在Edge端的需求上，因終端IoT裝置連接設備數量攀升，使得數據處理量增加，導致需要高效率的數據處理和儲存方法，造成Edge端的小型資料中心需求增加。而5G可以1 Gb /秒的速度傳輸，加快傳輸速度並提升品質，也成為協助IoT裝置數量以及資料中心需求增加的因素，預期5G與Edge Computing技術的結合，將帶動資料中心市場成長。
5G通訊半導體下階段挑戰—支援毫米波頻段的材料與製程技術
由於5G基礎設施建設的逐漸完備以及技術的日益成熟，5G將影響許多其他應用產品以及服務提供，目前5G分為...以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。