运输/监控/照护无缝不入　4G物联网应用全面起飞

    4G LTE触角正快速由消费性电子扩张至各种物联网应用。在市场激烈竞争下，LTE晶片方案已更趋成熟，无论尺寸、功耗及成本皆已符合物联网大规模建置的要求，因此正快速渗透运输、安全监控及远距医疗照护等多种智慧联网应用领域。

物联网(IoT)是近来业界的超级热门议题，数十亿台联网装置将会为商业、医疗、安全、便利与资讯服务带来革命性的变革。但是，即使业界擘画美好的愿景，可是如何实现的细节却还不十分明朗。  
到底物联网会带来什么样的变化？我们的生活、医疗、工作将如何改变？许多未来学家都预测，会有全新的科技与服务出现；举例来说，一台能够自动通知商店须添购何种食品的联网电冰箱，然后一辆联网自动驾驶汽车，能自主地开去商店取货并把货物载回家，而此时你可能就坐在游泳池边，喝着饮料，只须透过智慧型手机就能监控全程。  

诸如此类的“科技梦想”总有一天会成美梦成真，而在短期内，IoT则将透过增强现有应用与装置功能，让人们真正体验到它的存在。  

4G增强车载/运输管理系统影音效能

随着各式无线连接技术、高频宽4G长程演进计画(LTE)行动网路开始渗透到日常使用的装置上，它们的特性与功能也将进一步扩展，纳入更多具吸引力的联网功能。  

首先在车队管理与大众运输系统(图1)方面，这些系统开始支援4G LTE联网功能后，许多既有的基本功能将能加强，而不再只是简单地回报位置、诊断车辆与驾驶行为。举例来说，4G上网带来新的视讯使用体验，可实现乘客与货物的远端视讯监控、记录车辆周遭环境，以增强行车安全与意外事件的重建，最终将可促成先进的驾驶辅助特性，包括自动停车、基座连结(Docking)与避免意外等。  


图1　4G系统有助提升车队管理效益。
现阶段，业界已有机器对机器(M2M)模组厂商堆出新一代提供50Mbit/s上传，以及150Mbit/s下载速度的4G模组，可支援上述所提下一代车队管理系统的先进视讯应用。  

车载资讯娱乐(IVI)系统(图2)部分，LTE具备高速、低延迟与IP连接特性(语音、视讯和数据均可透过IP传输)，因此能实现全新一代的高品质车载应用，以为驾驶与乘客提供深具吸引力的视讯通讯、导航、资讯、娱乐以及适地性服务Location-based Services, LBS)。而MPCI-L2 LTE Mini PCIe模组就非常适用于采用mini PCI汇流排平台的这类精巧型装置。  


图2　4G正逐渐渗透新型车载资讯娱乐系统。
与前一代蜂巢式网路标准相比，LTE的高速与通讯品质保证可大幅改善车辆设备系统的效能，这不仅在于车厂所能提供的服务类型与复杂度，还能确保服务的品质。未来最可能成形且最显着的创新应用将是车内即时、高画质、低延迟与多通道视讯串流，就像家中大型高画质(HD)电视观赏体验一般。  

高频宽LTE还能提供与强大云端应用和资料库的高速连结。这将能实现驾驶与乘客的脸部、行动电话或无线射频辨识(RFID)等认证功能，进而达到付费、安全与车辆存取授权等应用。透过免除昂贵且须耗时购买的纸本票券，以及确保旅客确实付费，LTE将能帮忙解决全球公共运输网路的两个最大问题。而M2M模组厂--u-blox提供的新系列LTE模组，由于可向下相容2G和3G网路，将提供全球漫游系统的关键特性，有助加速实现此类应用。  

4G推助大量物联网应用萌芽 
如同数位相机终结摄影底片产业一样，支援云端连结的LTE静态与视讯相机也有可能会使快闪记忆体卡遭到淘汰。未来，地理标记(Geotag)照片和视讯将能立即上传到云端储存，并自动发布到脸书、Flickr或Snapchat等社交媒体应用程式，抑或立即传送给世界各地的亲友分享。系统厂商可利用迷你的嵌入式全球导航卫星系统(GNSS)模组，以精密定位功能支援地理标记应用的精巧型消费性相机。

与此同时，随着LTE联网视讯摄影机的成本与尺寸持续降低与缩小，在家庭、企业、医院、学校及公共场所无所不在的监控将推动全新的安全应用，以及简化的支付、授权和出入控制系统的兴起。4G监控系统(图3)藉由确实位置标记每个录制的影片，以及精密的卫星推算时刻，内建的全球定位功能将能大幅强化视讯资料的内容。  


图3　4G监控系统可结合卫星定位功能。
换句话说，未来视讯串流的监控作业能交由数千公里外的安全人员来执行，或是建置完全自动化的电脑演算法，可根据动作、脸部和图案辨识来找出潜在的安全漏洞。  

4G物联网装置亦能用于儿童与老人监控照护。目前基本的监控装置可用来确保孩童、老人的健康与安全，这是以具备蜂巢式连接性的追踪装置来实现，以支援语音、数据和健康监控应用，找出位置，并提供低频宽数据与语音通道给急救中心。随着这类装置开始支援LTE，此功能可提供双向视讯连接，协助急救中心更清楚确认紧急情况的细节、周遭环境有哪些人事物、检视受伤者、进行生命迹象的远端诊断，并录制视讯资料提供稍后分析之用。  

另一方面，4G自动贩卖机(图4)将不再只是简单的无人商店。透过高速网路连接及位置感知，配备大型平面显示器的联网贩卖机将成为资讯和通讯入口，可传送多媒体广告和社交网路应用吸引客户，让世界各角落的客户能彼此互动，甚至请对方吃零食。  


图4　4G自动贩卖机将成随处可见的资讯/通讯入口。
位置感知功能还能把自动贩卖机扩展为资讯亭，告知客户附近可提供的服务，甚至根据使用者行动电话中储存的个人资料来建议附近的零食、商店、餐厅和服务。  

至于公共广告与资讯看板(图5)部分，从张贴海报或文字讯息转换到视讯与多媒体广告和资讯萤幕的趋势，亦已开始在全球扩展。此转移的效益是很明确的，更具吸引力与丰富视觉效果的讯息、易于了解的视讯影片，以及可免除以人工方式维护和更新内容，所有资讯都可透过无线4G传输来管理。再加上触控萤幕的盛行，消费者能以全新方式存取讯息与服务。  


图5　业者可利用4G技术将公共广告和资讯推播至使用者装置上。
综上所述，LTE连接性与全球定位功能结合将扮演推动物联网的重要角色，以快速提供与使用者所在位置相关的有趣及具吸引力资讯。