作為4G技術,LTECategory4(Cat.4)的速度更快,現在已能達到150Mbit/s,并利用Voiceover LTE(VoLTE)技術持續地快速演進,朝完全的分組交換網絡進展。
LTE持續演進,現在正推出載波聚合(Carrier Aggregation)和其他技術,以達到1Gbit/s的下載速度。當此目標實現時,LTE將跨入如同IMT-Advanced所定義的「真正4G」范疇。在那時候,它將成為LTE-Advanced。在此之前,LTE技術的演進與服務營收動能,將持續增強并有令人振奮的進展。
2015年4月,在Bankof AmericaMerrill Lynch于紐約舉辦的2015年汽車高峰會議上,通用汽車(GM)宣布,該公司為汽車與卡車提供的OnStar4GLTEWi-Fi熱點服務可在未來3年內帶來3.5億美元的獲利。通用汽車的財務長稱這是「尚未開發且被低估的商機」。
OnStar嵌入式車載資通訊系統最早是在1996年推出的,包括電話秘書、緊急事件的診斷和位置追蹤(圖1)。現在,GM已在北美超過三十款2015年的車款中推出4GLTE服務。未來也計劃將在海外市場推出。
圖1 GM于2011年率先業界發表LTE車用視屏串流服務,并于2014年進一步擴展。數據源:Moto rAuthority
通用汽車的率先部署反映了使用者的真正需求。隨著從智能型手機到平板計算機和筆記本電腦等移動裝置上的OTT(Over-the-top)視屏服務日益普及,因此,不管是在家或在路上,都必須能提供相同的服務質量。
IDC分析師也提出了與此趨勢相關的一些數據:在一項智能型手機的調查中,有54%的智能型手機用戶會串流視屏內容,而在美國,有27%的受訪者表示,他們會在智能型手機上購買電影,「比全球受訪者23%的比例高出一些」。
IDC還引述Vodafone在2014年財報會議的內容指出,歐洲的視屏流量成長了將近90%。4GAmericas也預測,移動視屏流量到2018年時將增加70%。
在IP高質量媒體、導航、語音和數據通訊需求的推動下,成長趨勢是顯而易見的。然而,雖然看來很簡單,但是為每輛汽車配備高速LTE功能卻不是那么容易的。這也是為什么通用汽車一次只在一個國家提供這項服務,而其中的一個理由是必須能夠通過國際性的無線規范。
眾所皆知,無線通信設計的難度極高。干擾、發射、天線擺放、以及規范都會延遲設計的進展。而當談到汽車應用時,無線通信更須正確、且符合標準。
現在正是設計人員面臨「自行開發或購買」決策的時間點,同時已有越來越多的設計人員決定采用「購買」的方式。因為,當客戶能輕松取得「立即可用」的模塊時,重頭開發的投資報酬率并不劃算。
采用現成的模塊會使設計、建置和規范遵循過程變得更為簡單。有些模塊還提供PCIe接口,例如MPCI-L2LTE,它可支持多頻LTE,以及HSPA+和GPRS/EDGE標準。此模塊符合LTECat.4標準,速度最高可達150Mbit/s,并有適用于美國和歐洲/亞洲的不同版本,讓標準遵循更為容易。另一個須注意的重要特性是溫度范圍,特別是針對汽車和遠程監控與數據聚合(Data Aggregation)應用。MPCI-L2是很好的例子,它能達到-40到+85℃的操作范圍。
當系統須要經常升級,或是需要與計算機系統有直接接口時,采用能夠即插即用的PCIe方案是不錯的選擇。但是,對空間和成本受限的大批量應用來說,模塊會是設計人員的更佳選擇。
這款模塊的設計是以TOBY-L2系列為基礎。除了支持LTE/HSPA+/GPRS標準,此模塊采用易于制造的LGA封裝,以及「套迭式」設計概念,能讓客戶將電路板配置為支持不同的模塊外型尺寸,還能隨未來的需求變更支持不同的無線技術。
通常,設計人員會取得接腳對接腳兼容性產品,但此作法會限制尺寸大小,因此,若未來須要升級,最好還是采用套迭式模塊。
在未來,升級很可能是必需的。現在,150Mbit/s的下載速度已能充分滿足汽車路由器的需求。車載LTE路由器可為汽車提供100Mbit/s(LTECategory3)的高速下行速度,這已足以支持五個平行的高畫質電視頻道,更能支持乘客使用的各種視屏、語音、因特網存取和社交媒體應用。
若與車載導航系統結合,還能根據汽車所在位置推播內容,例如,可提供有關附近景點或服務的豐富影片信息。
當然,為了擴展這些功能,電信業者就必須負責投入資本支出,但是串流服務的營收卻是由OTT供貨商取得,而不是電信業者。因此,電信業者必須進一步采取行動,重新檢視其商業模式。
除了串流服務,另一個可為服務供貨商和獨立業者帶來絕佳商機的應用是為汽車、卡車或救護車提供車隊管理服務。
在北美的多家電信業者中,Verizon是積極掌握商機的一家。它的Network fleet解決方案采用GPS實現準確的位置追蹤,并通過安全的無線網絡將車輛數據傳送到Network fleet數據中心(圖3)。Network fleet裝置可全年無休地監測車輛位置、引擎診斷,以及其他的車隊績效指標。
車隊業者可存取安全的Network fleet網站,以接收車輛警示、追蹤車輛位置、以及監控駕駛行為。利用PC、智能型手機和平板計算機,管理人員能監控車隊追蹤數據,以便實時制定更低成本的決策并提升車隊績效。
Network fleet的服務模型可與物聯網(IoT)匯聚,通過持續地收集與分析資料來實現更佳的商業成效。舉例來說,以預測式維護為基礎的長期數據分析,能有效預防故障的發生。ODIN-W2便是可用來實現此一目標的設計,它是精巧但功能強大的獨立式多重無線電(Multiradio)模塊,適用于物聯網應用。此模塊還能提供嵌入式驅動程序、堆棧和應用程序,供無線數據傳輸和AT指令配置之用。它的無線支持包括雙模藍牙v4.0(傳統藍牙和低功耗藍牙),以及雙頻Wi-Fi(2.4GHz和5GHz頻段)。此模塊還能被用來作為點對點序列纜線的替代方案。
ODIN-W2支持多種可在無線多點連接(Wireless Multidrop)或延伸數據模式(Extended Data Mode)中并存的藍牙和Wi-Fi連接,以實現先進的多點功能。
EMMY-W1模塊增加了NFC功能,而ELLA-W1模塊是端到端的藍牙、Wi-Fi解決方案,并具備MAC/基頻以及一個可連接到主機的SDIO接口。
請注意,IoT也適用于駕駛:駕駛行為的監測和分析,包括睡著或危險駕駛等,都有助于防止意外產生。
LTE+GPS=無人駕駛汽車
然而,車隊管理技術的應用只是起點而已。受惠于支持GPS和LTE功能的模塊與系統日漸普及,無人駕駛汽車的目標已經不再遙不可及。例如,NEO-M8L獨立式模塊結合了高效能同步定位引擎與3D汽車慣性導航(ADR)技術,可為道路汽車應用提供100%的覆蓋范圍與持續的3D定位功能。
此裝置非常靈敏,擁有快速的GNSS信號擷取與追蹤,能輕松地整合于系統中。模塊內建的3D加速器、3D陀螺儀傳感器,以及速度脈沖輸入(硬件或信息總線),能以持續、準確的定位效能為道路車輛ADR應用提供完整的解決方案。
NEO-M8L裝置能完全改變商品和人們運輸與管理的模式。現在,LTE和GPS已能帶來極佳的洞見,但很快地,未來在越來越多僅需很少或沒有人為互動的情況下,駕駛終將會被取代。
未來,隨著監控基地臺部署在全球各地,其他的商業模式也將包括LTE遠程視屏監控服務。電信業者能根據設備安裝、設備供應與租賃、管理軟件、每日使用時數(例如,只有在商店結束營業的時間,或偵測到動作時),以及視屏串流的云端儲存等各種方式來收取費用。
針對數字廣告牌,LTE能實現快速的影像更新,再以相關服務向廣告主收費,同時云端儲存和代管應用程序也將獲益于更快的存取和下載。這些都將是所有電信業者能因LTE「狂潮」的普及而創造更多營收來源的契機。
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