自從2019年世界各國陸續(xù)宣佈5G開臺後，帶動全球垂直應(yīng)用市場逐漸普及，臺灣也在2020年由政府釋照吸引電信營運商競標，正式進入5G元年，產(chǎn)官研三方並汲取過去4G時代慘敗的經(jīng)驗，搶進Sub-6GHz主流商機，並透過公私營方式打造5G專網(wǎng)工廠，既利用其低延遲特性，也符合更要求廣連結(jié)、低成本的工業(yè)場域需求。

對於政府、研發(fā)法人、電信營運商而言，卻仍有待克服5G通訊標準不一的課題。猶記2020年底臺積電創(chuàng)辦人張忠謀參訪工研院5G技術(shù)時，便特別詢問：「工研院的5G patent（專利）是哪一國的？」可見在5G應(yīng)用時代選擇「通信標準」的重要性！工研院資訊與通訊研究所所長闕志克也隨即回覆，目前除了臺灣本身的專利之外，大多是使用歐美國家的專利標準，未來才能更容易普及國際，將臺灣5G技術(shù)轉(zhuǎn)換成對外輸出的科技力。

工研院雖在過去通訊技術(shù)發(fā)展年代直到3G才著手，但在過渡到4G時代階段，卻因為錯押寶在Intel的WiMax標準，與後來世界主流的LTE標準不同，導(dǎo)致臺灣4G發(fā)展受挫，這次轉(zhuǎn)換到5G通訊時代無疑將更為謹慎。

5G標準各取所需　工業(yè)應(yīng)用主流先行

由於現(xiàn)今第一階段的5G只要提高頻率到3~6GHz，就能達到所謂「Sub-6GHz」頻段，而不必等到第二階段才能提高頻率到20~60GHz的「毫米波（mmWave）」，後者雖然被視為真正擁有高速率、低延遲、大頻寬等特性，下載速度比Sub-6GHz快了約10倍，卻也造成空間衰減幅度大、網(wǎng)路覆蓋率低等技術(shù)問題，比起4G的傳輸距離較短、訊號容易被阻斷，增加了元件設(shè)計與基礎(chǔ)設(shè)施布建的系統(tǒng)複雜性與成本，需要數(shù)量及密度更高的基地臺來解決繞射問題。

所以目前廣為各國電信營運商公網(wǎng)競標、優(yōu)先部署使用的主流，還是屬於中頻段Sub-6GHz（3.5GHz或2.6~4.9GHz），在臺灣競標出天價的3.5GHz穿透力還比mmWave更高，不會輕易被牆壁、窗戶，甚至樹木阻擋訊號，符合對成本、涵蓋率與技術(shù)成熟度的優(yōu)先考量。屬於毫米波的28GHz頻段，則多用於企業(yè)或特殊場域的專網(wǎng)，目前臺灣連釋出的頻段都未標完、總標金和3.5GHz差了近100倍。

圖1 : 目前廣為各國電信營運商公網(wǎng)競標、優(yōu)先部署使用的主流，還是屬於中頻段Sub-6GHz（3.5GHz或2.6~4.9GHz），不會輕易被牆壁、窗戶，甚至樹木阻擋訊號。（source：i0.wp.com）

根據(jù)工研院統(tǒng)計，即使過去一年來受到疫情衝擊下，全球5G商用網(wǎng)路部署仍持續(xù)進行，至今共有59國140家電信商推出5G專網(wǎng)，約占全球電信商18%，卻僅42家電信商同時採用Sub-6G與mmWave技術(shù)，可見前者乃是主流，就連美國都已回心轉(zhuǎn)意。

闕志克進一步指出：「5G時代帶來的最大經(jīng)濟效益還是在應(yīng)用領(lǐng)域，但成敗與否的關(guān)鍵將在兩部份：一能否找出『非5G不可』的殺手級創(chuàng)新應(yīng)用；二發(fā)揮5G應(yīng)用更龐大的商業(yè)價值！」前者目前主要集中於利用遠端遙控（Tele-Operation）創(chuàng)造不同體驗場景，惟其「低延遲」特性將與未來智慧製造發(fā)展息息相關(guān)。

圖2 : 工研院資訊與通訊研究所所長闕志克指出，5G時代成敗與否的關(guān)鍵將在於找出「非5G不可」的殺手級創(chuàng)新應(yīng)用，以及發(fā)揮更大商業(yè)價值！（攝影：陳念舜）

例如在AOI+AI應(yīng)用場域，便可藉此即時蒐集全部製程參數(shù)，包含製造設(shè)備運行狀態(tài)、檢驗工件品質(zhì)有無瑕疵，再將相關(guān)資訊上傳雲(yún)端或大數(shù)據(jù)資料庫。或者導(dǎo)入AR元素雙向影音溝通，使員工可遵循、專家同步指引，一步步完成檢修或確認組立工作正確；以及當AMR與工作站（Station）、站與站連結(jié)（Docking）或串聯(lián)多部AMR（Multi-AMR Platooning）時，透過5G低延遲特性助其互相通訊，達成同步運行。

5G垂直應(yīng)用關(guān)鍵　有賴公私專網(wǎng)合縱連橫

然而，因為頻寬及覆蓋率有限，並非所有工廠都會在電信營運商的5G公/專網(wǎng)部署優(yōu)先範圍內(nèi)，這時業(yè)者就需考慮建置私有5G專頻專網(wǎng)。因為比起公有網(wǎng)路擁有更大的彈性，方便業(yè)者在未來整合更多的功能，可為智慧工廠提供許多額外的優(yōu)勢，像是更好的隱私保護、避免干擾、快速進行服務(wù)轉(zhuǎn)換、針對本地應(yīng)用的優(yōu)化等。臺灣企業(yè)仍希望使用5G專頻專網(wǎng)，尤其是在半導(dǎo)體和高科技領(lǐng)域，其次在醫(yī)療和石化業(yè)，預(yù)估2025年臺灣將有50%企業(yè)會採用5G專網(wǎng)服務(wù)。

例如英業(yè)達繼兩年前在內(nèi)部成立5G研發(fā)中心後，即聚焦在導(dǎo)入智慧工廠應(yīng)用的相關(guān)解決案。其中，自家的桃園伺服器廠區(qū)首先進行AI進化、建置自動光學(xué)檢驗系統(tǒng)，利用累積的產(chǎn)線圖檔經(jīng)過機器學(xué)習(xí)、進行分析及判讀產(chǎn)品瑕疵，最後達到取代人工檢測。

近期更透過與微軟旗下專注於5G應(yīng)用相關(guān)解決方案的子公司Affirmed Networks的開放式雲(yún)端架構(gòu)UnityCloud聯(lián)手導(dǎo)入5G實驗專網(wǎng)，與其自有AOI系統(tǒng)整合，進一步透過5G有更大靈活性與彈性，能更快速連接產(chǎn)線上的每個多種不同等級、功用的機器設(shè)備與自家研發(fā)的工業(yè)機器人、無人搬運車等設(shè)備逐步導(dǎo)入整個廠區(qū)，落實於自家首座5G專網(wǎng)智慧工廠運行以大幅提升效能，改善製程的學(xué)習(xí)曲線及效率；還可整廠輸出，為其他的不同製造產(chǎn)業(yè)製造廠，提供硬體暨平臺與軟硬整合應(yīng)用的效能改善方案，搶攻5G商機下的企業(yè)專網(wǎng)商機。

但目前專網(wǎng)是否需要「專頻」、頻譜成本跟法規(guī)規(guī)管等議題，仍在行政院進行跨部會討論，只希望可以爭取3.7GHz到3.8GHz的100M頻寬做為企業(yè)專網(wǎng)專頻使用，頻譜取得成本可參照鄰近頻率競標成本，法規(guī)則參照電信管理法。

電信商結(jié)盟企業(yè)　進軍專網(wǎng)搶市

此外，基於成本考量，業(yè)界也始終有另一股聲音，認為企業(yè)專網(wǎng)不需專頻，而應(yīng)與電信營運商合作租用頻譜或網(wǎng)路，後者更以「喝牛奶不需要自己養(yǎng)牛」來呼籲企業(yè)合作。

中華電信除了今年已與虎尾科技大學(xué)、威力工業(yè)網(wǎng)路公司簽署合作備忘錄，利用中華電信的5G企業(yè)專網(wǎng)、MEC資料大數(shù)據(jù)分析、VR企業(yè)應(yīng)用及物聯(lián)網(wǎng)平臺等方案，結(jié)合虎科大智能機械與智慧製造研究中心專業(yè)，整合各廠牌的CNC機臺與物聯(lián)網(wǎng)閘道器，建立AI人工智慧模型；並結(jié)合廠區(qū)檢修AR/VR工具，加速設(shè)備檢修與維護，打造完整的5G智慧工廠解決方案。

最終目的是透過產(chǎn)官學(xué)合作，建立與複製虎科大與客戶端的5G智慧工廠實驗測試與示範場域為工廠客戶提供客製化服務(wù)，可以減輕中小企業(yè)負擔(dān)，讓臺灣的5G智慧工廠能加速開花結(jié)果；並透過技術(shù)轉(zhuǎn)移的方式，將5G智慧工廠解決方案推廣至國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)市場。

圖3 : 業(yè)界始終有另一股聲音，認為企業(yè)專網(wǎng)不需專頻，而應(yīng)與電信營運商合作租用頻譜或網(wǎng)路，後者更以「喝牛奶不需要自己養(yǎng)牛」來呼籲企業(yè)合作。（source：遠傳電信）

中華電信日前還與東元電機、微軟簽署三方策略合作備忘錄（MOU），因應(yīng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新5G AIoT應(yīng)用趨勢，整合三方於智慧機電、資通訊、雲(yún)端服務(wù)優(yōu)勢，三家大廠將攜手尋求解決方案和擴大商機涵蓋，加速推動工業(yè)4.0發(fā)展為目標。初期將共同開發(fā)及優(yōu)化智能科技產(chǎn)品，包括智慧機電、自動化產(chǎn)品、智慧能源、智慧家電及智慧城市解決方案，帶動企業(yè)數(shù)位轉(zhuǎn)型及企業(yè)全面資安升級，尋求三贏的目標與契機。

未來3方也將共同開發(fā)工業(yè)4.0解決方案，建置於微軟Azure雲(yún)平臺上，透過微軟全球夥伴生態(tài)系，共銷至全球市場，此戰(zhàn)略合作項目更象徵東元啟動「Manufacturing as a Service製造即服務(wù)」營運模式。其中主要開發(fā)項目包含機電產(chǎn)品預(yù)防保養(yǎng)、工廠自動化升級智能化、AR遠端協(xié)作、大數(shù)據(jù)平臺等解決方案。透過策略聯(lián)盟啟動，三方未來將結(jié)合爭取國內(nèi)外發(fā)展智慧能源、智慧家電、智慧雲(yún)服務(wù)中心等解決方案之商機，並銷往微軟全球生態(tài)系。

圖4 : 中華電信與東元電機、臺灣微軟策略合作擴大全球商機，由左至右依序為：中華電信董事長謝繼茂、東元電機董事長邱純枝、臺灣微軟總經(jīng)理孫基康。（source：東元電機）

另一家臺灣電信營運商遠傳電信公司總經(jīng)理井琪，也認同5G已成為不同產(chǎn)業(yè)策略發(fā)展的共同重心，數(shù)位轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵驅(qū)動力，當企業(yè)所處的市場生命週期已可預(yù)見或到了成熟及衰退階段，導(dǎo)致競爭力大幅下滑或成長面臨停滯，組織原有營運模式無法因應(yīng)市場變遷與需要時，便須歷經(jīng)數(shù)位化→數(shù)位優(yōu)化→數(shù)位轉(zhuǎn)型過程，利用數(shù)位科技創(chuàng)新商業(yè)模式。但她也強調(diào)：「有時企業(yè)不只應(yīng)關(guān)注自身有無轉(zhuǎn)型必要，還須考慮競爭對手會否先發(fā)制人！」

遠傳電信自2019年便開始積極推廣「大人物（人工智慧AI+大數(shù)據(jù)Big Data+物聯(lián)網(wǎng)IoT）」概念，訴求站在CT營運商的角度利用現(xiàn)有IT軟硬體科技，經(jīng)雲(yún)平臺高速運算、AI分析學(xué)習(xí)通過5G網(wǎng)路上傳的資訊，讓業(yè)者不必斥資採購龐大又昂貴的伺服器、CPU，而能專注於地端即時接收、上傳資訊的硬體裝置即可。

井琪進一步分析現(xiàn)行廠內(nèi)網(wǎng)路連結(jié)，係透過WiFi、實體線路混合布建為主，環(huán)境較為複雜。舉AGV為例，便須安裝大量電磁感應(yīng)、磁帶/雷射導(dǎo)引、自然尋標、視覺導(dǎo)航等機制，造成場地布置時間長、精準度低、成本高等問題；WiFi連結(jié)須經(jīng)過多個節(jié)點，導(dǎo)致訊號容易中斷，而有不穩(wěn)定和安全性等問題；又因不能主動繞行障礙物、運行自動化，導(dǎo)致工作效率低落。

遠傳電信則可先協(xié)助企業(yè)建立5G基地臺協(xié)助在較小區(qū)域或規(guī)模傳輸資訊，室內(nèi)、園區(qū)都在同一張網(wǎng)內(nèi)，更容易管理，移動性與安全性也高；實現(xiàn)MEC超低延遲，資料流毋須經(jīng)過多節(jié)點即可回傳，降低傳輸延時；同時以5G+AI視覺來替代傳統(tǒng)導(dǎo)航，不受場地限制也減少布署成本。

圖5 : 遠傳電信可先協(xié)助企業(yè)建立5G基地臺協(xié)助在較小區(qū)域或規(guī)模傳輸資訊，更容易管理，移動性與安全性也高。（source：遠傳電信）

2020年先和臺達電、微軟（Microsoft）三方合作打造臺灣首座5G智慧工業(yè)產(chǎn)品工廠，導(dǎo)入5G專網(wǎng)、自主移動機器人（AMR）、瑕疵檢測數(shù)據(jù)分析（AOI）、微軟雲(yún)計算、混合實境（MR）等應(yīng)用，打造「少量多樣、高頻換線」5G智慧商用生產(chǎn)線。並在聯(lián)發(fā)科IC封測的合作廠商京元電子、矽格和日月光等產(chǎn)線建置3.5GHz 5G基站，以提升通訊晶片的檢測效率與品質(zhì)管控；近期更在聯(lián)發(fā)科通訊晶片的研發(fā)總部，打造5GmmWave互連互測的垂直場域，以強化聯(lián)發(fā)科5GmmWave晶片研發(fā)能力，更易於導(dǎo)入全球市場。

透過5G影像辨識技術(shù)，實現(xiàn)對於工業(yè)生產(chǎn)中的加工工序、安全生產(chǎn)、品質(zhì)監(jiān)控等應(yīng)用，將帶來優(yōu)勢如辨識成本較人工勞動成本更低、精度高於勞工，又不會造成工傷，而有效保護員工。井琪最後強調(diào)，現(xiàn)在許多5G智慧應(yīng)用已不可能由一家獨拿，期待透過攜手CI+IT+OT與不同產(chǎn)業(yè)垂直整合、跨業(yè)合作來共創(chuàng)多贏

值得一提的是，隨著中國大陸、南韓等5G先行者在美中拉開科技鐵幕後，導(dǎo)致華為（HUWAI）5G設(shè)備在全球布建受挫，大幅增加基礎(chǔ)建設(shè)和應(yīng)用成本，推遲全球推動5G應(yīng)用期程。全球行動寬頻業(yè)務(wù)現(xiàn)已逐漸走向「輕資產(chǎn)、低營運成本」的競爭模式，間接驅(qū)動了電信營運商之間透過「共頻共網(wǎng)」來節(jié)省網(wǎng)路建設(shè)成本。

遠傳電信自從在關(guān)鍵的位址競標上擊敗了臺灣大哥大，取得3.5GHz頻段的「魚肚」，減少彼此干擾，使之在該頻段的頻寬高達80MHz，和主要競爭對手臺灣大的60MHz拉開了差距，也導(dǎo)致原本4G時代租用臺灣大網(wǎng)路的亞太電信宣布與遠傳合作，並率先獲得國家通訊傳播委員會（NCC）同意，採取「共頻共網(wǎng)」策略，加上長期深耕大數(shù)據(jù)、AIoT等領(lǐng)域，已超前部署智慧製造、醫(yī)療市場。

展望未來，企業(yè)採用5G專頻專網(wǎng)的好處在於，既可解決傳統(tǒng)WiFi連網(wǎng)延遲與品質(zhì)不易管控，當要求多樣少量或彈性生產(chǎn)時，感覺「卡卡」的缺點；還可降低採用電信商公網(wǎng)通訊費、設(shè)備負擔(dān)，倘若採用專網(wǎng)設(shè)備並排除多人同時或高速移動時連網(wǎng)等不必要功能，將有機會降低50%成本。但闕志克也坦言，5G專頻專網(wǎng)的缺點是建置容易卻不易維護營運，所以他建議即使5G設(shè)備有逐漸IT化（資訊科技）趨勢，仍應(yīng)納入CT（通訊科技）領(lǐng)域維運公網(wǎng)knowhow，業(yè)者可考慮建置完成私網(wǎng)後委由電信商營運模式。