从电子货架标签来看物联网通讯系统

　　过去因为技术的限制，实体商店的货物管理不如虚拟商店来的即时，例如需要耗费许多时间与人力，来打印、更新、核对货架上的价格标签;或是要举办促销活动，需要提早几天开始准备换标。但随着电子货架标签(Electronic Shelf Label，ESL)的概念提出与技术革新，情况将会有所不同。

　　实体商店如果要强化销售能力，拉近与虚拟商店的距离，电子货架标签(Electronic Shelf Label，ESL)是目前为止最好的技术之一。过去，人们总以为 ESL 的价格昂贵，成本难以回收。但因为技术进步，市调机构 Research and Markets 认为 ESL 的投资成本可以在 18-24 个月之内回收，而一套 ESL 系统，大约可以使用 5-7 年的时间，聪明的零售商看到这个趋势，开始大力采购 ESL 系统，成为零售商店的标准配备。智能商店(Smart Shop)的广度与深度，与日俱增。

　　提振实体商店效益

　　根据奥地利维也纳大学(University of Vienna)的研究(2015)，ESL 确实提高零售商店的竞争力。本研究使用多变量变异数(Multivariate ANalysis Of VAriance，MANOVA)分析，检验数个相异变数的平均值是否有差异性，当 p 值小于 0.05 则判定为有显著差异。

　　研究结果显示：

　　ESL 让价格资讯更显著;ESL 强化产品品质的认知与正面的商店形象;ESL 增加消费者在实体商店的停留时间，以及增加回店购买的意愿。

　　(Source：Electronic shelf labels: Customers’ perception, approval and behavioral responses – A field experiment, Author: UDO WAGNER, VIENNA UNIVERSITY, 2015)

　　日本面板大厂 JDI(Japan Display Inc.)认为 2016 年开始，电子货架标签的市场将快速起飞，年销售量从 1 亿个，提高到 2020 年的 2 亿 5,000 万个。2020 年的电子标签显示器市场规模预估是 630 亿日元(约新台币 170 亿元)，平均每个显示器的价格是新台币 68 元。目前市场上平均一个电子标签的出厂价格为新台币 360 元，保守估计 2020 年电子标签的市场规模可达新台币 900 亿元附近。这是一个新的蓝海市场。

　　(Source：JDI, 2015)无线传输与资料整合

　　ESL 所使用的物联网通讯系统，包括连接手机与 ESL 的 NFC，以及连接 ESL 与后台系统的 Propriety RF、Zigbee、IrDA、Wi-Fi / 802.11ah、Bluetooth Smart/Smart Ready / Low Energy 等等。通常在零售商店里面会有一台服务器，管理许多无线分享器(Access Point)，一台无线分享器通常可以管理 10,000 个电子标签。由于每一间零售商店的需求不同，需要更新的标签从 100 个到 50,000 个都有可能。无线分享器的配置也会受到场地限制，为了让覆盖面更完整，有时候会配置备用的分享器，以防不时之需。

　　(Source：imagotag.com )

　　连接 ESL 与后台服务器的无线通讯系统，基本上就是一种物联网通讯系统。因为，每个电子标签都可以是感测器、显示器、致动等等，充分发挥物联网的精神：感应(Sense)+反应(Response)。目前开发 SOC 的公司非常多，包括Intel、Texas Instruments、Zarlink Semiconductor、Marvell、Silicon Labs、笙科电子(AMICCOM)、新唐科技(Nuvoton Technology)、NXP / Freescale、AVAGO(合并Broadcom)、Microchip、ATMEL 等。

　　琳琅满目的无线通讯规格，以及众多IC 设计公司加入战场，很难判断将来谁赢谁输。根据我的经验，提供以下看法给读者参考：

　　ESL 之 SOC 的售价，必须要压低至美金 1 元以下：降低系统成本，缩短客人的回收时间。整个系统可以控制的 ESL 节点数，需要提高到 1,000 万个，并且可以弹性增减系统规模。因为目前有能力采用 ESL 的客户，通常是大型实体商店。 使用晶心科技(Andes Technology)的 CPU 核心，性价比优势更胜于 ARM：晶心科技是国家发展基金(National Development Fund)与联发科(Mediatek)共同投资的IP 设计公司，经过多年的努力，已经建立完整的生态系统，并且成为物联网 SOC 的IP 设计领导公司。 从生意的角度来看，SOC 的价值不高：我们来比较晶心科技的两个物联网 SOC 平台，低端平台支持蓝牙 / Zigbee / Propriety RF，高端平台支持Wi-Fi。在低端平台上可以看到晶心科技与其合作伙伴的IP 已经可以提供全系列的功能，IC 设计公司贡献微乎其微。而在高端Wi-Fi的IoT SOC 平台上，还有少许IC 设计公司(Customer’s Design)可以发挥的空间。当养牛变得容易，喝牛奶需不需要自己养牛，就变成一个不是很重要的问题。没有自己的 SOC，也有很高的成功机会。

　　(Source：Andes Technology, 2015)

(Source：Andes Technology, 2015)

　　开放软固件平台的IC 设计公司才会胜出：封闭的平台无法满足物联网奇奇怪怪的要求，IoT SOC 设计公司必须要开放自己的软固件平台，满足客人的要求，才能达成每年上亿颗IC 的销售量目标。如何开放软固件平台，又能够保护IC 设计公司的价值，这是一个值得深思的课题。联发科开放 Linkit 的物联网平台，是一个很正确的策略。 通讯协定(Protocol)的价值相对较高：好的通讯协定可以达到低功耗(<0.25mAh/day per ESL or node)、系统高节点数(>1,000 万个)、高速度(更新 10,000 nodes/s in a system)、高稳定度与可靠度(annual end-user down time <0.8hr, availability >99.99%, 5 年之内只能允许一个商店的小系统运作失败)、宽温工作(60~125℃)等物联网系统厂商的要求。如果要做物联网 SOC 的生意，拥有一个强大的通讯协定团队，非常重要;同时，此团队还需要精通软固件与开发工具设计，降低客户使用的门槛。通常，物联网通讯系统公司软件与硬件人数的配置，要在 5：1 以上，才能把通讯系统的品质做到合理的水准。 IoT SOC 的特殊的演算法用硬件电路控制(hard-wired control)来实现：前面提到，物联网通讯系统有许多对于“品质”的要求，不同的应用市场，品质的定义差距很大。SOC 的设计概念里，通用的功能使用 microcode 来实现，特用的功能使用 hard-wire 来实现，各有利弊。能够提高通讯系统品质的特殊演算法，且可以应用在多数的应用市场上，应该使用 hard-wire 来实现，才能达到最好的性价比。 市场研究(看到大格局)的重要性提升：物联网通讯系统可以应用在各行各业，每个行业有特殊的要求，其市场规模的差异也相当大，该行业的竞争对手可能也不太一样。做好市场研究的基本功夫，将能够有效配置资源，开发出符合市场需求的物联网通讯系统，同时成为该应用的领导公司。优先占领某几个具有优势的应用市场，才扩展到其他市场会是比较稳健的作法。多数的物联网通讯系统公司对于市场开发并不是很擅长，此时寻找外部顾问公司的协助会是比较有效的作法。工业电脑与系统设备供应商掌握较高的价值：使用物联网通讯系统的终端用户(End User)其供应商往往是工业电脑公司或系统设备供应商，他们所掌握的价值包括系统整合、服务整合与营运模式，从生意的角度来看，价值更胜于技术与产品。联发科与工业电脑公司研华和磐仪结盟，是非常正确的策略。 拥抱开放的生态系统：物联网的应用市场随时在变化，使用“物联网的思惟(IoT Thinking)”来经营物联网通讯系统公司，会比使用传统的阶层式思惟(Hierarchical Thinking)更能够击败对手。

　　物联网的时代，改变了技术、产品、服务、系统、营运模式，更重要的是物联网也改变了经营公司的哲学思想。传统阶级式的 top-down 或 bottom-up 的管理模式，管理公司内外的关系人(Stakeholders)，能够应用的范围越来越小。取而代之的是物联网的经营管理模式，在公司内外布建许多感测器、显示器与致动器，透过特殊的演算法建构强韧(robust)且可重组(reconfigurable)的通讯系统，同时应用智能数据(Smart Data)的分析能力，找到新的机会并且解决各种挑战。