2020 年將有超過 2.5 億台連網汽車! IT 廠商如何掌握車聯網大商機?

隨著智慧手機市場成熟,近幾年智慧汽車、車聯網、自駕車等相關車用題材,已成台灣 IT 廠商的「新藍海」。而車聯網最關鍵的就是通訊技術,各種標準和規格也逐漸成熟: DSRC(專用短程無線通訊技術)、C-V2X(蜂巢式車聯網通訊)、以及 eCall 緊急呼叫等等,都替智慧汽車的相關應用,預告一個潛力無限的商機。 IT 廠商如何抓住車聯網的大未來,快速研發並推出解決方案?除了本身的實力和經驗,更不能缺少好的供應鏈夥伴。

過去幾年,不論國內 IT 廠或國際通訊大廠,只要切入智慧車或車聯網供應鏈,業績就扶搖直上:從電動車零組件、車用感測器如胎壓偵測、防撞等各式雷達、車載乙太網、車身控制模組、到車用半導體等等,都讓相關廠商的營收獲利更上層樓。

車聯網的時代尚未全面到來,已有如此榮景,接下來車用通訊的技術一旦更成熟,市場爆發力將難以想像。研究機構 Gartner 預估,到了 2020 年,連網汽車的年銷量將超越普通汽車,來到 6100 萬輛,屆時全球會有 2.5 億輛汽車具備聯網功能。今年北美地區新車款已有半數具備連網功能, 2020年北美、亞洲的連網汽車滲透率將分別超越 90% 45%

是德科技應用工程部資深專案經理蘇千翔

車聯網大未來:安全、節能、通訊

車聯網的大未來,充滿無限想像,它的主要趨勢有哪些?累積 2G 5G 通訊經驗的電子量測大廠是德科技(Keysight)表示,未來車聯網必須解決使用者的三大需求:安全、節能、通訊。

首先在安全方面,包括 ADAS 先進駕駛輔助系統、感測器及雷達等,各大車廠早已在中高階新車中標配或選配;另車用半導體晶片,也在如火如荼地研發及實測。是德科技應用工程部資深專案經理蘇千翔表示,感測器和晶片就像汽車的「眼睛和大腦」,隨著技術更成熟,車聯網的市場就愈蓬勃,也是未來自駕車的重要基礎。其次則是 節能需求 :電動車充電、電力轉換、BMS 電池管理系統,也蔚為汽車市場的顯學,目標是達到更低耗能、更低碳排放。

另一個關鍵便是汽車連網通訊。正如同智慧手機徹底改變生活,車聯網( V2XVehicle-to-everything)一旦成熟上路,運輸方式也將大規模躍進。目前正在積極推動的車聯網通訊技術主要有兩大陣營:由 IEEE 主導的 DSRC802.11p WAVE)以及由 3GPP 主導的 C-V2X;另外還有其他諸如 eCall 緊急呼叫系統等,歐盟已強制 2018 4 月上路的所有新車必須安裝,俄羅斯也將跟進。

Keysight E8740A Automotive Radar Signal Analysis and Generation Solutions

車聯網通訊熱門技術:DSRC、C-V2X、eCall 等

是德科技分析上述幾個熱門車聯網通訊的特點及進度。首先是 DSRCDedicated Short Range Communication),它是汽車專屬的短程通訊技術,由美國主導,自 2010 年開始規畫,迄今即將邁入第十年,它以 WiFi 為基礎來發展,但與 WiFi 不相容,須另建置基地台。

第二項是由蜂巢無線通訊( Cellular)發展出來的 C-V2XCellular vehicle to everything)技術,它與 LTE技術相容,能夠使用現有的 LTE 基地台,基礎建設成本比 DSRC 低很多,但缺點是近兩年才出現,實測及各項驗證不如 DSRC 完整。

第三則是 eCall 緊急呼叫系統,它採用的是 GNSS(全球衛星導航系統)技術,但並非行車時的主動通訊,而是遇有緊急狀況才啟動。例如車禍發生,eCall 利用 2G 3G 網路就可接通緊急語音通話,並同步上傳車主資料至救援中心。它的優點是適合尚未佈建 LTE 而僅有 2G/3G 通訊的地區,因根據歐美統計,車禍事故的死亡,通常不是撞擊本身造成,而是救援太晚抵達。

蘇千翔表示,不論是主動通訊的 DSRC C-V2X,或是被動通訊的 eCall,從車聯網的角度來看,都讓台灣 IT 供應鏈充滿想像空間。以 DSRC 為例,一旦在美國全面推行,因須另外建置通訊基礎建設,在車內須要 OBUOn Board Unit)通訊盒,在車外的道路兩旁也須要 RSURoad Side Unit),車與週邊裝置才能互通。「DSRC 是基於 WiFi 技術,台灣向來是全球 WiFi 設備的製造重鎮,網通廠很有優勢!」

C-V2X 方面,車用通訊晶片是關鍵,台灣也有 IC 廠具備開發車用晶片的能力,可與國際晶片大廠一較高下。至於 C-V2X 的基地台,多屬大型規模,國內廠商擅長的微型基地台較不適用,但若原本屬於大型基地台供應鏈的廠商,就可受惠。

Keysight 89600 VSA Software for Demodulation and Vector Signal Analysis

從藍芽、 WiFi 到車聯網,各項通訊技術都能確實驗證

蘇千翔說,從筆電到手機,台灣 IT 產業都參與其中且市占率極高,過去二十年打下厚實的基礎;不過進入車聯網時代,供應鏈的特性有明顯差異,主要是汽車供應鏈的生命周期長,毛利率高、規範也更嚴格。「一部連網汽車的單價動輒上百萬元,對零組件而言更在意的是高品質和高規格。想打入如此特性的供應鏈,各大 IT 廠就需要像是德科技這樣的夥伴。」

是德科技以電子量測起家,在電池、傳感器、無線通訊、高速數位科技、光通訊、半導體、元件測試、雷達等領域都有完整的解決方案。舉例來說,上述幾個熱門通訊技術方案之中已經上路的 eCall,須內建通訊模組 IVS;而 IVS 模組從研發、生產到品管測試,都須符合 eCall 標準,每個環節都要驗證通訊品質,就有很多挑戰。蘇千翔指出,是德提供全系列的量測方案,可快速協助廠商排除障礙。例如透過 N5172B EXG 信號產生器或 N5182B MXG 射頻向量信號產生器,可發射出與真實環境相同的模擬信號,在研發階段即能確保高精準度。另透過 E7515A UXM 無線綜測儀,也可驗證一旦事故發生時汽車端的 IVS 模組啟動 eCall,其通話品質是否良好。另外在救援中心端,必須有 PSAP 公共應答點,是德也提供 E6951A PSAP 模擬器,來確保應答點與車主端溝通順暢。

是德科技表示, IT 廠從研發階段開始,就須要高品質的量測,例如頻譜分析儀及訊號產生器的動態量測範圍必須夠大,才能一次滿足車聯網的各種特殊通訊狀況。另在生產線階段,最好能有完整且可擴充的量測儀器,因應快速變化的市場趨勢;是德科技在產線方面就提供一站購足的解決方案 one box tester,單一裝置即能測試藍芽、WiFiLTE 各種通訊技術的射頻信號,未來還能視需求升級至車聯網通訊所需的其他解決方案(例如 DSRC C-V2X 5G NR等技術)。

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