ADAS（先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)）在這兩三年，一直是車用電子領(lǐng)域相當(dāng)重要的話題，簡單來說，它必須透過多種不同的技術(shù)混搭，以形成重要的駕駛資訊讓駕駛者參考，又或是可以進(jìn)一步主動介入駕駛行為，以保護(hù)車內(nèi)或是車外的人身安全。這些技術(shù)不外乎車內(nèi)與車外的感測系統(tǒng)、連網(wǎng)技術(shù)與車載資通技術(shù)等。
其中，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在這幾年，雖然沒有太多重大的突破，但因為ECU（電子控制單元）的增加，加上以ADAS需要更多資訊以利系統(tǒng)判讀的發(fā)展態(tài)勢，車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域也漸漸開始有了些變化。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大體上可以分為兩大類別，一者是有線連網(wǎng)技術(shù)，另一種則是無線連網(wǎng)，前者以CAN-Bus為主軸，無線連網(wǎng)則偏重藍(lán)牙、Wi-Fi等技術(shù)，近期如3G/4G等無線通訊技術(shù)，也開始出現(xiàn)在車聯(lián)網(wǎng)的範(fàn)疇內(nèi)。
| 圖1 : ADAS之所以能夠成形的關(guān)鍵之一，就是需要多種不同技術(shù)的配合，像是測距與圖資系統(tǒng)等，都要仰賴不同系統(tǒng)的合作，才能完成。（Source：BMW） |
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晶片業(yè)者競相投入車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用
車聯(lián)網(wǎng)本來就已有不少的討論，雖然在應(yīng)用面，我們大致上有了個清楚的輪廓，但從認(rèn)證規(guī)範(fàn)層面，我們的了解就相對有限了。
在過去，投入車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的半導(dǎo)體業(yè)者並不是太多，像是我們所熟知的NXP（恩智浦半導(dǎo)體）、英飛凌與TI（德州儀器）等，都是產(chǎn)業(yè)界所熟悉的主要供應(yīng)商，而隨著智慧型手機(jī)與消費性電子的成長力道出現(xiàn)停滯後，像是高通與聯(lián)發(fā)科在這兩年來也開始往車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展，意欲分食擁有較高利潤的市場大餅。
TI臺灣區(qū)總經(jīng)理李原榮表示，TI投入嵌入式與車用電子已有相當(dāng)長的一段時間，這類應(yīng)用與消費性電子相較，最大的差異在於前者需要有了解法規(guī)層面的人才、長時間與大量資金的投入。
李原榮指出，他本人對於臺灣車用電子的發(fā)展，有相當(dāng)高度的期待，原因在於臺灣有很多相關(guān)的車用零組件業(yè)者，這些業(yè)者一般都不是上市上櫃的大型公司，所以能見度相對較低，若能提供TI的技術(shù)與經(jīng)驗，這些業(yè)者就有機(jī)會與國際一線的車廠接軌，降低臺灣進(jìn)入車用電子的門檻。反觀大陸市場，由於排他性較強，臺灣業(yè)者較無機(jī)會可以與大陸車廠接觸。
而在車聯(lián)網(wǎng)方面，近期也有不少半導(dǎo)體供應(yīng)商開始往該領(lǐng)域移動，面對這樣的情況，李原榮則用相當(dāng)樂觀的態(tài)度表示，TI樂見其他競爭對手加入車聯(lián)網(wǎng)這個市場，他認(rèn)為，透過其他競爭對手的投入，反而能讓TI有機(jī)會看到過去沒有看到的盲點，進(jìn)而強化產(chǎn)品競爭力。
| 圖2 : 一臺車所需要的無線技術(shù)相當(dāng)多元，所以也讓不少半導(dǎo)體業(yè)者競相投入此一市場。（Source：ST） |
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ISO26262設(shè)計 宜從應(yīng)用層面下手
從車用規(guī)範(fàn)認(rèn)證來看，考量到安全性的問題，從晶片端的AEC-Q100到整車輸出的ISO26262等認(rèn)證規(guī)範(fàn)，都是要被考量進(jìn)去的環(huán)結(jié)。宜特科技可靠度工程處處長曾劭鈞解釋，若從無人車（亦可稱自駕車）的角度來看，無人車必須倚靠車聯(lián)網(wǎng)、圖資系統(tǒng)與ADAS等系統(tǒng)之間的通力合作，才有辦法實現(xiàn)。
從安全性來看，車聯(lián)網(wǎng)與ADAS之間的合作，才會出現(xiàn)安全性問題，但車聯(lián)網(wǎng)與圖資系統(tǒng)共同合作，其應(yīng)用情境最多僅是進(jìn)行導(dǎo)航或是在地服務(wù)等功能，與人身安全並沒有任何關(guān)係，基於這樣的概念，車聯(lián)網(wǎng)與ADAS之間要滿足ISO 26262的功能性安全認(rèn)證，就需從ISO26262的認(rèn)證方法下手，舉例來說，車聯(lián)網(wǎng)與ADAS連線之後，所需要的功能性安全等級為ASIL D，僅需ADAS或是車聯(lián)網(wǎng)取得ASIL D即可，車聯(lián)網(wǎng)本身取得QE認(rèn)證，這是難度最低的作法，若要將兩者整合為單一系統(tǒng)，就系統(tǒng)整合的實務(wù)上有相當(dāng)高的難度。
| 圖3 : ISO26262的認(rèn)證相當(dāng)重要，可以說是要打入國際車廠供應(yīng)鏈的基本門檻，但從晶片業(yè)者開始，就要對該認(rèn)證有一定程度的了解與認(rèn)識。（Source：www.gaio.com） |
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TI臺灣業(yè)務(wù)與應(yīng)用事業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用工程師總監(jiān)詹勳琪也指出，就TI的角度來說，車用晶片一定要取得AEC-Q100，對於想要投入車用領(lǐng)域的客戶而言，就是一層無形的保障。當(dāng)然，他也指出，一塊車用專用的電路板，上面會全是通過AEC-Q100認(rèn)證的晶片嗎？倒也不盡然。重點還是針對ISO26262對於車用各部系統(tǒng)的要求是什麼，再從系統(tǒng)反推系統(tǒng)設(shè)計，會是較為合理的作法。
過去投入車用電子的都是IDM業(yè)者，原因在於要符合AEC-Q100的認(rèn)證，但隨著車聯(lián)網(wǎng)的興起，F(xiàn)abless業(yè)者也開始有所動作，這也讓車聯(lián)網(wǎng)市場變得更加熱鬧。
AEC-Q100優(yōu)勢 由IDM業(yè)者所掌握
至於在AEC-Q100方面，曾劭鈞透露，如果仔細(xì)觀察就會可以發(fā)現(xiàn)，進(jìn)入車用電子的半導(dǎo)體業(yè)者都是IDM（整合元件製造）類型，原因在於從設(shè)計到製程等，AEC-Q100都有既定的規(guī)範(fàn)需要符合，IDM在進(jìn)行整合上會相對容易，只要第一款產(chǎn)品通過認(rèn)證之後，後面的產(chǎn)品認(rèn)證都可以採用過往的函式庫或是參數(shù)等，來因應(yīng)認(rèn)證測試需求，所以不難想見車用半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)幾乎都是由歐美日大廠所把持，當(dāng)然另一方面，也是因為歐美日的汽車工業(yè)的上下游供應(yīng)鏈相當(dāng)完整，所以自成一格，多年來的產(chǎn)業(yè)關(guān)係不易受到明顯的撼動。
詹勳琪也同意曾劭鈞的說法，IDM的優(yōu)勢主要是後端的封測與品質(zhì)檢測，尤其是在類比元件，以TI本身為例，就是全由自家的晶圓廠與封測廠負(fù)責(zé)，但如果是處理器或微控制器方面的產(chǎn)品，就有可能委由晶圓代工業(yè)者捉刀代工。
不過，像是高通與聯(lián)發(fā)科等Fabless業(yè)者，近期的確在車聯(lián)網(wǎng)有不少動作，曾劭鈞認(rèn)為，只要有心經(jīng)營，要在車聯(lián)網(wǎng)攻下一席之地，並非難事。
EMI問題難解 已成業(yè)界努力目標(biāo)
曾劭鈞進(jìn)一步指出，由於車用電子有不少系統(tǒng)與功能十分在意EMI（電磁干擾）的影響狀況，雖然在過去產(chǎn)業(yè)界作了不少努力，但從半導(dǎo)體製程來看，這方面的問題不但沒有被解決，反而日益嚴(yán)重。像是車用處理器的操作時脈的提升，本身就是EMI的主要來源，此外像是藍(lán)牙低功耗（BLE）技術(shù)，也因為操作電壓的降低，對於EMI也會變得相當(dāng)敏感。在這樣的情況下，讓擅長EMI抑制的業(yè)者們有更多發(fā)揮的空間。
詹勳琪也表示，業(yè)界面對EMI抑制的問題，作法其實不少，像是產(chǎn)業(yè)界所熟知的CAN Bus所採取的作法就是採取雙向通道傳輸可彼此抵消EMI，F(xiàn)PD-LINK的傳輸技術(shù)基礎(chǔ)是利用同軸電纜，則是利用了EMI屏蔽的方式。而以TI本身為例，約莫在三年前，TI所推出的車用MCU中，就有採用Cortex-R4F雙核心並採取垂直九十度布局（Layout）的方式，以避免外界EMI的侵?jǐn)_，使MCU本身能夠順利運作。
無線網(wǎng)通技術(shù) 開啟多元應(yīng)用想像
至於在車聯(lián)網(wǎng)的無線連網(wǎng)技術(shù)，隨著智慧型手機(jī)與車載資通訊系統(tǒng)已經(jīng)有相當(dāng)高的連結(jié)度，再加上4G技術(shù)的興起，使得汽車本身的封閉特性開始轉(zhuǎn)為開放，也使得車聯(lián)網(wǎng)有了更多不同的討論。
高通官方談到，高通已經(jīng)提供車內(nèi)連網(wǎng)技術(shù)逾十年的時間，目前與全球主要OEM廠商合作，共同研發(fā)超過100項車用技術(shù)計畫。高通的數(shù)據(jù)機(jī)已被通用、奧迪等主流汽車大廠採用，目前全球已有超過兩千萬臺的車輛內(nèi)建高通數(shù)據(jù)機(jī)。由於4G以較充沛的寬頻提供更多元、廣泛的應(yīng)用，因此大部分汽車製造商配備4G而非3G連網(wǎng)技術(shù)。此等級的連網(wǎng)技術(shù)為汽車製造商帶來建立車內(nèi)Wi-Fi熱點功能，並實現(xiàn)聯(lián)結(jié)多款行動裝置的能力，使每位車內(nèi)乘客能夠收發(fā)電子郵件、瀏覽網(wǎng)頁，以及於線上即時收看，享有獨特的個人化體驗。
| 圖4 : 高通雖然是Fabless業(yè)者，但近年來在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域有相當(dāng)多的著墨（Source：高通） |
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展望未來，4G亦或是5G技術(shù)除了進(jìn)一步支援半自動和自動駕駛的發(fā)展，還將透過車與車、車輛與行人及周遭基礎(chǔ)建設(shè)之間的連網(wǎng)科技，顯著地提升駕駛者及乘客的安全。詹勳琪也補充說明談到，有一種應(yīng)用情境是，貨運駕駛的駕駛狀況，可以透過4G回傳到後臺或是服務(wù)中心，透過這種狀況來調(diào)整保費高低，進(jìn)一步將風(fēng)險管理的精確性提高。
另外一方面，為了實現(xiàn)V2V（車對車）通訊，Wi-Fi聯(lián)盟也推出了所謂的802.11p的技術(shù)，NXP（恩智浦半導(dǎo)體）大中華區(qū)資深區(qū)域市場行銷經(jīng)理甘治國指出，該技術(shù)在2009年就已經(jīng)由NXP所開發(fā)出來，所以並不是什麼全新的技術(shù)。不過，國際車廠通用汽車宣布要在2017年正式導(dǎo)入802.11p，以完成車對車（V2V）的聯(lián)網(wǎng)通訊，所以甘治國認(rèn)為，802.11p才會在今年在市場開始陸續(xù)發(fā)展，但比重還是會相當(dāng)?shù)牡汀Ｔ诟唠A車款方面，也可以漸漸看到Wi-Fi的身影，原因是得益於智慧型手機(jī)的成長，帶動車內(nèi)無線連網(wǎng)的應(yīng)用。
詹勳琪也認(rèn)為，長期來看，Wi-Fi從既有的802.11n再到802.11ac，預(yù)期到2020年才會有較為蓬勃的發(fā)展，所以現(xiàn)階段，TI並不急著在車用市場進(jìn)入802.11ac的戰(zhàn)局。倒是無線網(wǎng)通晶片大廠博通（Broadcom）相對積極，已經(jīng)推出了相關(guān)產(chǎn)品，作為車內(nèi)熱點之用的晶片，同時也整合了藍(lán)牙功能。
在無線充電方面，也開始漸漸往車內(nèi)環(huán)境移動，考量到車內(nèi)環(huán)境不若一般的使用環(huán)境，因此磁共振技術(shù)將有機(jī)會被視為在車內(nèi)無線充電的重要技術(shù)基礎(chǔ)。
甘治國分析，不管WPC或是A4WP陣營，關(guān)鍵在於智慧型手機(jī)會朝哪個陣營傾斜，汽車大廠們才會決定往哪個陣營靠攏，所以車內(nèi)無線充電環(huán)境要完備，恐怕還是得看無線充電技術(shù)在智慧型手機(jī)市場的發(fā)展?fàn)顩r而定。
| 圖5 : 無線充電雖然往車內(nèi)環(huán)境移動，但究竟是哪個陣營會勝出，也許要等到智慧型手機(jī)市場有較為明顯的態(tài)勢，才能說得準(zhǔn)。（Source：gigaom.com） |
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結(jié)論
連網(wǎng)技術(shù)進(jìn)入到車用領(lǐng)域後，畢竟?fàn)可娴桨踩珕栴}，在討論上，本就會較為複雜，但可以確定的是，不論是AEC-Q100或是ISO26262都有存在的必要性。而車聯(lián)網(wǎng)的好壞與否，多少也會影響到ADAS的表現(xiàn)，可謂有直接關(guān)係的存在。無線連網(wǎng)技在進(jìn)入車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域後，後續(xù)還有什麼發(fā)展，也值得持續(xù)關(guān)注。
**刊頭圖片來源：（Source：fortune.com）
