
圖一 : 車聯(lián)網(wǎng)V2X實(shí)現(xiàn)車輛與一切可能影響車輛的實(shí)體資訊交互,將人、車、路、雲(yún)端平臺(tái)串接,讓車輛彼此能「溝通」。(source: Continental AG) |
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車聯(lián)網(wǎng)V2X(Vehicle-to-Everything)實(shí)現(xiàn)車輛與一切可能影響車輛的實(shí)體資訊交互,將人、車、路、雲(yún)端平臺(tái)串接,讓車輛彼此能「溝通」,並以服務(wù)創(chuàng)新模式導(dǎo)向,進(jìn)一步進(jìn)行大數(shù)據(jù)管理和運(yùn)用。
隨著汽車安全性持續(xù)提升,包括道路狀況提示、定位系統(tǒng)、輔助駕駛功能與車用通訊都需仰賴車聯(lián)網(wǎng)V2X,資通訊娛樂系統(tǒng)亦需要使用車聯(lián)網(wǎng)接收訊息,帶動(dòng)車聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)快速成長(zhǎng)。根據(jù)拓墣產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)估,2017年車聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)產(chǎn)值為750百萬(wàn)美元,預(yù)計(jì)至2022年達(dá)2,800百萬(wàn)美元,2017~2022年全球車聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)年複合成長(zhǎng)率超過20%。
車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求增加,V2X發(fā)展態(tài)勢(shì)更為明顯
目前V2X通訊技術(shù)發(fā)展主要分為IEEE 802.11p(802.11擴(kuò)充延伸,DSRC底層技術(shù))和3GPP C-V2X(基於蜂窩網(wǎng)的V2X無(wú)線通信技術(shù))2種,前者技術(shù)相對(duì)成熟,後者發(fā)展具有前景。
過去美國(guó)推動(dòng)WAVE/DSRC標(biāo)準(zhǔn),其整合IEEE 802.11p與IEEE 1609等2標(biāo)準(zhǔn),歐盟以歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)為首,基於IEEE 802.11p協(xié)定,推出ITS-G5規(guī)範(fàn)版本;為與歐美規(guī)範(fàn)差異化,中國(guó)積極推動(dòng)C-V2X技術(shù)發(fā)展。
C-V2X技術(shù)崛起,主要原因?yàn)?1)基於蜂窩網(wǎng)路,與目前4G和未來(lái)5G網(wǎng)路可複用,部署成本低。(2)網(wǎng)路覆蓋廣,網(wǎng)路運(yùn)營(yíng)盈利模式清晰。(3)3GPP標(biāo)準(zhǔn)制定,全球通用,使用單一LTE晶片組,模組成本大幅降低。(4)C-V2X作為5G重要組成部分持續(xù)演進(jìn),使得各國(guó)皆積極針對(duì)C-V2X技術(shù)展開研究與測(cè)試工作,包括法國(guó)、德國(guó)、韓國(guó)、中國(guó)、日本和美國(guó)等。
從產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看,上游廠商如NXP、ST、Infineon、Renesas與Qualcomm等廠商,皆有針對(duì)車聯(lián)網(wǎng)V2X應(yīng)用部署,上游廠商主要是開發(fā)各類型感測(cè)器和車體完整溝通環(huán)境的晶片設(shè)計(jì),尤其NXP已推出工業(yè)級(jí)DSRC晶片,ST、Autotalks、Savari、Qualcomm、Cohda Wireless與Renesas等提供DSRC晶片產(chǎn)品和相應(yīng)解決方案。
在C-V2X方面,除了Qualcomm(2018年推出商用C-V2X晶片9150C-V2X,2018下半年推出Sample,2019下半年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn))外,未來(lái)包括華為、大唐、Intel與Samsung等可提供C-V2X相關(guān)晶片。以C-V2X模組來(lái)看,包括金雅拓(Gemalto)、LG Innotek、Quectel、Sierra Wireless、Telit、啟碁與中興等皆各自於近期宣布將基於Qualcomm 9150 C-V2X晶片組,發(fā)展下一代汽車和路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施。Audi、Toyota等車廠則紛紛聯(lián)合通訊廠商展開C-V2X技術(shù)測(cè)試,C-V2X在產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程方面與DSRC差距有越來(lái)越小趨勢(shì)。
C-V2X將於2020 年啟動(dòng)商用部署,各聯(lián)盟組織循序推進(jìn)
新一代行動(dòng)網(wǎng)路(Next Generation Mobile Networks,NGMN)聯(lián)盟於2018年7月底發(fā)佈白皮書指出,從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)系統(tǒng)角度來(lái)看,C-V2X技術(shù)優(yōu)於IEEE 802.11p標(biāo)準(zhǔn),可滿足基礎(chǔ)之關(guān)鍵性安全應(yīng)用需求。

圖二 : 奧迪和杜卡迪正共和合作研發(fā)C-V2X基礎(chǔ)的交通安全通訊技術(shù)(source: paultan.org) |
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NGMN聯(lián)盟的C-V2X測(cè)試已積極進(jìn)行,且將於2020年部署該技術(shù)。此外聯(lián)盟設(shè)定目標(biāo)包括縮短C-V2X上市時(shí)間,並推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)合作,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)界參與達(dá)成共識(shí),與統(tǒng)合電信運(yùn)營(yíng)商對(duì)於LTE-V2X和DSRC / IEEE 802.11p意見。
2018年3月5G Americas組織亦發(fā)佈白皮書,其基於蜂窩(cellular)C-V2X技術(shù)來(lái)和專用短距離通信(DSRC)技術(shù)進(jìn)行對(duì)比。C-V2X與DSRC相較具有以下關(guān)鍵優(yōu)勢(shì),包括更遠(yuǎn)傳播距離和更高可靠性,尤其在擁擠交通中性能更一致,提供更多新興應(yīng)用,及能夠與其它技術(shù)有更好共存等。但一旦有新的3GPP標(biāo)準(zhǔn)部署,就會(huì)出現(xiàn)一段時(shí)間延遲,因?yàn)橐?jí)基礎(chǔ)設(shè)施以支援新的能力。換言之,可能需要多年時(shí)間,蜂窩(cellular)技術(shù)才能完全滿足V2X通訊需求。
C-V2X優(yōu)勢(shì)為能在更密集環(huán)境中,相較於IEEE 802.11p技術(shù),支援更遠(yuǎn)通訊距離(約2倍)、更佳非視距(not line of sight,NLOS)性能、增強(qiáng)可靠性(更低誤包率)、更高容量和更佳擁塞控制,有利於實(shí)現(xiàn)車輛間智慧駕駛,整合動(dòng)態(tài)資訊服務(wù),達(dá)到交通管理一體化目標(biāo),為駕駛者提供更有效率、更安全的行車服務(wù)。
全球積極投入C-V2X試驗(yàn),車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈漸趨完整

圖三 : 全球車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈,Source:拓墣產(chǎn)業(yè)研究院整理,2018/09) |
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各大汽車製造商已於2017年陸續(xù)展開全球C-V2X工程和外場(chǎng)操作測(cè)試,例如Qualcomm與Ford在美國(guó)進(jìn)行性能測(cè)試外,亦與Audi合作歐盟ConVeX外場(chǎng)測(cè)試,以及與Peugeot Citroen集團(tuán)在法國(guó)合作進(jìn)行「Towards 5G」試驗(yàn)。此外,Intel、Ericsson與Nokia等積極推動(dòng)C-V2X晶片和設(shè)備產(chǎn)業(yè)化,Audi、Toyota、上汽、長(zhǎng)安與東風(fēng)等車廠聯(lián)合通訊廠商積極展開C-V2X技術(shù)測(cè)試。
其中,Qualcomm在C-V2X的推廣,除了車聯(lián)網(wǎng)晶片9150 C-V2X在CES 2018獲得Ford宣示性採(cǎi)用外,CES 2019則獲得Ford正式採(cǎi)用,並能以實(shí)際展示方式,讓外界瞭解C-V2X帶來(lái)的便利性和成本效益。
依9150 C-V2X規(guī)格來(lái)看,該晶片目前僅支援到Rel.14版本,但就Qualcomm擘畫的車聯(lián)網(wǎng)情境中,理想狀態(tài)是具備Rel.16標(biāo)準(zhǔn),並完成相關(guān)的基礎(chǔ)建設(shè)與車輛配置Rel.16的車聯(lián)網(wǎng)晶片。
在2019年MWC上,Qualcomm、華為、Vodafone、Autotalks等大廠皆發(fā)表V2X通訊技術(shù)相關(guān)進(jìn)展,於應(yīng)用面著重自駕車、降低意外發(fā)生率等安全性領(lǐng)域範(fàn)疇,整體看來(lái),V2X通訊技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)不僅著重與5G相關(guān)的C-V2X,也需兼顧建構(gòu)DSRC才能更加完整。
MWC 2019以5G-V2X為重要議程,探討未來(lái)C-V2X發(fā)展與走向,而作為5G推手之一的Qualcomm,挾帶自身積極發(fā)展的5G技術(shù),將重點(diǎn)放在開發(fā)C-V2X。在MWC 2019上,Qualcomm針對(duì)C-V2X提出更詳細(xì)的發(fā)展流程與應(yīng)用,包括對(duì)應(yīng)下一代Cellular規(guī)格Rel.16、與各OEM或Tier1廠商在不同地域的合作成果,以及最新發(fā)表5G數(shù)據(jù)機(jī)晶片X55於V2X的應(yīng)用。值得注意的是,5G技術(shù)的實(shí)際商用普及化時(shí)程預(yù)計(jì)落在2020年,因此2019年勢(shì)必要加強(qiáng)C-V2X商用發(fā)展及結(jié)合5G技術(shù)的開發(fā),以符合車用產(chǎn)品驗(yàn)證所需時(shí)間。
然而身為世界第二大車市占比的美國(guó),其V2X通訊技術(shù)目前先以DSRC加強(qiáng)實(shí)測(cè),因此儘管焦點(diǎn)放在C-V2X ,Qualcomm亦有DSRC相關(guān)技術(shù)發(fā)展,未來(lái)還是有機(jī)會(huì)看到Qualcomm進(jìn)行DSRC與C-V2X的整合,以配合美國(guó)政府在車市及技術(shù)領(lǐng)先需求。具體來(lái)說,Qualcomm目前採(cǎi)取的策略導(dǎo)向?yàn)榧骖櫦扔械腄SRC發(fā)展,加速5G-V2X技術(shù)推廣及應(yīng)用,以確保其業(yè)界領(lǐng)先地位。
另一方面,以色列大廠Autotalks的策略相當(dāng)明確,與其在DSRC和C-V2X中取捨,還不如推出能同時(shí)支援2種規(guī)範(fàn)的解決方案搶占市場(chǎng)份額與客戶,尤其對(duì)車用廠商來(lái)說,更能加快實(shí)測(cè)與商用化腳步。
Autotalks在2019年2月初,即與IP大廠CEVA合作開發(fā)能同時(shí)支援DSRC與C-V2X的V2X通訊技術(shù)解決方案,並由Harman、Valeo等車用廠商在CES 2019展演。其後,Autotalks也與聯(lián)發(fā)科合作,由聯(lián)發(fā)科提供最新車用數(shù)據(jù)機(jī)單晶片技術(shù),打造更安全、更強(qiáng)大且更節(jié)省成本的TCU(Telematics Control Unit)架構(gòu)。
整體而言,這樣的策略布局顯示Autotalks在V2X通訊技術(shù)兩大陣營(yíng)中極力開發(fā)兼容並行方案,配合OEM與Tier1廠商有更進(jìn)一步的實(shí)測(cè)應(yīng)用,在5G商用普及化前提供更好的V2X技術(shù)服務(wù)。
DSRC與C-V2X技術(shù)各分天下,視各國(guó)政策與法規(guī)而定

圖四 : DSRC與C-V2X的勝負(fù)之分仍需持續(xù)觀察,或許未來(lái)會(huì)看到DSRC與C-V2X各有各的天地。 |
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短期全球V2X市場(chǎng)仍存在DSRC和C-V2X等2種技術(shù),不過C-V2X在技術(shù)上具備更遠(yuǎn)通訊距離、可靠性與低延遲等優(yōu)勢(shì)。
從DSRC和C-V2X發(fā)展動(dòng)態(tài)可知,DSRC發(fā)展以美國(guó)為首,而C-V2X發(fā)展則以中國(guó)為首,由於自駕車與車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展有關(guān)車輛與乘客的安全,並包含政策與法規(guī)層面考量,因此技術(shù)發(fā)展興衰決定關(guān)鍵將不單純是技術(shù)優(yōu)劣,而是由各國(guó)政府對(duì)技術(shù)採(cǎi)用與立法規(guī)劃而定,由此可知DSRC與C-V2X的勝負(fù)之分仍需持續(xù)觀察,或許未來(lái)會(huì)看到DSRC與C-V2X各有各的天地。
在臺(tái)灣部分,行政院於2018年5月通過無(wú)人載具實(shí)驗(yàn)條例草案,草案內(nèi)並無(wú)明確指出要優(yōu)先發(fā)展的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù),因此工業(yè)技術(shù)研究院目前針對(duì)DSRC與C-V2X皆有投入技術(shù)開發(fā),未來(lái)臺(tái)灣主要發(fā)展哪一項(xiàng)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù),仍須等待相關(guān)法規(guī)、法案有更明確進(jìn)展後才能確定。
自駕車成為繼手機(jī)產(chǎn)業(yè)後,下一個(gè)大廠布局重點(diǎn),而臺(tái)灣半導(dǎo)體業(yè)者如聯(lián)發(fā)科、瑞昱等皆積極投入,以掌握市場(chǎng)商機(jī)。然汽車產(chǎn)業(yè)與消費(fèi)性電子產(chǎn)業(yè)最大不同在於對(duì)安全重視度與環(huán)境要求,業(yè)者若想在車用市場(chǎng)上取得商機(jī),產(chǎn)品設(shè)計(jì)需更加深耕,當(dāng)中安全性驗(yàn)證及如何執(zhí)行供應(yīng)鏈品質(zhì)管理,對(duì)車廠來(lái)說更是關(guān)鍵。
(本文由集邦科技授權(quán)刊登)