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智慧時代來臨 車聯網技術的選擇
  • 發布年度:2019
  • 主要類別:車輛產業調查與分析
  • 次要類別:電子報
  • 車輛中心 產業發展處 黃威陞

    隨著車聯網技術逐漸進步及成熟,未來絕大部分的車輛都將具備聯網的能力,根據SNS Telecom & IT的研究報告指出,2022年全球車聯網(V2X, Vehicle to Everything)市場規模將達12億美元,有超過500萬輛的車輛裝載車聯網設備(圖1)。而車聯網用於車輛安全,需要高速與穩定的訊號傳遞,在這龐大的車聯網商機中,有兩種主流的聯網技術,一是短距無線通訊技術 (DSRC, Dedicated Short Range Communication),二是蜂窩車聯網技術(C-V2X),以下將對上述聯網技術簡單進行介紹。

    圖1. 2018~2022全球安裝車聯網設備車輛數預測
    (資料來源:SNS Telecom &IT)

    主流車聯網技術,孰長孰短
    DSRC為專用短程通訊技術,基於IEEE 802.11p(Wi-Fi)開發,已有長時間的發展歷程,技術成熟且通訊標準明確,已有實際產品商業化,但需受限於路側設施,並與現有4G及未來5G基地台不相容;C-V2X基於4G/LTE/5G通訊技術開發,聯網能力強大且覆蓋率廣,相容於現行4G及未來的5G設施,但發展時間較短,通訊標準尚在制定階段,且現階無商業化產品。

    表. DSRC與C-V2X比較表(資料來源:3GPP、5GAA、MIC、Frost & Sullivan、Digitimes,車輛中心整理)

    美國態度開放,歐盟即將定案
    美國運輸部過去計劃在2023年強制美國輕型車輛搭載DSRC設備,但後續川普政府並無接續執行此項規劃,同時,國家公路交通安全管理局(NHTSA)也正評估C-V2X的技術服務中。市場上,Toyota宣布暫緩在2021年為美國新車安裝DSRC的計畫,Ford計劃在2022年開始在所有新的美國車型中部署C-V2X技術,GM則持續採行DSRC,並已於2017年在少數Cadillac CTS車款上商業化。
    歐盟於2019年4月針對車聯網標準是採行C-V2X(5G)或以DSRC (Wi-Fi)為基礎進行歐盟議會投票,結果支持DSRC的票數較多,看似取得共識卻在時隔三個月後出現變數,2019年7月歐盟成員國代表於總部投票,否決以DSRC作為未來歐盟車聯網標準,並將於之後的會議上正式拒絕DSRC。雖然歐盟仍舉棋不定,但歐洲市場Volkswagen計劃從2020年初開始在歐洲廣佈DSRC設備,而BMW、Daimler、Audi和Volvo等車廠,已藉由廣域C-V2X和配套基礎設施提供部分V2X類應用。

    亞洲中、日領頭發展,我國車聯網準備起跑
    日本5.8GHz頻段已供DSRC技術使用,應用於智慧型運輸系統(Intelligent Transportation System, ITS),其頻段與歐美主流之C-V2X重疊,雖未來將根據全球趨勢進行調整,但仍使日本C-V2X較為受限。日本市場2018年已有超過10萬輛搭載DSRC設備的汽車上路,Toyota和Lexus於2015年在日本成為世界上第一家銷售和商業化配備DSRC車輛的汽車製造商。
    中國大陸為少數確立技術方向的國家,明確規範 5.9GHz頻段為C-V2X技術之車聯網頻段,也已宣布支持C-V2X的發展。中國大陸政府對市場影響力較大,各大車廠(廣汽、上汽、東風、長安、比亞迪等)一致以C-V2X為發展方向,吉利更與Qualcomm、高新興等公司簽約合作,計劃2021年發布全球首批支持5G和C-V2X的量產車型,中國大陸可望成為全球首個V2X落地的國家。
    我國依據2018年發布之無人載具科技創新實驗條例,郵電司特別保留5850-5925MHz頻段,可供的DSRC或是C-V2X使用,目前車輛產業翹首以待,車聯網發展未來將由中央、地方政府主導,部署基礎路邊建設,或由專門的電信業者,以標租頻譜的方式提供通訊服務,屆時我國將正邁入智慧車聯網的時代。

    車聯網發展過渡期,靜待技術成熟與標準訂定
    目前車廠聯網技術大多朝向專精發展,但在晶片開發領域Qualcomm於DSRC與C-V2X皆有涉獵,透過協作式智慧交通系統之通訊架構,將V2X中各種車聯網類型(V2V、V2N、V2P、V2I)依其適合的模式選擇以DSRC或C-V2X連網, DSRC + C-V2X的雙模晶片更有利車聯網普及率提升,也能解決DSRC至C-V2X的技術過渡問題,執行模式如圖2。

    圖2. 協作式智慧交通系統之通訊架構
    (資料來源:eeNews Automotive、Digitimes)

    各國對於車聯網技術都保持開放態度,雖有政策規範標準,如歐盟、中國大陸等,但並無限制其他聯網技術發展,隨著車聯網技術持續進展C-V2X終有技術成熟取代DSRC的一天,但在C-V2X發展完備前,DSRC對近期車聯網的商業化依然有其必要性。另一方面,國際行動通訊標準組織3GPP 針對5G車聯網R16標準的制定預計於2019年12月完成,自駕車相關的R17標準則預計於2020年制定,在5G標準制定前,C-V2X只能以4G或LTE應用於車聯網,也為DSRC更添一分競爭籌碼。
     

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