車輛中心 產業發展處 張凱喬

行動通訊技術的進步，提升移動裝置的便利性及即時性，也幫助多媒體應用更為多元。而最新的5G技術，將打破以往移動裝置的藩籬，推動車聯網在汽車的商業化應用並帶來龐大的服務商機，本文以下就5G聯網能力對汽車產業的重要影響進行介紹。

5G大躍進，網速突破20Gbps
根據國際電信聯盟(International Telecommunication Union, ITU)的定義， 5G將擁有三大特色：
1.增強型的移動寬頻eMBB(Enhanced Mobile Broadband)
5G的上網速率最快將達到10Gbps以上，甚至達到20Gbps，具足夠能力處理4K影像或是虛擬實境的即時串流，讓汽車聯網進入真正的雲端世代。
2.巨量聯網能力mMTC(Massive Machine Type Communication)
由於未來每輛汽車將與周遭眾多物體互相連結，聯網密度遠超出想像，5G網路所能負擔的聯網密度達到每平方公里100萬設備。
3.穩定與低延時通信uRLLC(Ultra Reliable and Low Latency Communication)
這也是5G用於車輛聯網的最大優勢，5G網路的延時(latency of over-the-air)低於1毫秒，用戶間的延時(latency of end-to-end)低於5毫秒。

簡單來說，車輛在極度複雜的交通環境中，若採用自動駕駛，採用4G網路的車輛，接受訊息可能慢拍或落拍，無法與周遭環境同步，便會出現安全性疑慮，只有5G以上的聯網能力，才能滿足自駕車聯網需求。

依照ITU的定義，IMT-Advanced」是4G技術標準，「IMT-2020」則是5G技術標準，而5G網路在各技術指標上皆取得極大進步，譬如延時(latency)從10毫秒降至1毫秒、頻譜運用效率提升3倍、聯網密度從10萬/km2提升至100萬/km2等等，兩者差異比較請見下圖。

圖. 5G網路(IMT-2020)與4G網路(IMT-Advanced)比較分析

出處：國際電信聯盟

未來車輛聯網應用仰賴5G技術
5G聯網技術將為車聯網服務帶來新的刺激，5G在車輛的應用情境上可分為以下五大面向：
1.大數據(Big Data)運用
當每輛車都有聯網能力時，將幫助交控中心(或第三方)計算交通流量及路況，並將資訊即時回饋給用路人，這便是運用「群眾外包」(Crowdsourcing)的概念，未來將延伸至導航圖資的更新、即時路況蒐集等。
2.V2X及協同式智慧運輸(Cooperative ITS)
透過5G技術逐漸幫助將道路上車輛與其它車輛間或與道路基礎設施間彼此可以持續進行溝通或通訊，以提供安全、效率、環保的運輸環境，譬如視線不佳的轉角可以利用V2X提早告知靠近該路口的車輛以確保安全。
3.未來車輛自動駕駛科技的應用
自動駕駛電腦需要許多資訊來確保駕駛決策的準確度，例如前述提到的即時路況及V2X。更重要的一環是，自動駕駛電腦的深度學習能力將透過網路與雲端快速交換資訊，將自身所學習到的經驗與其它車輛的資訊交流以改進決策的效率與準確。
4.車輛雲端服務
當聯網的穩定度與速度提升之後，車廠會將一些基本檢測、軟體維護工作交由雲端作業，節省大量人力及時間成本，例如目前Tesla的車款皆能透過網路針對車輛電腦進行更新(Over-The-Air)。
5.多媒體串流及辦公應用
未來車輛上搭載5G聯網服務，多媒體的服務將不受限於網路速度，可以盡情瀏覽高畫質的串流媒體，也能應用在行動辦公室上，在車上流暢執行多方視訊會議等。

車廠看好5G技術，投入大量資源研發
2016年9月，車廠Audi、BMW、Daimler以及電信設備業者Ericsson、Huawei及Nokia，還有半導體業者Intel與Qualcomm組成「5G汽車聯盟(5G Automotive Association)」，集合研發資源進行連網汽車通訊解決方案的開發、測試與推廣。從這些大廠頻頻動作來看，5G與車輛的結合勢在必行，消費者可以期待未來更加安全、便利與快捷的車聯網服務。