隨著汽車結(jié)合通訊技術(shù)衍生的各式應(yīng)用如火如荼的發(fā)展、車廠與組件商的大力推波助瀾，加上針對LTE車間普及和通訊服務(wù)制定的規(guī)范建立，預(yù)期將加速車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的進(jìn)展，車聯(lián)網(wǎng)愿景的實(shí)現(xiàn)似乎不再遙不可及…

2015年底，美國運(yùn)輸部（DOT）發(fā)布的消息提到，5年后美國所有的新車都將強(qiáng)制配備防止碰撞的車聯(lián)網(wǎng)（Internet of Vehicles，IoV）裝置，也就是車對車（vehicle-to-vehicle，V2V）系統(tǒng)的法規(guī)制定計劃。該部會的官員并表示，車聯(lián)網(wǎng)的目的是為了要提供行駛于兩線道的駕駛在超越卡車等危險情境前預(yù)警，預(yù)期將能避免或減輕80%的非駕駛責(zé)失撞車意外。DOT、美國國家公路交通安全管理局（NHTSA）預(yù)估此項計劃1年后草案將正式底定，在之后的4年內(nèi)，美國所有輕型車都將強(qiáng)制安裝V2V車聯(lián)網(wǎng)裝置。

美國提出這樣的法規(guī)計劃，對半導(dǎo)體廠商或是汽車制造商而言，相當(dāng)令人狂喜，對吧？賽普拉斯（Cypress）資深產(chǎn)品營銷總監(jiān)Jeff Baer表示，車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景是相當(dāng)肯定的。目前市場上已經(jīng)可以普遍看到原始設(shè)備制造商（OEM）和一線業(yè)者（TIer1）推動從藍(lán)牙（Bluetooth）手機(jī)連接車上的娛樂系統(tǒng)，或是增加支持Wi-Fi和藍(lán)牙組合的設(shè)備，也就是為車輛中的行動裝置提供非常豐富連接本地支持，包括驅(qū)動程序裝置所需的屏幕，以及連接到乘客裝置以共享媒體內(nèi)容和鏈接因特網(wǎng)的能力，而這已是車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程中一個常見的功能。可以說，車輛已被業(yè)者認(rèn)為可扮演物聯(lián)網(wǎng)（IoT）連通裝置之一，亦即行動物聯(lián)網(wǎng)下一個階段的重要一環(huán)。

隨著汽車在3C之外成為電子科技產(chǎn)業(yè)關(guān)注的第四C之后，許多半導(dǎo)體大廠也開始進(jìn)軍汽車電子產(chǎn)業(yè)，其中高通（Qualcomm）購并恩智浦（NXP）即是一例；據(jù)悉臺灣電子五哥也已投入汽車應(yīng)用相關(guān)市場。不僅如此，汽車結(jié)合通訊技術(shù)可衍生的各式應(yīng)用也開始如火如荼的發(fā)展，尤其在第三代伙伴計劃（3GPP）將于2017年第二季發(fā)布的Release 14標(biāo)準(zhǔn)，即是針對LTE車間普及和通訊服務(wù)所制定的規(guī)范，預(yù)期將可加速車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展，再加上車廠與組件商的大力推助，可以說，車聯(lián)網(wǎng)愿景的實(shí)現(xiàn)似乎不再遙不可及。

車聯(lián)網(wǎng)的概念雖然已經(jīng)出現(xiàn)一段不算短的時間，但近期的確有較大的進(jìn)展。德州儀器（TI）半導(dǎo)體營銷與應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)總監(jiān)詹勛琪指出，車聯(lián)網(wǎng)分為車內(nèi)與車外，現(xiàn)階段的發(fā)展著重駕駛與汽車間的關(guān)系和互動，且車外傳輸?shù)木嚯x也以短距離為主，因此有第三代伙伴計劃（3GPP）將于第二季推出的Release 14標(biāo)準(zhǔn)，以及發(fā)展已一段時間的專用短程通訊技術(shù)（Dedicated Short Range CommunicaTIons，DSRC），也就是IEEE 802.11p標(biāo)準(zhǔn)，未來，5G也將成為車聯(lián)網(wǎng)的重要通訊技術(shù)之一。

Baer認(rèn)為，加入無線連結(jié)技術(shù)為汽車廠商提供了前所未有的功能——一個強(qiáng)大的鏈接媒介，可將許多令人興奮的新信息娛樂和遠(yuǎn)程信息處理功能帶給司機(jī)和乘客，同時允許信息在車輛內(nèi)共享。且汽車的重量總是值得關(guān)注，若電線可用無線技術(shù)代替，這將直接創(chuàng)造節(jié)省整體汽車重量和更有效率的燃油消耗。

現(xiàn)今車輛還收集大量的動態(tài)效能、診斷和操作數(shù)據(jù)，而高性能Wi-Fi為服務(wù)裝置提供了一個強(qiáng)大的媒介，并從車輛下載這些數(shù)據(jù)。Baer強(qiáng)調(diào)，所有這一切都將轉(zhuǎn)化為強(qiáng)大和令人振奮的新功能，汽車產(chǎn)業(yè)向消費(fèi)者推廣，讓他們的行動裝置能直接在汽車內(nèi)無縫的使用；對于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來說，車聯(lián)網(wǎng)是無線半導(dǎo)體技術(shù)一個大膽的新市場，可將業(yè)者過去在智能型手機(jī)連接領(lǐng)域的研發(fā)利用于汽車中。

在智能型手機(jī)產(chǎn)業(yè)有很大投入與成果的高通亦認(rèn)為，該公司致力于提供最先進(jìn)的技術(shù)和產(chǎn)品，因此也希望把智能型手機(jī)相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到汽車產(chǎn)業(yè)中。就高通觀察，未來汽車廠商對汽車的定位是「擁有車輪的智能型手機(jī)」，所以也預(yù)期將有很多智能型手機(jī)相關(guān)技術(shù)都可以應(yīng)用于汽車中。

從Wi-Fi、藍(lán)牙到DSRC、5G…等通訊技術(shù)陸續(xù)加入汽車中，不僅將衍生許多車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，也會改變現(xiàn)有汽車的架構(gòu)。

整車管理架構(gòu)：中央V.S地方分權(quán)

現(xiàn)階段許多汽車已配備先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS），每一個小系統(tǒng)都有電子控制單元（ECU）控制，以確保各項輔助功能可帶給駕駛與行人最高的行車及用路安全。詹勛琪表示，未來車聯(lián)網(wǎng)的時代，不僅需要更多有線與無線通信技術(shù)、各式各樣包含雷達(dá)、光達(dá)（LiDAR）的傳感器，還要配備分析數(shù)據(jù)的芯片，做出判斷。

這樣的組成架構(gòu)相對現(xiàn)況勢必更加龐大，因此許多業(yè)者如英特爾（Intel）、輝達(dá)（NVIDIA）積極將其中央處理器（CPU）或繪圖處理器（GPU）帶入汽車，能借重這些運(yùn)算能力強(qiáng)大的IC，成為汽車各項系統(tǒng)的主控制核心。

今年美國拉斯韋加斯消費(fèi)性電子展（CES），個人計算機(jī)（PC）產(chǎn)業(yè)開發(fā)出來的許多高效能處理器有許多的宣傳造勢，強(qiáng)調(diào)未來的汽車絕對需要功能強(qiáng)大、運(yùn)算能力巨大的處理器。例如高通今年初在CES中也與松下（Panasonic）電子共同合作發(fā)布了下一代車載信息娛樂系統(tǒng)；此外高通還與奧迪（Audi）、愛立信（Ericsson）、SWARCO交通系統(tǒng)公司和德國西澤勞頓大學(xué)（University of Kaiserslautern）共同進(jìn)行了關(guān)于蜂巢式-V2X（Celluar-V2X）的測試合作。不過，這樣的中央集權(quán)架構(gòu)，車廠是否真的會買單？

詹勛琪指出，目前汽車的每一個小系統(tǒng)都是由自己的ECU進(jìn)行分析、管理，并做出回應(yīng)，再將結(jié)果通報所謂的中央主控系統(tǒng)進(jìn)行記錄，換個形容即為「地方分權(quán)」，這樣的架構(gòu)已經(jīng)普遍受到車廠的認(rèn)可，更重要的是，沒有一個ECU可以把一臺汽車所有的功能獨(dú)立做完。

事實(shí)上，汽車各項功能的整合并不如其他產(chǎn)業(yè)所想來得「前衛(wèi)」與容易。以現(xiàn)有的汽車架構(gòu)分析，可以說是模塊化架構(gòu)分層負(fù)責(zé)再層層向上，可以降低許多總系統(tǒng)的運(yùn)算負(fù)擔(dān)，反應(yīng)也較為實(shí)時。若是以單一顆強(qiáng)大的處理器負(fù)責(zé)所有的事項，不僅處理器的負(fù)擔(dān)會加重許多，處理器本身的散熱就會是很大的問題，更遑論在處理大量的資料后，馬上傳遞該做什么的反應(yīng)信息到子系統(tǒng)，這中間的傳輸時間如何變得更快。

未來進(jìn)入到車聯(lián)網(wǎng)的時代，汽車所要接收與處理的訊息再也不是幾百kb，而是海量的信息，多個子系統(tǒng)個別處理或是采用單一主控芯片「掌控全局」，何者能夠達(dá)到車廠所要的最高安全等級？則得交由車廠與市場進(jìn)行測試與認(rèn)定。

信息娛樂系統(tǒng)亦為車聯(lián)網(wǎng)一體

先前已提到，車聯(lián)網(wǎng)尚未風(fēng)風(fēng)火火發(fā)展時，汽車信息娛樂系統(tǒng)（Infotainment system）是汽車內(nèi)部首個透過個人行動裝置添加連網(wǎng)能力的部份。想當(dāng)然爾，汽車信息娛樂系統(tǒng)未來也將在車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用或架構(gòu)中扮演重要角色。

芯科科技（Silicon Labs）資深產(chǎn)品經(jīng)理陳子良表示，根據(jù)資料統(tǒng)計，汽車市場每年約有1億臺的出貨量，而車聯(lián)網(wǎng)勢必改變汽車信息娛樂系統(tǒng)，并衍生更多元的應(yīng)用情境，成為未來半導(dǎo)體廠商兵家必爭之地。舉例來說，隨著歐盟欲逐漸將傳統(tǒng)的模擬調(diào)頻（FM）廣播停用，全面啟用數(shù)字化的數(shù)位音頻傳輸（Digital Audio BroadcasTIng，DAB）；挪威（Norway）已率先響應(yīng)于2017年全面中止FM服務(wù)；英國則預(yù)計2020年停用；美國也計劃停用FM廣播改用數(shù)字廣播系統(tǒng)；中國大陸甚至推出自有標(biāo)準(zhǔn)中國數(shù)字廣播（CDR）；印度則是計劃采用全球數(shù)字廣播（DRM）標(biāo)準(zhǔn)?？梢姡瑥V播訊號數(shù)字化已箭在弦上。

不僅如此，廣播系統(tǒng)全面數(shù)字化后，意味著可以透過廣播系統(tǒng)傳輸信息到車內(nèi)。陳子良認(rèn)為，現(xiàn)在的汽車系統(tǒng)已有透過調(diào)幅（AM）與FM或是DAB系統(tǒng)收集交通信息的應(yīng)用，搭配ADAS，將有更多應(yīng)用會由想象變?yōu)檎鎸?shí)。未來，車聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)成形，許多通訊技術(shù)，例如最新的5G通訊陸續(xù)進(jìn)駐車內(nèi)，不僅可以將更多智能型手機(jī)或是個人計算機(jī)的娛樂應(yīng)用放進(jìn)車內(nèi)，還能讓車內(nèi)的數(shù)字廣播系統(tǒng)進(jìn)一步傳輸影像或是視訊數(shù)據(jù)，提升車內(nèi)娛樂體驗與行車安全。

圖1：車聯(lián)網(wǎng)時代需要更高的安全性，才能降低數(shù)據(jù)受黑客攻擊的可能性（來源：英飛凌）