智慧汽車發展火紅,引爆LTE/V2X需求勁揚。為搶搭智慧汽車商機,M2M模組廠商正傾力發展LTE、藍牙、Wi-Fi等支援ADAS功能的通訊模組,加上歐盟計畫強制eCall為汽車標配應用,更激勵M2M模組緊鑼密鼓研發下一代定位與通訊模組,全力卡位智慧汽車市場版圖。
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圖1 u-blox台灣區總經理江敏楠表示,未來的十年後,所有無線通訊技術模組將成為智慧汽車的必要配備。 |
隨著智慧汽車發展日益升溫,先進駕駛輔助系統(ADAS)應用大幅躍升,連帶刺激藍牙(Bluetooth)、Wi-Fi、2G/3G、長程演進計畫(LTE)甚至是汽車對各種物體(V2X)等無線通訊模組需求暴增,加上各大車廠與政府車規對車用安全更加重視,GPS和GNSS定位模組可望成為智慧汽車標準功能配備,刺激機器對機器(M2M)模組廠商積極布局智慧汽車車載資通訊(Telematics)系統設計商機。
u-blox台灣區總經理江敏楠(圖1)表示,智慧汽車必須利用無線通訊技術進行機器對機器的溝通,像是車對車(V2V)、車對基礎建設(V2I)的通訊連結,其溝通方式可以採用LTE、藍牙、Wi-Fi、GPS、GNSS、2G、3G甚至是V2X等技術,而上述這些通訊模組在未來的10年後都將成為智慧汽車的必要配備,當車子牽涉到自駕車和ADAS時,其所用的M2M模組會越來越多,影像資料量與需求也會隨之增強。
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圖2 Sierra Wireless汽車暨運輸部門行銷總監Andrew Kohn預估,2020年內建蜂巢式通訊的智慧汽車將上看3,000萬輛。 |
Sierra Wireless汽車暨運輸部門行銷總監Andrew Kohn(圖2)預估,每年平均都有9000萬輛新車被生產並出售,直至2020年汽車產製的數量將會躍升成每年1億輛汽車。此外,以目前看來內嵌資通訊系統的新車售出率只占10%,2020年將會提升至30%的出售率;換言之,2020年將會有3,000萬輛由汽車製造商(OEM)與嵌入蜂巢式的連結智慧汽車奔馳於市面上。
移遠通訊(Quectel)副總經理王勇(圖3)指出,2015年汽車通訊市場大多都以2G/3G的M2M模組為主,進入2016年LTE通訊模組將會開始普及,並會結合Wi-Fi模組搶攻智慧汽車市場。這個轉變也驅動Quectel開發LTE結合Wi-Fi模組的智慧模組,而這類型的智慧模組將會延伸出遠程維護檢測的相關應用。
王勇表示,汽車市場的應用將會出現更多樣化的車載娛樂、遠程維護、車輛追蹤與管理的功能,因應車主安全
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圖3 Quectel副總經理王勇指出,2016年LTE模組將有望普及,並延伸出車載娛樂、遠程維護、車輛追蹤與管理等應用。 |
上的需求;有鑑於各式各樣的應用加速演進,2G/3G已逐漸無法負擔高速傳輸的需求。
LTE需求漸旺 M2M模組商各出奇招
Kohn談到,去年有許多來自於汽車製造商針對LTE技術的詢價,這也意味著從2018年至2019年絕大多數的嵌入式資通訊系統將基於LTE技術(可相容於2G/3G)。
Kohn透露,因應LTE模組市場的需求,Sierra Wireless推出AirPrime AR系列,該模組配備多核系統架構,其中採用了專用的應用程式處理器、開放嵌入式平台和內置的連接功能,從而確保了雲端服務的安全性,降低系統的複雜性,並降低整體物料清單(BOM)成本。
據了解,AirPrime AR系列模組配備了Legato平台,該平台是基於Linux構建的開放嵌入式平台。Legato平台由緊密集成的應用程式框架、Linux分配機制以及功能豐富的開發環境構成;Legato可藉由不斷更新軟體來取代硬體的更新,使車廠可更快、更加容易的部署連結汽車的應用。
另一方面,針對Quectel布局LTE的部分,王勇說明,未來Quectel將開始往更低功耗的產品發展,以LTE為方向將會分成LTE-M和NB-IoT,分別搶攻高速以及低傳輸量的無線通訊應用。LTE-M的部分是針對高速需求的汽車儀表,而NB-IoT則是開發Cat M1和Cat M2的相關產品,壯大LTE模組的產品陣容。
江敏楠指出,u-blox提供的射頻(RF)模組非常廣泛,涵蓋藍牙、Wi-Fi、2G、3G、LTE甚至是最新技術的V2X模組。他指出,通常車廠需要八年至十年的交貨周期,因此車廠非常不希望遇見生產過程中發生零件壽命終結(EOL)不再生產的狀況。為避免這樣的情形,u-blox可以提供模組內的晶片、韌體等完整解決方案,進而提供車廠穩定的交貨。
江敏楠認為,LTE與Wi-Fi技術較屬於提供娛樂性質的模組,其主要鎖定於高階車種,因為加裝LTE模組需要支付電信費用,而通常手機就可以提供LTE功能,此時車主會衡量是否有必要每個月繳交2張SIM卡費用的問題;有鑑於此,若無政府強制要求加裝LTE模組,需求難以快速增長。
江敏楠進一步說明,目前歐盟規定的eCall主要是利用2G模組發送訊號,若要開發LTE版本的eCall系統並非難事,其關鍵在於成本上的考量,就市場價格看來,LTE的成本目前是2G的八倍之多;若是可以將LTE價格下降到1.5倍,車廠才有可能接受。而成本較低的LTE規格為LTE Cat. M和LTE Cat. 0的版本,由於這兩種規格還在制定當中,因此至少還需兩年時間才有相關產品出現。
除此之外,V2X技術近期也在市場上呼聲四起。江敏楠表示,以目前來說,若以M2M模組的出貨百分比來比較,V2X模組的出貨率恐怕只占0.00幾的市占率。其原因在於V2X模組的規格尚未統一,且政府法規尚未制定完全,無法標準化到車內加裝V2X模組的規格。
此外,Kohn與王勇也都認為,V2X是一個很新穎且長期的應用方向,需要經歷過技術的革新才有辦法部署在市場中;迄今,Sierra Wireless與Quectel仍在觀望整個V2X的市場,尚未有計畫投入802.11p的技術。
不過,看好V2X未來成長,u-blox則已搶先展開布局。江敏楠指出,V2X技術的開發必定是未來的趨勢,因此u-blox已發表最新THEO-P1 802.11p的V2X產品,現階段銷售對象主要是車測中心為主。
搶爭智慧汽車商機 u-blox慣性導航席捲市場
除了通訊模組之外,定位模組在M2M模組市場的滲透率更是不容小覷,江敏楠表示,隨著歐盟制定法規將eCall列為歐盟銷售新車的強制功能後,GPS的應用在車廠已逐漸走向成熟化,接下來定位模組發展將朝向慣性導航(Automotive Dead Reckoning, ADR)技術發展。
江敏楠進一步解釋,GPS只能接收到戶外的訊號,若汽車行駛於隧道、停車場或是高樓大廈之間,很難接收到來自GPS的訊號,這也意味著智慧汽車ADAS應用容易出現問題引發交通事故;有鑑於此,慣性導航技術將大行其道。
江敏楠透露,因應慣性導航的需求,u-blox順勢推出NEO-M8L的慣性導航產品,相較於之前推出的GPS系統,NEO-M8L的精準度明顯提高,且支援四大定位系統,包含GPS,伽利略(Galileo)、北斗、GLONASS等,加快導航定位的速度。
據了解,通過使用u-blox的THEO-P1 802.11p模組和NEO-M8L的車用解決方案,可使車輛能夠直接與附近的熱點或另一輛車迅速交換資訊,促進自動駕駛汽車和汽車對環境的溝通,優化交通高峰期甚至可避免交通事故。
值得一提的是,江敏楠強調,目前定位系統的精準度範圍都屬於2公尺至2.5公尺,適用於人為導航的安全範圍;不過在未來自駕車的時代,定位系統將須提高車道偵測的效能,其自駕車的定位精確度必須提高到公分等級,因為行駛中車與車之間的距離十分相近,若精確度無法達到公分等級,在高速行駛的過程中,車子會來不及即時反應,容易造成交通事故。