M2M邁向車載資通訊範疇　SIM卡耐用度至關重要

而在行動無線電的帶動下，汽車部門中這類型的應用更是不可限量。一般認為，行動無線電在車用電子的應用範圍從要求故障與錯誤日誌、傳送緊急呼叫與警報訊號，或是從控制中心監控車輛，乃至於租車公司監視駕駛的行為等，都是潛在方向。透過這樣的技術，汽車將可搖身一變，除了單純的四輪交通工具外，更加步向「行動運算裝置」的終極目標。  

車載資通訊有助遠端診斷實現  

一直以來，消費大眾與汽車製造商均對車載資通訊(Telematics)系統抱有一定之期望，也對其重要性深刻體認。舉例來說，車載資通訊系統不僅可以用來告知汽車駕駛人各種最即時的路況，也能針對氣候變化加以提醒。當然，它也能傳送故障日誌及一般性的貼心提醒給駕駛人，進而提升車輛安全性與售後服務的品質。再例如，製造商能提醒車主進廠定期保養的時機，省去車主的不便。  

同樣地，汽車製造商也可以提供遠端診斷，並通知駕駛人類似機油須要更換、煞車亟須保養等訊息，同時系統也能指出離駕駛人最近的保養廠位置，讓駕駛人在最短時間內可以抵達，節省用路時間也提高安全性。然而，要做到這點，就需要雙向的通訊才能實行。  

在探討車輛間的雙向通訊前，必須先理解，若車商或車主希望達到遠端診斷的功能，第一項要求便是先偵測到故障。在目前的車款上，多半安裝有為數不一的感測器，而透過這類感測器，車商或是車主便能得知故障或異常的零件或系統。 其次，這項異常訊息在車用電腦的輔助下，再透過無線網路傳送到後端系統，並提供關於車輛確切位置的資訊。也唯有將詳細資訊傳送到後端，維修人員與技師才有可能執行遠端診斷，並將建議或解決方案提供給駕駛人。當然，在此同時也要保護該通訊內容免於外界干擾，或甚至遭到竄改(圖1)。

圖1　SIM控制器將目標放在M2M通訊市場上，應用範圍則包含車載資通訊系統、車隊管理、租車公司監控設施、遠端警報系統以及自動販賣機等。

而若談及遠端配置與維護，則也可以透過移植到網際網路的診斷程式來執行。例如當車主面臨系統故障問題時，通常可以透過空中介面更新軟體來解決問題，這項作法可以避免透過電話求救的麻煩，也有助省下維修服務之鉅額開銷。透過網際網路交替工作的前提是，若能透過雙向通訊，上述各項應用便可在此例中派上用場。不過由於這類設備必須能夠上傳和下載資料，因此在安全性上的保護更是特別重要。由於網際網路很容易遭到誤用，設備必須適當保護才能避免危害。  

SIM卡耐用度成M2M首要挑戰  

目前配備車載資通訊解決方案的車輛，均採用傳統的手機式SIM功能，SIM控制器讓駕駛人與汽車製造商之間能有安全的雙向通訊，但在此例中汽車製造商也同時是服務供應商。  

然而，現有的解決方案僅能部分符合汽車產業的要求。進一步說明，傳統的SIM控制器另有截然不同的應用，也就是行動電話。對手機及車輛而言，SIM控制器負責分別連接至蜂巢式網路與認證使用者的網路上。不過，汽車的使用環境與手機天差地遠，規格型式也完全不同：手機是塑膠小卡片，但是對工業用途而言，或者更確定地說汽車產業，採用的卻是表面黏著元件(SMD)標準。高溫差、震動與溼氣、不停地讀寫資料，甚至能否在嚴苛的行駛環境下仍可保存可靠的資料，對於供應鏈所有成員來說，都是新挑戰。

讀者可以想像將一般消費用手機放到工業或車用環境內，可能面臨到的是溫差極大的挑戰，更遑論還要在這樣的環境下進行各種通訊技術的正常運作。  

現今，最先進的半導體技術所能提供給SIM卡的標準最大溫度，幾乎可以超過眾人想像。如近期問世之機器對機器(Machine-to-machine, M2M)SIM控制器更能在-40～+105℃的溫度範圍內操作，資料可以連續讀取並覆寫超過10年。這些M2M SIM晶片記憶體也可以達到五十萬次的清除與編程週期，並可以透過既有的平均抹寫儲存區塊技術加以提升(圖2)。

圖2　SIM控制器之方塊圖

集汽車與通訊產品最優異的性能於一身，落實了智慧型蜂巢的概念，即使在上述的條件下使用，依然具有極長的使用壽命。  

通常，SIM卡的手機使用者較為熟悉的智慧卡封裝，並不適用於汽車環境或多數的生產製程。安裝在設備項目上的自動化唯一途徑，是使用SMD封裝，在成本上也能大幅縮減。另外，SMD技術非常適合使用在有劇烈震動傾向的嚴苛環境中。VQFN-8的封裝由於具備最佳化的尺寸，故能提供顯著的穩定性。  

目前不光是汽車製造商受惠於這些解決方案，並可據此提供客戶全新的車載資通訊解決方案服務，或是整合式的緊急呼叫系統；許多其他的產業，也能從新近崛起的市場中受益良多。例如，手機營運商可以透過現有的設備能力，提供額外的服務。至少，汽車的每位駕駛都可以享受到最高規格的安全標準、增進舒適與便利的程度，乃至於諸多的相關資訊，而這些完全歸功於智慧型通訊技術。  

(本文作者為英飛凌晶片卡及安全業務事業處行銷經理)