生態系力挺車間通訊　C-V2X推進車聯網飆速發展

基礎於蜂巢式網路技術的C-V2X是一項極為先進的無線連接技術，為切合潮流的安全駕駛以及自動化駕駛解決方案，有潛力幫助城市構建更強大的基礎設施，尤其是在實現汽車與周圍環境、甚至更龐大的通訊系統連接方面，同時在全球促進智慧聯網交通的發展與實現。 

迎接5G未來　C-V2X趨勢來襲 

展望未來，C-V2X可以由4G或5G的網路架構進行升級。透過採用直接通訊模式，使C-V2X可支援與其他汽車、行人終端及道路旁基礎設施(如交通號誌和施工區域)進行直接通訊，無需使用蜂巢式網路或成為行動數據電信用戶。重要的是，這些功能基於當下標準(如3GPP R14規範和ITS標準)無線技術支援，具備未來升級5G的延展性。這意味著支援C-V2X的汽車將能兼容通過5G技術連接的未來終端、服務和基礎設施。 

根據國際電信研究機構Ovum統計，2017年第三季全球累積50個5G網路試驗，其中與車聯網相關的服務約占16%，電信業者如NTT DoCoMo、Orange、Telenor、韓國電信(Korea Telecom)、SK Telecom等紛紛投入5G車聯網試驗，顯示車聯網為5G電信業者積極發展的服務之一。 

不僅如此，在2018年美國國際消費性電子展(CES)和世界行動通訊大會(MWC)上，可看到晶片商、模組商、軟體開發商與車廠各自發布全系列C-V2X的相關布局計畫，更有諸多實地測試正如火如荼的在各國展開。 

C-V2X實場測試馬不停蹄 

舉例來說，高通積極與一級車廠合作，包含福特汽車、奧迪(Audi)、標緻雪鐵龍集團(PSA)、大陸集團(Continental)和上汽集團(SAIC)相繼宣布支持首顆C-V2X商用解決方案，現正踴躍投入實地測試的階段。目前在德國、法國、美國都可看到C-V2X的相關測試，之後在2018年中，高通也會宣布與中國汽車製造商合作展開測試。 

歷史上，美國和歐洲等地區是採用專用短程通訊技術(DSRC)此一基於Wi-Fi技術的通訊方式。但這是一個相對傳統的技術，已經有15年的歷史，而且在技術上也有一些缺陷，像是覆蓋範圍的限制。 

如果兩輛汽車相向行駛的情況下，DSRC只有在達到C-V2X一半距離和速度的時候，才會開始運行。舉例來說，如果兩輛車以每小時45公里的速度行駛，那麼C-V2X可以在車距為450公尺的時候發出提醒。若使用DSRC技術，只能在約C-V2X一半的距離和速度的條件下，才能偵測到目標。 

高通產品市場資深總監葉志平表示，C-V2X技術有助於在非直線性範圍內進行事故車輛檢測。當前方道路轉彎處有一輛事故車輛，在正常的駕駛過程中，駕駛員的眼睛是看不到事故車輛的，但是當車輛進入到了C-V2X的範圍內，車輛就會收到通知，知道前方車輛擋在哪個車道上，可以廣播車輛的位置。駕駛者因此可以知道前方有危險，從而降低車速來規避危險。 

另一個應用場景是「禁止超車」，這也是最難實現的場景之一。例如在單線車道行駛，前方有輛車，當駕駛人要超車的時候，如果對面有車過來的話是看不見的。C-V2X可以給予「禁止超車」的提示。C-V2X是3GPP在R14中確定的標準，同時C-V2X也是一個持續演進、不斷完善的標準。不僅如此，在4G時代對C-V2X的投資也可以延續到5G時代，應用在5G的基礎設施中，這也是C-V2X和DSRC相比另一個巨大的優勢。 

遠程車輛控制搶先登場　 5G車聯網應用多元  

5G車聯網的主要應用場景包括遠程操控車輛資通訊系統(Tele-Operated Driving, TOD)、高密度車輛編隊行駛及快速協同變道輔助等。其中，TOD可藉助5G高性能網路的遠程駕駛控制系統，透過車內攝影機和感測器作為遠程駕駛員的眼睛和感知，將車輛360度範圍內的場景傳輸到操控室，駕駛員據此進行判斷和操作，進行遠程操控汽車。 

圖1 工研院資通所車載資通訊與控制系統組組長蔣村杰表示，工研院正積極研發車聯網技術，並基於4G網路下，打造出遠程操控車輛資通訊系統技術。

事實上，2017年中國移動、上汽集團和華為在上海共同完成中國首個5G遠程駕駛展示，在5G的超大頻寬和超低延遲的支持下，駕駛員可以在幾十公里外輕鬆準確地駕駛車輛。遠程駕駛場景需要50Mbps上行速率，將車輛擷取的多路高解析度影像即時傳達到駕駛控制台，而駕駛員對於車輛的操控訊號，則會通過5G超低延遲網路，在10ms內傳到幾十公里之外的車輛上，與駕駛員置身車內操控幾乎沒有區別。 

反觀台灣，也有TOD的技術展示。工研院資通所車載資通訊與控制系統組組長蔣村杰(圖1)談到，工研院日前於台北、新竹兩地進行一次TOD的實驗測試，其運作過程是在台北的控制室內，透過4G網路遠端駕駛位於新竹的汽車。該技術採用4G升級版，已接近5G技術的網路架構，是在新竹的工研院院區中架設特製的基地台，經由一些客製化調整，來降低網路延遲性問題，提供快速又可靠的網路環境。未來TOD將廣泛應用在機場、港口等固定線路的區域，以及礦區、建築工地地基、垃圾廢料煤層等惡劣環境中，也可以作為租車和共享汽車服務中自動駕駛的補充，遠程進行車輛駕駛和協調。 

5G將促成一個萬物互聯的世界，汽車業則是第一批被5G技術改變的產業之一。具有超低延遲、超高頻寬和可靠性的5G網路，將為交通行業的安全和高效保駕護航。 

針對車聯網關鍵業務場景對網路性能的超高要求，5G網路可以通過網路切片等創新技術，提供低至1~5ms端到端延遲和高至10Gbps峰值速率，從而助力自動駕駛成為現實。 

隨著NR-V2X標準進程加速，在R16和R17中有希望將uu介面和Sidelink的標準內容進一步確立。蔣村杰指出，C-V2X可分為兩種版本，一種為uu介面，主要是V2I的溝通，另一種為PC5，以滿足V2V應用為主；前者的uu介面在手機端、基地台端的晶片都需要更改。目前取巧做法，就是將LTE Broadcast機制，修改成可以做類似V2I動作，而這些規範都還在制定當中。未來當這些規範制定完成後，將非常有利於基於5G網路的車聯網業務商用化實施，極大化推動自動駕駛產業發展。 

政策帶有國族情結？　 中國全力衝刺C-V2X技術  

中國指標廠商積極參與3GPP車聯網標準制定，在C-V2X符合中國政策目標的需求前提下，已有多個城市積極投入C-V2X車聯網的試驗工作，包含北京、保定、重慶、浙江、吉林、湖北、上海與無錫等車聯網示範區開展測試和實驗驗證，這意味著中國進軍蜂巢式車聯網產業已如箭在弦上，期能扮演更重要的主導角色。 

圖2 資策會智慧系統研究所工程師蔡宜學認為，目前C-V2X技術限於三國鼎立的態勢，其中一個原因在於智慧財產權專利的影響。

中國是推動C-V2X聯網技術非常積極的國家，蔣村杰認為，這背後夾帶了一些國族情結的因素。過去在DSRC時代，美國主推WAVE/DSRC標準，其整合了IEEE 802.11p與IEEE 1609兩種標準，為行車環境中的各項應用情境提供可能之解決方案。而歐洲地區則以歐洲電信標準協會(ETSI)為首，基於IEEE 802.11p協定，推出ITS-G5規範版本。為了與歐美各國的規範做出差異，打造出不同於歐美規範的標準，中國因而極力推動C-V2X技術發展。 

對此，資策會智慧系統研究所工程師蔡宜學(圖2)則提出另外一個觀點。他分析，DSRC發展已有十年以上歷史，在技術成熟度與規格上的制定已經非常完善，歐美各國在DSRC上布局的智慧財產權專利相對完整，相形之下，後來急起直追的中國廠商看似錯失先機。基於此，中國政府以政策領導產業，極力推動C-V2X技術，提早布局智慧財產權的專利，企圖搶奪C-V2X車聯網的主導權。 

目前除了高通之外，包含華為、大唐、英特爾(Intel)與三星(Samsung)皆可提供C-V2X相關晶片。其中，高通預計將於2018年下半年推出商用C-V2X晶片，大唐則宣稱將於2018年第二季提供類似C-V2X的工程樣片，而最終量產還未有完整的路線圖。恩智浦半導體汽車事業部區域市場經理花盛談到，華為、大唐本身有晶片研發部門，具備C-V2X晶片開發的能力，目前專注於C-V2X路側晶片的研發，主要是基於原本基地台晶片來更改，努力打造符合車規等級產品化的應用。 

表1 DSRC與C-V2X相關供應鏈廠商

資料來源：新通訊元件雜誌

另一方面，以C-V2X模組商來看，中興(ZTE)、金雅拓(Gemalto)、LG Innotek、移遠通訊(Quectel)、司亞樂(Sierra Wireless)、泰利特(Telit)與啟碁科技皆各自於日前宣布將基於高通9150 C-V2X晶片組，發展下一代汽車及路側基礎設施。此外，u-blox也透露，目前該公司亦預計開發C-V2X模組，加入蜂巢式車聯網戰局(表1)。 

技術/標準/商業模式問題　 C-V2X晶片商成少數民族  

整體而言，目前投入C-V2X晶片開發的廠商還在少數，其可歸類為三大主因，包含標準尚未制定完成、技術門檻過高與商業模式不明確。花盛分析，目前C-V2X標準還沒準備就緒，在大部分情況下，晶片商包括華為和大唐是按照自己對標準理解準備樣品；再者，通訊晶片發展需要很大投入外，加上汽車本身車規需求，形成一道高聳的技術門檻，並非所有同業者都可具備這些能力。 

最後，從V2X角度來看，整個產業市場培育，無疑需要政府的支持。舉例來說，早在十年之前市場上就具備提供eCall系統的能力，但真正落實時間則是在2016年歐洲政策法規的頒布下，才開始強力執行，相同的，V2X需要政府極大推動來培育市場。當然，除了政府作用，NXP也看到自駕車領域需求也正如火如荼發展中，預計此趨勢也將成為未來V2X發展一股龐大的助力。  

從晶片到系統開發　 工研院逐鹿C-V2X戰局  

看好未來C-V2X的發展潛力，工研院資通所預期將開發一條龍式的C-V2X完整解決方案，包含晶片開發到最後的後台管理，為台灣車聯網產業開創新契機。蔣村杰透露，目前工研院資通所C-V2X的開發，主要聚焦於使用者端到基地台端的聯網架構部分，預計2018年將發表相關展示。 

以台灣通訊產業發展現況來看，較少與車廠有直接的合作，客戶多以電信業者為主，為延續過去的發展經驗，可優先投入C-V2X開發，密切鎖定3GPP在C-V2X的標準進展，提早布局C-V2X模組、終端、閘道器、基地台布局，以爭取車聯網V2X市場商機。此外，車聯網服務商用化之前需進行一連串的試驗，若可提供廠商場域進行試驗，蒐集車聯網相關資料，改善影像拼接、延遲性、可靠度等技術並進行產品修正，將有助於台灣廠商爭取車聯網V2X市場商機。