不畏車市冷颼颼 車載資通訊系統絕處逢生

2009-03-19
車市普遍不佳,不少車廠正處於危急存亡之秋,在此一時間點討論各種先進資通訊技術與車輛之結合,似乎有些不切實際。但對車商來說,大量採用電子零件,不但能減輕車身重量,符合節能減碳之要求,同樣也能提升車輛附加價值,進一步刺激購車需求。
2008年可說是全球車市數10年來最寒冷的冬天,金融風暴重創汽車產業,不但歐、美、日各大龍頭車廠全數中箭落馬,消費信心持續低迷,更導致多數車廠瀕臨破產,惟倚賴各國政府紓困方能苟延殘喘。但對汽車產業而言,若無法持續研發,推出優於競爭對手的車款,儘管車市回春,銷售業績也難以長紅。  

紓困方案治標不治本 加緊研發才是王道  

在這波金融風暴中,受創最深的非汽車產業莫屬。美國三大車廠在2009年2月交出42年來單月最低銷售成績單:克萊斯勒(Chrysler)賣出八萬四千餘輛,較2008年2月減少44%;福特汽車(Ford)賣出九萬六千餘輛,較去年同月減少48.2%;通用汽車(GM)雖賣出十二萬六千餘輛,但仍較去年同月驟降53.1%,且此銷售量更創下1967年2月以來的新低。  

在此艱困的大環境下,各國政府的紓困方案猶如及時雨,包括2008年12月以來,通用與克萊斯勒已向美國聯邦政府申請借貸達174億美元,拯救岌岌可危的汽車產業。雖然這與車廠預期340億美元才能全數填補資金漏洞的目標仍有極大差距,但總算可稍解燃眉之急。  

至於日本三大車廠情況也同樣不佳,豐田(Toyota)、日產(Nissan)、本田(Honda)在2009年2月的銷售量,都比去年同期下降近40%。如豐田在美國的銷售量只有十萬九千餘輛,同樣是銷售低點。  

而原先現金尚能維持正常水位之日本車廠,也因受到銷售量急速下降及全球全球金融體系緊縮信貸之波及,除了豐田之外,包括日產、本田與馬自達(Mazda)都可能向日本政府提出緊急借貸。  

全球第一大汽車業者豐田汽車稍早向日本政府要求2,000億日圓(約20.2億美元)之借貸;而日產、本田與馬自達也都先後證實,車廠可能會向政府提出借貸,以度過車市寒冬。  

再看歐洲,雖然狀況不如北美惡劣,但由於多家車廠血脈相連,因此也受到波及,同樣面臨生存危機。舉例來說,由於美國通用汽車瀕臨破產,也連帶使得德國子公司歐寶(Opel)出現財務危機,並要求德國聯邦政府提供銀行貸款擔保。而才在2008年耗資20億美元,從福特汽車集團買下高階車款積架(Jaguar)與路虎(Land Rover)的印度塔達汽車(Tata Motors),也已經向英國政府提出貸款約10億美元的要求。  

值得慶幸的是,歐洲汽車業者所提出紓困金額約400億歐元(約512億美元)的要求,均已獲得歐盟和歐洲投資銀行的支持。而為降低失業率,美國與日本政府也都初步允諾有條件為擁有上百萬名員工的車廠送上現金。  

然而,對車廠來說,儘管獲得政府點頭,願意借貸資金,但若無法從根本上解決問題,仍難以生存。事實上,歐洲汽車製造廠協會(European Automobile Manufacturers Association)就指出,全球汽車產業陷入泥淖,今年歐洲汽車產量恐較去年下跌25%,顯見這波衝擊仍在持續。  

在此危急存亡之秋,不少通訊與資訊業者都認為,若車廠願意開放心胸,加速導入各式資通訊技術,汽車產業仍有機會浴火重生。  

善用通訊技術 車廠止跌回升有望  

資料來源:奧地利微電子
圖1 奧地利微電子FlexRay行銷經理Harald Gall表示,受到金融風暴波及,不少車廠對未來之產品研發腳步皆暫緩;但有意在車市回春後搶攻第一波商機之車廠,仍未忽視各種資通訊系統可對車輛帶來之附加價值。
奧地利微電子(Austria-Microsystems)FlexRay行銷經理Harald Gall(圖1)指出,全球汽車市場的急速萎縮,確實衝擊了車載通訊技術的發展,尤其多數新興車載通訊系統研發計畫皆因車廠忙於處理危機而延期,研發資源也被大幅縮減。不過,因為一些結合新技術的計畫對於車載通訊平台正產生全面性的改變,再加上車載資通訊是一個非常特殊的領域,因此Gall認為,不少牽動未來發展的新技術開發仍將持續。  

Gall分析,由於車廠持續追求高效率與環保減碳,因此近期設計焦點即集中在如何減少燃料消耗和環境污染。實現這個目標的第一步,必須大幅減輕重量,而以電子系統取代機械系統,正可達到顯著的成效。由於能滿足高速行進需求的車用電子系統需要更大頻寬,因此同時也推升對於高可靠通訊系統的需求。  

再者,由於全球對於行車安全的努力焦點,也逐漸集中在車對車(Vehicle-to-vehicle)、車對基礎設施(Vehicle-to-infrastructure)或車對道路(Vehicle-to-roadside)的通訊,因此Gall也認為,這是另一個促進高頻寬和可靠通訊技術發展的驅動力。  

宏觀來看,美國總統歐巴馬(Barack Obama)亦於2009年1月底時宣布,為完成其競選政見「新能源經濟」:提高美國的燃料效能標準、減抑溫室效應氣體的排放量,並大幅降低美國對外國石油的依賴,他要求美國環保署考慮制定更嚴格的車輛溫室氣體排放規範,並進而在2011年時採用新的溫室氣體排放標準。  

據悉,這項新能源經濟政策計畫在3年內增加一倍的替代能源產量,同時也規範汽車製造業者生產更加節省燃料的車種。Gall表示,在這樣的政策推動下,車用電子系統之發展自然也更具發展潛力。  

搶先加入資通訊系統 國產汽車生力軍問世  

儘管上有政策強力推動、下有半導體業者努力催生,但汽車廠商對新技術的接受態度向來相當保守,除了攸關人身安全之車規頗嚴格,導致車廠不願輕易改變車輛設計外;汽車產業之生態系統也極為封閉,新興業者往往難以打入產業鏈。  

話雖如此,國內最大車廠裕隆集團仍積極經營自主品牌汽車納智捷(Luxgen),並計畫透過結合國內資訊業者之技術,以及傳承自母公司裕隆集團之引擎設計專業,打造創新與安全並重之各式車輛。  

納智捷係裕隆集團繼20年前的飛羚101後再次推出之自有品牌國產車,並向法國雷諾(Renault)購買底盤,再由國內業者自行設計車身,並導入自行開發的車電資訊系統。  

圖2 納智捷總經理胡開昌認為,身為較晚進入市場之業者,該公司除了積極引入先進資通訊系統外,從股東結構即可看出,包括通訊、太陽能與發光二極體都將在未來車款中扮演關鍵角色。
納智捷總經理胡開昌(圖2)指出,該公司第一款產品將為多功能車輛(MPV)七人座休旅車,採用由華擎機械製造之引擎,並將搭配各式資通訊系統。  

事實上,從納智捷成功吸引國內手機第一把交椅宏達電、太陽能光電大廠益通、發光二極體(LED)業者億光等知名廠商競相投資即可看出,資訊業者不但已嗅得汽車與資訊結合所帶來之商機,更積極透過入股車廠以掌握車市最新脈動。正因如此,胡開昌滿懷信心的說,納智捷雖起步較晚,但由於可延伸國內各資通訊大廠之專精技術,並打造高度智慧化與安全性之車輛,因此他對納智捷未來之發展極具信心。  

圖3 華創車電技術中心總經理劉一震透露,不同於國外車廠,100%打造之汽車品牌,勢將導入多項資訊科技技術,藉此與競爭對手形成區隔,同時拉近與先進者之距離。
華創車電技術中心總經理劉一震(圖3)指出,歐美各國老牌傳統車廠對於新技術之導入較為抗拒,加上缺乏資通訊領域專家協助,因此談論已久之車用資通訊娛樂系統難以真正問世。反觀國內市場,由於國內業者對各式資通訊系統接受程度均高,再加上稍早時裕隆已推出定位與行車資訊服務TOBE,因此未來結合全球衛星定位系統(GPS)、影音多媒體娛樂系統與定位服務(LBS)之相關應用也將備受矚目。  

劉一震指出,除了從提供附加價值與娛樂服務的角度出發,為了加強駕駛安全,該中心也投注不少資源在胎壓、酒精濃度偵測等技術上,以期打造高度智慧化之車輛。  

華創車電乃由經濟部主導,為結合汽車產業與IT產業而成立。該中心於2007年時曾針對超寬頻(UWB)與車輛安全感測進行研發,提出酒駕感測技術等主動式車行安全系統。而TOBE則是架構在全球行動通訊系統(GSM)行動電話系統及GPS之上,透過GPS與電信網路基地台而提供車輛所在地點的定位。TOBE特別強調之服務尚包括能隨時提醒車主行駛路線所經過的美食、住宿、觀光景點、購物精品等旅行要點(圖4)。

資料來源:裕隆汽車
圖4 裕隆日前推出之定位與行車資訊服務TOBE

車外通訊提供加值服務業者紛搶進  

除了裕隆、奧地利微電子之外,同樣看好車外與車車通訊的,還有半導體業者瑞薩(Renesas)、調頻副載波即時交通資訊廣播(RDS-TMC)解決方案業者愛馬麗歐(Amaryllo),以及全球微波存取互通介面(WiMAX)陣營支持者。  

WAVE有效降低事故  

在近期受到重視的車外通訊技術之一,還包括即將於2009年4月發表修正案的車用電子無線通訊標準IEEE 802.11p。這項針對車載設備(OBU)與路側設備(RSU)數據交換之技術,其問世之緣起,乃是歐盟為降低道路事故比例,因而結合資通訊技術與車輛系統所打造之無線通訊技術。IEEE 802.11p為專用短程通訊(DSRC)技術之實體層,再加上DSRC常被應用於車用環境中,因此也被稱為車用環境無線存取(WAVE)技術。  

WAVE的基礎概念乃將相關射頻發射與接受器分別安裝於OBU與RSU上,並透過OBU與RSU之互通,為用路人與交通資訊單位蒐集相關資料。如RDS-TMC所需之道路壅塞與否資訊,就可以透過RSU統計特定道路之OBU而得知。對用路人來說,結合WAVE與RDS-TMC之後,駕駛將可提前得知道路狀況,並可依此決定更改路線與否。  

圖5 瑞薩第一營業技術行銷部主任何吉哲指出,雖然WAVE離真正全面普及還有一段路要走,但僅從緊急車輛搭載WAVE所帶來之優勢即可看出,該技術未來之成長潛力無窮。
此外,由於OBU與OBU間亦可互相溝通,因此業者亦計畫將其普及於車輛上,為車輛安全把關。瑞薩堪稱大力布局WAVE的業者代表,該公司第一營業技術行銷部主任何吉哲(圖5)表示,在WAVE普及至所有車輛的前提下,行車電腦將可測知周圍其他車輛之車速、距離與方向,一旦有車輛失控、未保持安全距離或緊急煞車、左右轉,行車電腦均可在第一時間為駕駛作出判斷,包括語音、燈號、喇叭警示,甚或切換成自動駕駛,以避免行車事故。  

除了一般車輛外,緊急事故專用車輛如警車、消防車與救護車等,由於具備特殊任務,因此在道路上前進時,也可透過WAVE與其他車輛通訊,讓普通車輛駕駛看到或聽到緊急事故車輛接近以前就被告知,以提前閃避。  

目前國內由資策會與工研院主導之WAVE相關計畫已於2009年2月啟動,並於工研院院區進行初步實驗,而瑞薩也在其中投注不少人力與研發資源。  

RDS-TMC挾免費優勢而來  

圖6 愛馬麗歐執行長吳妙善說,RDS-TMC採用的是FM廣播之副載波,既不影響既有服務之傳遞、亦免除硬體更新之困擾,更令人雀躍的是,該服務多採免費提供,對消費者來說大具誘因。
愛馬麗歐執行長吳妙善(圖6)指出,2007與2008年無疑是可攜式導航裝置(PND)大行其道的兩年,尤其在原始設備製造商(OEM)大舉搶進後,PND終端售價全面下殺,雖已大量普及至普羅大眾中,卻也讓相關業者面臨「老狗玩不出新把戲」的窘境。  

在此趨勢下,PND開始朝向手機與車機兩大領域發展,如華碩與國際航電(Garmin)推出的雙品牌GPS手機、或是宏達電與宏碁近期推出之智慧型手機,幾乎已全數搭載GPS晶片。另外,不少業者也喊出在PND上搭載聯網模組,以提供聯網式PND(Connected PND)為最大賣點。  

然而,吳妙善強調,與PND不同的是,RDS-TMC為一即時路況廣播機制,乃是利用全國路況資訊中心之即時路況訊息,轉成RDS-TMC所能接受的編碼格式,再傳遞至車機上。  

吳妙善進一步解釋,RDS-TMC採用的既然是廣播機制,也就表示用戶端只要具有能接受RDS之裝置,也就能免費接受即時路況資訊。既毋須額外負擔PND之硬體費用,也不用每月支付GPS月費。對車商來說,RDS-TMC具有的其他優勢,尚包括毋須更動既有車輛設計、技術簡易,以及可延伸多種加值服務等。  

簡單來說,TMC是調頻(FM)廣播在播報即時交通及天氣訊息中的一種應用,相關數據由交通資訊中心(Traffic Center Centre, TIC)發射,再由配有TMC接收終端或導航設備的接收並解碼,並以文字、語音或多媒體等各種方法傳達給駕駛,目前以歐洲地區導入最為積極。自1994年始,瑞典就實施了全國性覆蓋的RDS-TMC業務,其他歐洲國家如德國、荷蘭、法國、瑞士、奧地利與義大利等三十五國也先後實施RDS-TMC。  

而國內則是由交通部運輸研究所自2004年起開始建置「交通服務e網通-全國路況資訊中心」網站,提供各類即時交通資訊彙整平台,並透過網站提供即時交通資訊查詢服務,同時提供加值業者加值應用,開發相關產品或提供不同管道如手機、個人數位助理之查詢服務。交通部運輸研究所也自2008年起與警廣合作建置RDS-TMC系統,以發布路況資訊,並統一對外提供即時之RDS-TMC路況資訊。  

目前警廣已在全國八個發射站裝置RDS編碼器,持續進行即時路況廣播,同時公布各項資料格式供相關業者取得,以利開發相關產品。廠商方面,包括TomTom、國際航電、Panasonic、研勤科技及宇達電通等多家導航設備廠商均有相關產品上市。  

愛馬麗歐稍早時與研勤科技合作,在導航裝置產品PaPaGO!上搭載即時路況平台,並在不影響原有導航功能的前提下,尚能隨時提供即時交通狀況,藉此為駕駛規畫最佳導航路徑,同時縮短交通時間,或是透過自動及手動選項來避開交通壅塞的地區。  

吳妙善表示,從與研勤科技的合作即可看出,RDS-TMC與GPS不但互不衝突,且由於GPS負責提供用路人正確的道路資訊,RDS-TMS專精於即時道路資訊,又再加上RDS-TMS可直接從FM廣播中進行升級,因而整合RDS-TMC與GPS的產品,成為近期車廠樂於採用的資通訊系統之一。  

愛馬麗歐之解決方案亦應用於PND業者NAVIGON的產品上,同時也整合於稍早遭英國劍橋無線半導體(CSR)購併之瑟孚(SiRF)Centrality晶片上。  

WiMAX跨入行車應用服務  

近年在通訊業界沸沸湯湯的WiMAX,除了可望在手機、筆記型電腦與行動聯網裝置(MID)上大放異彩之外,早在2007年10月,國內業者遠傳電信就端出「遠傳GPS情報Go」服務,搭配GPS導航系統與WiMAX數據服務,提供3D導航地圖、DVB-T行動電視收視、線上多媒體影音娛樂及行動電話語音與簡訊之行動通訊服務。在順利連結公路局等交通資訊單位後,該服務尚可查詢即時路況與停車、航班資訊,或是追蹤路況影像,以獲得道路資訊。  

而在結合WAVE和WiMAX後,由於WAVE可在數百公尺範圍內提供理論值達54Mbit/s之傳輸速率,對用路人提供豐富的即時文字、圖像訊息;而WiMAX最大通訊半徑可達50公里,傳輸速度上看75Mbit/s,亦可在時速超過120公里的高速移動物體上使用,因而成為兩者互補之最佳候選人。  

事實上,為了加速智慧道路交通系統(ITS)的實現,無論是WAVE或WiMAX,都已經受到一定程度的關注。舉例來說,瑞薩已針對WAVE鑽研相關晶片產品;而摩托羅拉(Motorolla)亦於2008年10月時推出名為X24的車載WiMAX模組(圖7),能夠讓車輛連上WiMAX網路,並提供即時回傳車輛狀況、車輛定位等遠距遙控管理服務。同樣地,X24未來也有機會用於提供即時路況資訊,或是傳送高畫質影音至車上娛樂設備。

資料來源:摩托羅拉
圖7 摩托羅拉推出之車載WiMA×模組×24

歐美日各國持續推動 ITS實行有譜  

綜觀前述,無論是WAVE、WiMAX或是RDS-TMC的問世,無一不是為了促進ITS普及而出現的相關技術。不過,由於ITS需要大量的基礎架構,因此唯有在公部門全力支持下,ITS的春天才有來臨的可能。  

據了解,近期各國對ITS基礎架構的投資並未停歇,且皆以公部門進行主導,以開發下世代的協同式資訊與安全輔助系統,如日本的SmartWay與配套之SmartCar計畫、歐盟的e-Safety車載資通訊應用整合計畫、美國的車輛基礎建設整合(Vehicle Infrastructure Integration, VII)計畫等,皆已獲得初步研究成果。  

業界分析,在國家支持下,儘管車廠近期面臨嚴峻考驗,但也體認到未來的車輛將與今日大相逕庭,唯有透過導入各式資通訊系統,或大量採用智慧化設計,才有可能另闢蹊徑,以利車市提早回春。

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