引進LTE/eCall功能　車載資通訊系統應用商機爆發

以往汽車製造商、供應商與原始設備製造商(OEM)並未特別關注長程演進計畫(LTE)無線網路技術，主要是抱持著好奇，或者狐疑的眼光，但是現在幾乎每家汽車公司都計畫在他們的車輛上新增LTE，而OEM則愈來愈將LTE視為車內無線網路連線的標準配備。

自LTE首次亮相至今，究竟為汽車產業帶來哪些變化？首先，隨著LTE在世界各地的廣泛部署，更多汽車公司與OEM認為LTE可促進駕駛體驗，並將以前不可能達成的服務引進車輛。

其次，隨著無線網路產業的演進，愈來愈明確的是在建立運行於未來10～15年的解決方案時，LTE是最聰明的長期投資。最後，車輛專屬的新LTE無線網路技術崛起，建立車內LTE解決方案遠比以前更簡單與便宜。

由於這些因素使然，汽車業界對於LTE的興趣愈來愈濃厚，並已成為近期最熱烈討論的議題。

LTE將為汽車開創新應用服務

圖1　LTE可望為汽車帶來更多影音應用

車輛具備高速無線網路資料連線能力後，最顯而易見的優點是可支援OTA(Over-the-air)寬頻服務，這包括所有形式的「資訊娛樂」服務，例如串流線上影片到後座的電視、視訊會議與先進的導航服務(圖1)。在眾多車廠中，奧迪(Audi)已率先透過LTE，將進階的Google Earth導航與即時定位服務整合到汽車的儀表板。

其他新的車載應用亦將利用更高速的LTE資料傳輸率實現，例如巴士上的數位廣告、警車與救援車輛上完整服務的行動辦公室等。然而，讓汽車製造商倍感興奮的是LTE在「引擎蓋底下」啟用的服務。舉例來說，當車輛能夠連結每秒超過100Mbit傳輸率的OTA連線時，汽車公司就能更頻繁且更輕鬆地更新汽車的整個軟體(此種軟體套件大小多半超過1GB)。

在使用網路連線工具時，LTE也能大幅改善駕駛體驗，即使是不需要較高頻寬連線的服務。LTE的延遲是上一代無線網路技術的十分之一，在駕駛員使用以LTE為基礎的應用程式與服務時，這種更快速的通訊直接轉換成回應性更好的體驗。許多LTE網路也以低於現在3G網路的頻率運作，這表示支援LTE連線的車輛可具有較佳的無線網路涵蓋範圍。

當然，這些都還只是開始而已。放眼望去，汽車公司與OEM可透過LTE技術獲利的，還有各種吸引人的創新應用服務，LTE標準設計是即使在網路涵蓋範圍之外，都要能進行車輛之間的專屬通訊，例如車輛彼此共用的即時交通資訊。這類解決方案要實行仍需要一段時間，但是可能性是相當吸引人的。

更令人興奮的是，LTE具備將「巨量資料」應用程式裝載到車輛的潛力(圖2)。大部分連線的車輛應用程式，都僅為特定目的收集少數的特定資訊組。在未來，所有的汽車透過高速的LTE連線連接到雲端，就可以即時擷取道路上每輛汽車內系統的資料，啟動以往只能想像的汽 車、安全與物流等新應用程式。

圖2　汽車透過LTE連結後端雲端中心，將能支援更多影音娛樂及安全應用。

考量車輛使用年限　車廠釀以LTE取代2G/3G

這些可能性令人興奮，但是汽車製造商與OEM有更務實的理由開始慎重看待LTE，首先就是該技術的使用年限長。事實上，即使較舊的3G或2G 網路都足以執行目前車輛上的許多應用程式，但對於未來幾年所製造的汽車，那些無線網路技術可能無法延續到汽車的完整使用年限。

世界各地許多主要的行動網路電信業者(MNO)都已經宣布關閉他們2G網路的計畫。現在的3G網路可能繼續營運許多年，但是製造商在考慮2015年銷售的新車的預期使用年限時(直到2030年都可能還繼續上路的汽車)，更長遠的思考才有意義。即使所有的MNO都轉入下一代的LTE標準--LTE-Advanced，還是會向後相容，以支援現在配備LTE的汽車。

汽車業對LTE愈來愈有興趣的另一個主要因素是技術本身的演進。在LTE推出的幾年之後，現在LTE無線模組已經更有效率且具備成本效益。例如最新的多核心LTE模組，為無線網路連線與車內應用程式提供個別的微處理器(MPU)，以預先整合於單晶片的特定應用積體電路(ASIC)。

相較於OEM須自行整合所有的無線網路組件，像這類的預先整合多核心解決方案可協助系統廠降低開發成本，並快速部署更強大的連線應用程式。這些無線網路技術也使體積縮小、更省電，並提供卓越的安全性與可靠性。

此外，汽車公司與OEM現在可利用像司亞樂(Sierra Wireless)等M2M模組廠家專為汽車所設計的無線網路解決方案，例如AirPrime AR7系列(用於Verizon 4G LTE網路的第一個汽車LTE模組)，從零開始建置出「汽車級」的無線網路模組。

這些解決方案是為符合車內操作極為挑剔的要求，包括遵循嚴格的汽車品質流程與業界認證。其設計也透過汽車專屬的開發工具與程式庫，簡化開發、測試與推出車內無線應用程式的流程。

幾年前，汽車公司對LTE可能只是稍具好奇心而已，但現在LTE儼然成為未來汽車應用程式的標準。此即驅動M2M模組廠持續投入資源研發LTE產品，並與汽車業客戶加強合作，以拓展聯網汽車的各種可能性。隨著LTE網路與汽車無線網路解決方案的繼續演進，未來聯網汽車的風貌將更令人期待。

行車安全備受關注　歐/俄掀動eCall設計熱潮

圖3　透過eCall無線緊急系統可縮短50%交通事故應對時間，將可有效降低死亡率。

近期汽車業界，除導入LTE的熱門話題外，另一項關注焦點則是緊急通報系統(eCall)。目前歐洲的汽車無線緊急系統，以及俄羅斯同等的ERA-Glonass，都將於幾年內全面實施eCall。政府之所以對每輛新車推動緊急呼叫功能，有著絕佳的公共安全理由，包括能縮短緊急應對時間達50%、減少汽車意外的死亡率，並節省每年數十億歐元(圖3)。

歐盟已經試驗eCall多年，業界大都期望在2015年底，所有新上市的汽車都必須配備eCall。而ERA-Glonass則是俄羅斯版的eCall，在2015年1月之前，凡於俄羅斯銷售的新車都須配備此一無線緊急呼叫系統。

然而，有些汽車製造商與一級(Tier 1)系統供應商對於在新車安裝eCall的要求並未感到雀躍，因為他們必須投入大量資源，來實施一項看不到真正商業利益的技術。但是這樣的觀點是短視的，事實上，eCall技術可做為車載資通訊(Telematics)的進入點，同時還能做為各種遠距與車內服務的平台，創造真正的價值與差異化。

車載網路複雜性高　eCall設計不可不慎

為符合eCall與ERA-Glonass要求，少數OEM與供應商會利用較大的車載資通訊平台，進一步克服各種技術與操作的阻礙。汽車製造商在首次實施連線時最常犯的錯誤之一，就是低估無線網路技術的複雜性，尤其是不可或缺的測試工作。以全球衛星定位系統(GPS)解決方案為例，製造商可假設該技術在每個地點的表現基本上都是相同的，因為GPS是相當固定與穩定的技術，但無線網路卻是不斷變化的「動態」網路。

每個國家都有自己的行動網路電信業者，即使支援相同的無線網路技術，每個業者對他們的無線網路還是有略微不同的實施方式，而且，汽車不會靜止不動，經常跨越地區與國界，從一種行動網路轉換到另一種，轉換程序就充滿技術挑戰。

eCall解決方案供應商在面對汽車環境中可能遭遇的狀況時，可以應用特定的策略。然而，如要從中受益，供應商必須與具備汽車產業專業知識以及廣泛實際經驗的無線合作夥伴一起合作，才能克服這個市場特有的技術挑戰。

車載系統須具備高品質與高可靠度

另一方面，汽車無線解決方案與其他裝置應用的要求也不盡相同，特別是汽車嚴格要求的品質與可靠性等級非常高，光是建立可以持續多年與幾千里路的情況下，承受車罩底下環境(炙熱、塵污、持續震動)的解決方案，就是一項重大的挑戰；符合生命所仰賴之汽車安全系統的嚴格可靠性要求，則是另一項。

汽車無線系統也承載更高的使用者期望，如果您的手機反應不良，您會習慣先關機之後再開機，以解決問題；如果您下了飛機，您會等候片刻，讓手機連上網路；然而，如果您使用配備於價值4萬歐元車輛上的技術系統，尤其是緊急安全系統，您會期望系統每次都正確且立即地正常運作。

使用高品質的無線組件並不足以確保車用等級的品質與可靠性，更重要的是這些組件與汽車結合的方式，以及所套用的軟體與通訊協定。同樣地，與具備大量無線與汽車經驗的供應商合作，並使用專為車輛所設計與測試的解決方案，都是必要的。

關於車內無線解決方案所伴隨的其他挑戰，包含開發所涉及的成本與時間。一般而言，這項努力多數投注於基礎系統整合，組裝無線模組、應用程式處理器、GPS/Glonass與控制器區域網路(CAN)和車載系統介面，以組成一個車載通訊控制單元(TCU)架構，然後進行完整的測 試。

如要降低與這項工作相關的成本與時間，供應商應該尋求預先整合的無線解決方案，從而在預先組建、預先測試的架構上提供所有相關組件。最後，製造商與供應商須考量如何在汽車的使用期間維護車內無線解決方案，無線裝置的OTA管理並不是新的概念，但實際上，將數百萬輛汽車連接到一個後端系統，和連結其他類型的無線裝置是非常不一樣的。

汽車公司需要安全、穩固的OTA管理解決方案才能達成。他們應該尋求在業界已經支援數百萬台裝置，且已經過驗證的系統。他們也應該考慮，所選擇的無線供應商，不只要有能力提供最新的裝置，還要有先進的雲端架構，得以在解決方案的使用期間內，為汽車製造商執行相關的更新。

在了解車載無線通訊方案的設計挑戰與需求之後，車廠還須進一步遵循各國法規要求，如此一來，車廠導入LTE和eCall功能究竟有何利基？如果您肯定eCall與ERA-Glonass的真正角色，即為更先進車載通訊服務的基礎，那就充滿商機。

車載通訊創造更多應用價值

舉例來說，供應商可以在無線eCall平台上建立各種吸引人的高價值服務，包括從手機遠距鎖門/開車門(OnStar的最熱門功能)、遠距啟動與座椅暖氣啟用、汽車追蹤、監控駕駛模式與燃料效率的應用程式、「隨里程數支付」保險，以及即時當地導航更新(例如購物中心內現有的停車位)。上述只是一些應用的可能性，有些雖只有小小的便利性，實際上，這些是想買車的消費者進入展示場時，讓他們大為驚嘆的功能，並突顯品牌之間真正的差異化。

因此，車廠在規畫eCall解決方案時，牢記這些因素是很重要的，設計人員可選擇以最低的成本，滿足法規最低要求，一旦建立車輛的連線，將會有更多吸引人且有利可圖的可能性。

(本文作者為Sierra Wireless M2M行銷暨市場策略副總裁)