車聯網熱潮引爆汽車周邊半導體元件的需求，無論是行動裝置晶片商、微控制器廠商還是IP廠商皆看好該市場的潛在價值，試圖拿出看家本領在此一領域大顯身手，就是希望能搶在眾多競爭者開始動作之前，奪得技術的主導地位。
2015年世界行動通訊大會(MWC)雖已落幕，但廣為各家廠商熱烈探討的車聯網議題卻持續發酵。事實上，自從智慧型手機普及以來，行動裝置一直都是廠商在MWC展示的重要焦點，然而在此次大會上廠商已開始將目光移向車聯網應用上。
其實這樣的發展並不奇怪，正是因為行動裝置的普及才得以誘發車聯網的商機。駕駛可藉由行動裝置和車聯網系統連線，達成透過車載螢幕通話、播放行動裝置中的影音資料，甚至使用車廠自行開發的行車應用程式(App)，這都大幅提升行車樂趣和駕駛體驗。
以視覺運算處理器廠商NVIDIA為例，其近來利用旗下Tegra處理器展現強大企圖心，積極搶攻車載資通訊系統商機。據了解，該款處理器近日將被本田(Honda)擴大採用於Civic、Civic Tourer和CR-V等車款的Connect車載音訊與資訊娛樂系統中。截至目前為止，本田已成為NVIDIA第十九家Tegra處理器的採用廠商。
展現運算處理能力 NVIDIA大啖車聯網商機
NVIDIA汽車應用部門副總裁暨總經理Rob Csongor認為，本田將該行動技術推展到一個全新的汽車市場。在這些本田車款中，Tegra處理器透過Android作業系統(OS)提供開放、靈活的資訊娛樂系統，讓駕駛和乘客使用各種智慧型手機App，也符合汽車產業的各種要求。
除此之外，雙方也將展開緊密合作，將Android 4.0.4作業系統一併整合至2015年的Civic、Civic Tourer和CR-V車款，並借助NVIDIA在遊戲、平板電腦和電視平台豐富的Android經驗拓展至各類的汽車應用。
Connect資訊娛樂系統在Tegra處理器的輔助下，可提供駕駛簡易、更直覺式的使用者介面(UI)，如擰轉、縮放和滑過等快速的觸控反應都是在智慧型手機和平板常用的控制方式，使用者不必再重新適應(圖1)。另外，該系統能提供衛星導航、AM/FM/DAB、後視錄影機和行車資訊等應用，更可連接至本田應用程式中心(Honda App Center)即可在該觸控螢幕上使用Aha Radio等相容的應用程式。
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圖片來源：Honda
圖1 Honda Civic 7吋車載裝置具有客製化首頁的特色功能，讓車主擁有個人化的駕駛體驗。 |
除了提升車載系統在娛樂上的服務之外，安全性也是車聯網的發展主軸。目前，行車問題主要還是圍繞在停車、行車距離等，一旦駕駛判斷錯誤都很有可能會造成極大的人身安全。有鑑於此，許多廠商分別針對先進駕駛輔助系統(ADAS)攝影機、感測器提出解決方案。
瞄準車用安全需求 晶片商火力全開
首先，在行動裝置晶片占有一席之地的高通(Qualcomm)就祭出完整的車用解決方案，日前率先推出Snapdrgon 602A車用處理器，並搭載於Maserati和Cadillac概念車款。
高通認為，即便全球導航衛星系統(GNSS)已是現代汽車的標準配備，不過3D連結導航系統和車道檢測系統將會為車用安全開啟嶄新的局面。Snapdrgon 602A就是基於這樣的理念而設計的，旨在解決現有的停車問題，其搭載Adreno繪圖處理器(GPU)，利用相機聚合軟體(Camera Aggregation Software)，重整由車外鏡頭傳輸至中央處理器(CPU)的即時影像，呈現俯瞰視角的車外畫面，打造零死角停車視野，為下一代駕駛劃下一道安全防護線。
如前所述，該款處理器早先已於2015年國際消費性電子展(CES)露面，被搭載於概念型車款中。車身外配置前、後、左、右四顆魚眼鏡頭，達到超廣角視野，捕捉車外高畫質(HD)的即時影像，再搭配Snapdragon 602A處理器，由支援每秒輸出30張圖(30fps)的GPU融合影像資訊，如重整魚眼鏡頭的畫面以輸出正常畫面給駕駛，並根據各個視角生成俯瞰畫面及組合片段的畫面。
至於後續處理階段，GPU將會進一步調節影像色彩並融合影像，為駕駛呈現俯瞰畫面以全面掌握車外環境。據了解，Snapdragon 602A係專為由上而下的360度環繞視角所設計，讓駕駛能依據處理器所傳輸的畫面資料，安全停車。
事實上，有鑑於新一代資訊娛樂系統和全球衛星定位系統(GPS)的協助，甚至是目前正在發展的無人駕駛，都讓駕駛這件事變得易如反掌，並能輕鬆擷取到周邊環境資訊，不過停車這件事依舊帶來許多困擾，舉例來說，駕駛常常得要花費許多力氣了解車外環境，以確認停車位置有無障礙物，而高通此舉可望為車用市場添上一股新氣象。
不僅如此，高通近來除了發布Snapdragon 602A之外，也極力和賓士(Mercedes-Benz)AMG PETRONAS車隊結盟，正式成為該車隊的官方技術夥伴。據了解，雙方未來將聚焦在即時資料傳輸、感測網路，以及內建無線充電，合作開發新式聯網汽車技術，不僅有助高通在技術開發上領先其他廠商，車隊也能仰賴這些先進技術來提升參賽表現。
高通總裁Derek Aberle表示，高通致力領導聯網汽車發展趨勢，並將行動技術的長處納入車載系統之中。這次合作可做為展現新技術測試平台，精煉出業界最精密的車用技術。
目前該公司與眾家車廠及供應商合作，參與多達四十多個汽車相關項目，涵蓋聯網、安全、導航、資訊娛樂，以及Qualcomm Halo車用無線充電技術。
另一方面，恩智浦(NXP)宣布買下飛思卡爾(Freescale)，力圖鞏固其在車用、微控制器(MCU)的市占地位，以躋身成為車用半導體領導供應商，並結合飛思卡爾廣泛的MCU產品以發揮綜效。值得注意的是，恩智浦亦希望藉由雙方在車用電子的實力，主導日後車用安全和先進駕駛輔助系統解決方案發展動向，事實上，雙方產品重疊性大，可望為物聯網的車用電子和MCU兩大重點市場帶來更完整的解決方案。
此外，有鑑於先進駕駛輔助系統是車聯網中相當熱門的應用，不久前，比利時微電子研究中心(IMEC)和Panasonic針對車用雷達，也發表基於互補式金屬氧化物半導體(CMOS)製程技術的79GHz毫米波(Millimeter-wave)雷達收發器晶片，可望實現具備精確偵測存在(Presence)和移動功能的低成本雷達系統。
比利時微電子研究中心物聯網感知系統計畫總監Wim Van Thillo表示，該晶片係採用28奈米CMOS製程，除可用在汽車雷達外，亦能運用至智慧家庭、無人駕駛機(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)與機器人等領域。
相較於超音波感測器，毫米波雷達技術應用於先進駕駛輔助系統(ADAS)可在諸如塵霧瀰漫和黑暗的環境中，提高駕駛安全性，同時也能使ADAS偵測範圍更廣，有效提升精準度。IMEC的79GHz雷達解決方案是基於28奈米CMOS技術，是現今矽鍺(SiGe)技術極具吸引力的解決方案，可實現更低功耗、更精巧且低成本的解決方案。
據悉，IMEC和Panasonic的收發器晶片包含一個控制迴路，可抑制從發送機到接收機的溢出功率，而不會影響射頻(RF)性能；在發射機輸出功率為11dBm、功率消耗為260mW時，接收機增益為35dB且雜訊指數(Noise Figure)低於7dB，而發送機至接收機的訊號溢出功率抑制量為15dB；正因得益於寬調變頻寬，因而可達7.5公分的深度分辨率。
搶車聯網商機 ARM推Cortex-R5安全文件
除了晶片商忙著搶食車用市場大餅，上游的處理器矽智財(IP)廠商也看見車用市場的潛值。安謀國際(ARM)在近日發布一套安全文件(Generic Safety Documentation)，藉以填補汽車領域對功能性安全的需求，加快Cortex-R5處理器前進車用市場腳步。
據了解，Cortex-R5能提供相當的成本效益，適用於多種嵌入式應用，因此許多晶片商目前都已大量採用，做為開發特定應用系統單晶片及一般用途微控制器；此外，其符合ISO 26262標準，減少晶片商對整體零件的需求量，以加快設計週期，降低製造與整體系統成本，同時減少功耗以及汽車廢氣排放。
ARM處理器事業部總經理Noel Hurley表示，功能性安全對汽車應用等市場來說日益重要。ARM針對有意跨足這些高成長領域的合作夥伴，除提供Cortex-R5處理器，還新增通用安全文件，開發人員可將之利用於各式各樣的安全應用上。
多功能車載系統是目前汽車聯網的發展趨勢，功能安全遂成為主要訴求，而車用電子技術的不斷演進正是為了滿足該應用對功能安全的渴求。新款安全套件能提升Cortex-R5處理器在動力傳動機構(Powertrain)、先進駕駛輔助系統等汽車應用的安全性，並提供系統單晶片(SoC)開發人員更多功能安全必備資訊，讓其客戶能安心採用該款處理器。