車聯網競爭白熱化。半導體商為搶得市場先機，紛紛於近期發表V2X相關技術及產品，引爆新一波車聯網晶片戰火；除藉此搶下更大智慧汽車版圖，也加速智慧汽車發展進程。
車聯網商機持續發燒，吸引半導體廠積極搶攻市場大餅；其中，瑞薩電子(Renesas Electronics)、恩智浦(NXP)及u-blox近期更瞄準智慧運輸(ITS)應用領域，強推新款汽車與各種外界物體(V2X)通訊解決方案，揭開V2X晶片戰火序幕。
V2X透過車輛與其他周遭環境的通訊連結，可提高道路安全，減少交通擁塞和能源消耗，同時提高乘客體驗和安全性。V2X加上多種常規先進駕駛輔助系統(ADAS)技術，如雷達感測器與攝影機，將可獲得位置、速度及周圍車輛方向等資訊，進而實現360度的情境感知。
瑞薩首款V2X SoC出鞘
看好IEEE 802.11p在車聯網的商機，瑞薩近日發布符合此標準的新款系統單晶片(SoC)--R-Car W2R(圖1)，有利發展車對車(V2V)、車對基礎建設(V2I)等V2X通訊應用。
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| 圖1 R-Car W2R有利發展車對車(V2V)、車對基礎建設(V2I)等V2X通訊應用。 |
據了解，新款SoC是瑞薩R-Car系列裡首款針對V2X所設計的元件，遵循歐美智慧交通系統使用的5.9GHz IEEE 802.11p通訊標準，採用瑞薩獨有的射頻(RF)系統設計，具低雜訊的特色，頻外發射強度少於65dBm，符合歐洲電信標準協會(ETSI)的要求，能傳送較佳品質的訊號，相當適合先進駕駛輔助系統(ADAS)應用，如前方防撞警示系統(FCWS)、車道維持系統(LKAS)。
比起以往的相機影像、紅外線與毫米波雷達等技術，V2X能在車與車或是汽車與訊號裝置、路側單元之間進行雙向通訊，毋須經由雲端來傳送路線資料。因此能減少車禍與交通阻塞，並且可即時追蹤交通情況與獲得資訊，現今已經有許多國家和公司加速發展V2X，此將成為未來汽車重要的技術。
由於IEEE 802.11p具有低延遲性，能使汽車即時獲得資訊，有助提升汽車的主動式安全，可加速V2X發展，未來有望成為車載資通訊的重要技術。
恩智浦V2X晶片 邁入場測階段
除了u-blox之外，恩智浦也動作頻頻，包括與荷蘭、德國和奧地利簽署備忘錄，合力打造ITS高速公路，以及與思科(Cisco)攜手投資Cohda Wireless，推動ITS與V2X通訊技術發展，以強化車用半導體解決方案陣容與市場競爭力。
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| 圖2 恩智浦半導體大中華區汽車電子業務部總經理陳偉進表示，V2X是未來智慧交通、智慧城市的重要基礎。 |
恩智浦半導體大中華區汽車電子業務部總經理陳偉進表示(圖2)，V2X是未來智慧交通、智慧城市的重要基礎，可減少交通意外、改善交通壅塞情況。美國交通部也已確定將採用802.11p技術做為車用通訊標準，該標準在90km/h的速率下，封包丟失率極低，因此很適合用於車聯網。
恩智浦已與荷蘭、德國和奧地利簽署通訊聯盟備忘錄，於2015年開始將荷蘭鹿特丹經由德國法蘭克福，到奧地利維也納的高速公路打造為ITS走廊，藉此提高交通安全、降低壅塞，同時收集相關數據，以優化V2X技術的演算法，提供更精準的預警系統。
此外，恩智浦與Cohda Wireless合作，已於2014年量產V2X通訊晶片--RoadLINK晶片組。該晶片組採用針對汽車應用需求而設計的無線通訊標準--IEEE 802.11p，因此不會有蜂巢式(Cellular)或其他網路速度緩慢或不穩定情形發生，且能直接與周圍環境中的公共設施及其他汽車相互連結，以達到即時傳遞訊息並確保可靠道路安全通訊。
奧迪汽車(Audi)已於2015年1月在德國總部因哥爾斯塔特(Ingolstadt)，針對恩智浦及Cohda Wireless的V2V通訊技術進行許多現場測試。在高速行駛的挑戰中，搭載RoadLINK晶片組的奧迪汽車，在高達每小時500公里的相對速度相向而行，可於超過2公里的距離內進行通訊。恩智浦硬體安全零件亦使用於保護通訊系統免受操控及未經授權的追蹤與資料存取。
奧迪集團EMC/天線零件部門主管Aurel Papp表示，恩智浦的RoadLINK晶片組與德爾福(Delphi)汽車公司的車頂天線結合，在該公司的現場測試中呈現迄今最佳的成果。在充滿挑戰的測試環境中，例如森林中的交叉路口(樹木會吸收頻率為5.9GHz的無線訊號)，通訊範圍比以往測試的系統更為寬廣。
根據奧迪的測試結果，RoadLINK可在實際路況及高速行駛下為警告、接收性能及通訊範圍的無線資訊交換提供出色的可靠性。相較傳統無線技術，RoadLINK晶片組可大幅縮短反應時間，能夠更快速傳遞潛在危險及攸關安全狀況等訊息。
恩智浦半導體創新資深總監兼V2X專案經理Andrew Turley表示，恩智浦和Cohda Wireless的合作，能為汽車製造商提供邁向未來智慧聯網汽車世界所需的安全連結；而與Cohda合作開發的RoadLINK晶片組，在重重挑戰的環境下，可達到性能、可靠性及安全性的嚴格標準。除恩智浦外，u-blox也於近日宣布與Cohda Wireless進一步合作，取得Cohda最新MK5模組化設計授權，並推出新款嵌入式V2X收發器模組--THEO-P1，藉此強化在車聯網市場的競爭優勢。
取得Cohda獨家授權 u-blox投入V2X模組製造
u-blox短距離無線電產品中心資深總監Herbert Blaser表示，與Cohda的最新合作，將使u-blox在V2X市場取得有利發展位置。隨著越來越多新的部署出現，V2X市場已日益成熟，u-blox可提供由該公司模組所組成的最佳V2X解決方案，以解決汽車和基礎設施設備等客戶的需求，而傳統的駕駛輔助解決方案也可受惠於V2X技術的導入。
Cohda Wireless執行長Paul Gray指出，V2X通訊市場正不斷成長，因此該公司已決定將其所開發的先進V2X無線電模組--MK5的設計權授予u-blox，以便更專注於軟體矽智財(IP)的開發。
據悉，THEO-P1為一款車用等級的小型收發器模組(圖3)，可促進V2X通訊系統發展，目前已廣泛用於車內設備(On Board Units, OBU)和道路基礎設施(Road Side Units, RSU)。THEO-P1基於雙向、短距離的5.9GHz無線電技術，可在時速250公里的車輛運作，並具備一公里感應範圍。
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| 圖3 THEO-P1可促進V2X通訊系統發展，目前已廣泛用於車內設備和道路基礎設施。 |
未來Cohda Wireless將繼續提供MK5 OBU和MK5 RSU相關產品於V2X試驗和中小型的V2X部署，但未來這些建設都將會是基於THEO-P1模組。
與Autotalks合作有成 ST V2X晶片展開導入設計
有別於恩智浦與u-blox，意法半導體(ST)則與Autotalks合作，日前雙方共同宣布，準備發布合力研發的第二代V2X晶片組。據悉，該解決方案可因應美國即將發布的車聯網道路安全法令，預計2016年將與智慧駕駛系統領導廠商展開導入設計(Design-in)。
Autotalks執行長Nir Sasson表示，V2X是能否達成智慧駕駛的關鍵，並可令用路者對安全、交通擁塞與環境衝擊等方面改觀，該公司透過與意法半導體合作，已經準備好更安全、低成本和效能更佳的新一代V2X晶片組。
意法半導體車用資訊娛樂系統事業單位總監Antonio Radaelli指出，該公司如期在過去公布的時間(2017年)內完成智慧駕駛計畫，並能提供安全與不破壞生態環境的行車經驗，朝著自動駕駛理念前進，希望讓行車變得更聰明、安全與維持行動性。
據了解，V2X能達成汽車與汽車通訊，以及汽車與基礎設施通訊，同時能在無線範圍內進行安全與行動應用，譬如提供視野無法預見的警示訊息，或透過協調交通訊號來預防塞車。
現今知名汽車大廠已和技術夥伴共同開發V2X系統，希望能從2017年開始建立嶄新的行車體驗；而美國能源部國家高速公路交通安全管理局(NHTSA)亦於2015年5月宣布一系列措施，希望增進「救生(Life-saving)」技術發展，加快新車安裝V2V的法規進度。
據悉，從2014年起，意法半導體與Autotalks便共同開發V2X晶片組，希望能於短時間內研發出解決方案，而此方案具有低功耗、高溫度範圍、高整合度與效率等特性；而為讓全部訊息皆能空中下載(Over the Air)，該晶片採用加密引擎，確保所有經由未授權途徑的訊息皆不會洩漏機密，以維護安全性，並支援愈來愈多的複雜安全系統，來達到安全自動駕駛。