各國5G開台已陸續進行，5G所帶來的多項加值應用服務也正如火如荼的拓展開來，而其中一項眾所矚目的焦點就是車聯網的應用發展。事實上，3GPP從R14版本就已開始討論5G車聯網的規格制定，其最終的目標就是能無縫串聯人、車與路側周邊環境，打造下世代的智慧交通環境。
根據拓墣的研究報告指出，車輛聯網可為功能帶來很大的躍升，連帶會明顯推升聯網汽車的數量。2025年新車搭載車聯網技術占比將高達八成，意味著四輛新車裡面，就有三輛新車具有聯網功能(圖1)。結合5G車聯網技術的自動駕駛時代正緩步來臨，無論是相關供應鏈或者消費者都引頸期待自駕車的擴大商用。
圖1 2018~2025年聯網汽車數量占比
資料來源：拓墣產業研究院
事實上，最先出現的車聯網技術是基於802.11p的DSRC通訊技術。原本技術發展的重點是為了輔助車輛安全，可以透過V2V、V2I的方式達到預防碰撞的效能，以匿名廣播的方式，將自己的車輛的位置及車速傳達給其他車輛。
緊接著在DSRC之後，3GPP提出C-V2X的標準，從R14版本就開始著手討論，接續演進到R16版本，後續仍有C-V2X的技術探討。雖說C-V2X問世時間晚於DSRC，在區域建設上相較於DSRC落後，不過C-V2X在覆蓋率、聯網能力(如傳輸速度、傳輸距離及低延遲)的能力上，則優於DSRC許多。
特別是R16版本是基於5G NR所制定的規格，其低延遲、超高傳輸速率以及大規模機器連接的特色，都是支撐未來無縫串聯的關鍵技術，同時也呼應人們想像與期待中的自動駕駛與智慧交通願景。
4G/5G車聯網差異
拓墣產業研究院研究副理陳虹燕(圖2)表示，從低延遲的角度來看，5G的OTA點對點的傳輸延遲約1~5ms，而4G的傳輸延遲約30~50ms，從倍數來看就有很大的差異。舉例來說，一輛時速100公里的車，延遲時間若為50ms，其延遲時間內行駛的距離約為140~150公分。相反的，若在同樣時速下，延遲時間降低到5ms，則行駛距離的長度約30公分，由此可見以3公分和150公分的距離上差異，感受出低延遲的優勢。
圖2 拓墣產業研究院研究副理陳虹燕表示，相比於4G時期，5G的車聯網無論在傳輸速率、連接數量與傳輸範圍都有長足的提升。
在傳輸速度上，5G NR所具備的增強型行動寬頻(eMBB)技術，其實就是超高速傳輸速率。自駕車通常會產生很大量的資料，並且需要即時傳輸資料與周遭的車輛共享，這些就要依託5G的超高傳輸速率去實現，相比於4G時代的傳輸速度0.1Gbps，5G每秒可傳輸10Gbps，為4G傳輸的百倍提升。
而連結裝置數量的比較上，大規模機器通訊(mMTC)指的就是可以連結更多裝置。5G每一平方公里可連結的裝置數量是100萬個，此特色能讓更多裝置同一時間連線，達到全面通訊的能力。
綜合5G NR的所有能力，可滿足車聯網四大應用場景，包含先進駕駛、列隊行駛、擴增感測器與遠端駕駛等。5G為自動駕駛帶來許多創新應用，也讓汽車產生很多的數據資料，包含感測器數據、車輛的行駛數據，以及聯網的行為數據，如能善加利用這些數據，將產生新的商用價值、新的商業機會。
車聯網優化eCall救難效能
除了上述5G所帶來的新功能之外，事實上過去車聯網相關的其他技術，如eCall也隨著2G和3G即將走入歷史，而開始採用LTE的聯網技術，有望帶來更多新的加值服務。
eCall是歐洲用來做急難救助的系統名稱，於2018年的成為歐洲汽車強制性搭載的功能，其運作流程是當汽車意外發生的時候，會透過觸發機制來通知警方意外發生，也就是透過MSD提供車輛的位置、碰撞的時間、辨識碼(如車牌)，或者是駕駛者的行駛方向等數據。
一直以來這種觸發機制所使用的通訊傳輸技術大多為2G或3G網路，但隨著2G和3G逐漸退役，歐洲的電信業者也開始引進下一代的eCall，也就是基於LTE技術的eCall技術。
陳虹燕談到，未來當eCall基礎於LTE之後，將能夠傳輸更多數據量、保證語音通話不中斷，同時還可以傳遞行車記錄器的影像。也就是說，當事故發生時，行車記錄器會緊急儲存影像，將此影像傳達給警調單位，借此判斷車禍的嚴重度。
除此之外，基於LTE的eCall還可以透過遠端的雙向控制，幫駕駛員按喇叭、閃燈、熄火或開關門鎖，以協助救難隊更快速找到失事的駕駛員，這就是下一代eCall可以帶來功能上的提升。隨著5G時代的來臨，當標準制定更完善之後，相信將有更多eCall的加值服務會陸續被開發出來。
陳虹燕指出，目前產業面臨的不僅僅是通訊時代變革，其實對於整個車內聯網服務也是一個進程，從過去車載資通訊服務一路走到輔助安全，再慢慢演進至未來的自動駕駛。
無論是提供車輛更多的使用情境、應用，在汽車的設計上都產生許多改變，過去消費者購買一輛車，其車聯網服務是對接到車廠的車聯網平台。展望未來，在5G車聯網的發展下，其對接包含車輛、基礎設施、雲端與行人。
T-Box微型化開發當道
不過要實現自動駕駛也非一蹴可幾，無論是車內設計與車外環境的設計都需同步升級，才能達到完全的自動駕駛，或者說是智慧交通的應用。舉例來說，車外環境關心的重點在於5G布建的速度、力度，以建設出智慧道路的環境，以搭配智慧汽車的互通有無。
而在車內應用涉及到諸多技術，值得一提的在於T-Box，也就是車輛能夠對外連接的重要裝置。當T-Box與5G相遇產生甚麼樣的改變呢？
5G為高頻網路，也意味著訊號損耗較大，因此目前有許多設計將T-Box擺放的位置靠近天線，或者與天線整合在一起，使其損耗降低，也就是現今常聽到智慧鯊魚鰭天線的這種產品。
不過這類型的設計實際上遇到諸多考驗，由於擺放的位置在車頂，車頂篷與車頂板中間無太大空間，故開發商需將設計朝微型化發展。再者，靠近車頂的地方溫度較高，耐熱程度成為重要考量，同時也考驗T-Box周邊元件老化速度、可靠度等問題，這些在在顯示出5G時代，硬體設計面臨的挑戰。
滿足駕駛/影音娛樂 雙模eSIM設計趨勢成形
另一方面，在eSIM的發展上，陳虹燕預期將有望朝雙模eSIM(Dual eSIM)的趨勢邁進。她認為，聯網的功能只會越來越多，不會越來越少。也因如此，如何確保每項功能不中斷，可以很好被執行，Dual eSIM的設計方式不外乎是一個解決之道。 整體而言可將汽車的功能分成駕駛功能和娛樂功能兩類，與駕駛相關的功能如OTA、SOS急難救助、遠端控制、車輛資料傳輸等歸納成一類，而網際網路、影音娛樂、語音服務與購物支付等自成一類，分別由各自的eSIM負責相關功能，以避免在執行OTA傳輸時，其他功能無法運作的問題。
事實上，2020年CES展會上，已有車廠如Land Rover Defender發表Dual eSIM的解決方案，預期2021年時即能看到相關的車種展出。