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2018年汽車電子技術成熟曲線
蔡玉琬 .2018/09/18
摘要 汽車零件領域的創新著重於更自動化的汽車、更高的燃油效率與更多的連結。Gartner報告有助於讓技術提供者了解影響這些技術採用與潛在商業影響,報告強調的技術將著重於能改善使用者體驗(UX)與強化機動車輛安全性、減少燃油消耗技術與環境,主要將著重在硬體方面。Gartner預測Level 3自動駕駛(Level 3 Autonomous Driving)硬體將在2020年被大量生產,即使其中多數在法令上僅被授權至Level 2,且硬體能力將持續領先於軟體發展與法規環境。
Gartner報告提及具顛覆性效益的技術包含2-5年內可被產業應用的數位安全(Digital Security);需要5-10年的有車對車通訊(Vehicle-to-Vehicle Communications)與鋁空氣電池(Aluminum-Air Batteries);10年以上則有Level 4自動駕駛、Level 5自動駕駛、鋰空氣電池(Lithium-Air Batteries)與氫燃料電池(Hydrogen Fuel Cell)。下列將摘要介紹自動化汽車在網絡連結方面的汽車電子技術概況,以及在泡沫化谷底期(Trough of Disillusionment)的車對車通訊。

一、 更自動化方面的技術發展
與自動駕駛有關的感測器技術,如光達(LIDAR),大多已經歷過度期望的高峰期(Peak of Inflated Expectations),Gartner預期這些技術將在10年內達到實際生產高峰期(Plateau of Productivity),10年內將可看到Level 3自動駕駛,且具備Level 3自動駕駛的運算與感應能力的車輛將在2020年後被大量生產,Level 4自動駕駛與Level 5自動駕駛將隨著更強大運算能力與軟體發展而得以實現,這些技術將加速共享汽車服務的成長與改變購車行為,不過大概還需要10年以上的時間才能實現。

二、 車輛連結方面的技術發展
新連結技術將改變汽車的未來,數位安全在保護汽車免於網路攻擊風險是必要的技術。雖然數位安全目前仍處於過度期望的高峰期,Gartner預計5年內此技術將能達到實際生產高峰期。車對車通訊技術與無線更新軟體技術(Over-the-Air)正處於泡沫化的谷底期,部分是因為數位安全技術尚不具可行性。

三、 車對車通訊
(一) 定義:車對車通訊是透過專用短距通訊(Dedicated Short-Range Communication, DSRC)或蜂巢式車間通訊技術(cellular vehicle-to-everything, C-V2X)與車輛進行無線資料傳輸。主要目標是讓行進中的車輛在特定網路內傳輸車輛位置、道路與交通狀況的數據給他人,以防止意外事故,可能是讓駕駛收到警告,或讓車輛自行採取預防性行動,例如:透過自動煞車降低行進速度。
(二) 商業效益:如果在大規模與具互操作性的方式實施,V2V能夠以近乎即時通訊實現更安全的駕駛性能,將對商業效益與公共安全產生相當顯著的影響。V2V能透過從其他車輛獲取到有關路況的資訊來補強氣車感測器能力的不足,讓駕駛與汽車系統能調整行駛策略與緊急事件的調動以確保乘客、其他車輛與行人的安全。
(三) 市場概況:全球的車對車通訊領域大致分為DSRC與C-V2X兩種技術。DSRC的擁護者宣布其更廣泛的建置規劃,如福斯汽車(Volkswagen)宣布2019年後的車輛將內建DSRC,豐田(Toyota)則宣布預計2021年後美國境內販售車輛將會內建此系統。截至2018年3月,Toyota與Lexus在日本地區配有DSRC的車輛已達10萬台。然而隨著福特(Ford)與奧迪(Audi)支持的C-V2X持續受到許多OEM的青睞,並積極進行以LTE為基礎的C-V2X試驗,使得全球對於V2V未來技術仍未有共識。
(四) 主要國家之策略:從監管者的角度來看,美國政府的規劃轉變,開啟C-V2X市場的關鍵發展機會,目前美國政府已放棄之前要求OEM應在2020年前在新車內設置DSRC。歐洲的合作式智慧交通(Cooperative Intelligent Transport Systems, C-ITS)規格在推廣V2V時並無指定特地技術選項。在缺乏監管單位指定規格下,最可能發生同時配置DSRC或C-V2X的車輛在兩個市場銷售,取決於OEM決定。中國大陸可能以C-V2X作為其V2V的技術標準,可能導致全球在長期下較傾向C-V2X。因為此兩技術無法相容,在缺乏共識下,可能導致部分市場推出具有雙模技術車輛,以確保能極大化車輛與基礎設施間的互操作性。
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資料來源 Hype Cycle for Automotive electronics, 2018