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4G Lte网通技术结合M2M模块抢车联网商机

2016/11/07 - DIGITIMES企划

车联网应用为汽车产业、电子业积极关注的新应用市场,除了各国交通管理与运输设施均积极导入V2X与各式M2M整合应用,透过新一代新一代LTE Cat.1/0 M2M通讯模块透过更容易部署的Lte多频?多模方案,整合更高效连结的车联网应用...

车联网市场应用正快速扩展,车用M2M通讯应用模块需求激增,相关方案的网通连结模块需求自然而然成为炙手可热的应用方向,在车用M2M模块开发方向,导入4G网络连结衔接车内Wi-Fi车内网络环境,相关开发商期待搭配多模网通应用支持的弹性解决方案,快速渗透车联网与智能车应用市场。

4G Lte车联网应用模块网通方案炙手可热

在这场车联网应用市场中,4G网通方案可以说是最热门的应用方向,因为Lte通讯技术在释出因应M2M装置互连的低功耗无线传输Lte Cat.1/0通讯架构,等于是形成车联网应用最重要的通讯架构,而在车联网应用透过兼具低功耗、高传输效能、多装置连接优势的4G Lte无线网通技术加持下,让车联网的基础网通架构更无所拘束,不只可提供多交通设施车联网网通基本核心需求,甚至可以衔接支持基于车联网的巨量影音多媒体娱乐数码内容传输应用,让车联网应用可以发挥更多想像空间。

尤其是在智能汽车车载资通讯(Telematics)系统设计,对于无线网通技术整合本来就会朝向多模整合方向发展,以因应多元的车用网络连结需求,例如,车内用设备的区域联网应用即可透过Wi-Fi网通架构建立高速互联网络,而对于衔接车联网外部网通环境,则有多元无线网通技术可供选用,若能在基础网通连结模块预留多模整合弹性,对车载资通讯服务应用后期开发与应用导入,则可提供更弹性的硬件系统支持,而不需在导入车联网应用才发现现有车载网通模块无法支持,又得多投资网通扩充模块,增加服务导入门槛。

4G Lte+Wi-Fi多模支持  弹性因应车联网应用开发需求

以目前多模网通导入车用M2M或车联网应用方向,多数解决方案已经将Lte网通应用支持列为必备方案,延伸如三模、五模支持,或是更进阶的Lte搭配整合Wi-Fi通讯方案,甚至在Lte Cat.1、Lte机器类型通讯(MTC)Cat.0...等模块方案支持,提供车载资通讯系统弹性因应用车情境选用适宜的网通技术方案、提升车用资通讯系统对未来网通技术更弹性的衔接整合能力,相关解决方案预期将在2016∼2017年陆续推出,加速车联网扩展创新应用与智能汽车整合所需的网通连接需求。

以目前市场趋势观察,车用M2M模块开发方向正朝向衔接4G Lte网通方案整合,M2M装置的蜂巢式移动通讯功能模块朝增Lte通讯支持方向,新一代的Lte网通模块在市场用量可望因车联网终端应用大幅压低料件成本,预期其市场增长速度与经济规模估计将大幅成长。

在终端应用方向,结合Lte技术方案的M2M通讯架构,在车联网尚未成形的环境下,其实已可导入如车队管理、ITS应用等,衔接新的4G Lte网通技术,在车用资通讯系统上可搭配相对快速、智能连结与更稳固的4G Lte无线通讯网络整合,让终端应用的车队管理应用更高效整合,甚至导入高速影音串流应用方案,针对车队管理将车用终端透过车载资通讯系统将行车动态、视频透过影音高速串流技术传输至管理设备端,建构缜密的车队动态管理方案。

4G高速传输特性  满足车内娱乐影音串流网通服务需求

除了4G Lte高速传输效用对车联网应用方向的直接助益外,在2015年CES展中,其实从数家重量级车厂展示基于4G Lte无线网通连结方案整合的车载资通讯系统就可以发现应用方向, 2016年已有主流高端车行导入,透过车载无线网通模块多模支持Lte结合Wi-Fi的车联网网通方案,在商用?家用车款可以在车上无缝享受高品质的网络连接服务,甚至在车辆高速行驶情境下,维持极佳的高品质多媒体影音服务,扩展用车的绝佳影音娱乐体验。

而现有可支持4G Lte车用模块,基本上仍会具备回溯兼容2G/3G无线通讯技术方案,这对于在车联网应用场域若车辆处于无4G Lte服务网网络支持时,至少还可衔接网通服务覆盖率更高的3G/2G无线网通服务,避免发生无网络断线的问题,加上4G Lte无线通讯技术在多设备连接支持应用优化,在大量用户同时连接车联网的使用情境,联网效用较旧网通技术支持性更高,弹性联网支持成为4G Lte车用网通模块的一大利基。

网通多模支持方案  扩展Android Auto、CarPlay应用更便利

同时,为了兼顾乘车用户多元联网与云端资源取用需求,多模整合方向除4G Lte与2G/3G应用需求外,其实扩充追加Wi-Fi与蓝牙(Bluetooth)双模块整合方案方向,因为用户的移动设备可利用短距离、低功耗的蓝牙无线通讯技术,将移动设备与能连接车联网的车载资通讯系统整合,透过高速网络连接提供乘客更好的云端服务使用体验。

多模网通整合方向,与移动设备两大主流Google的Android系统装置Apple的iOS装置,分别力推Android Auto、CarPlay相应的车载操作系统,间接将装置应用导入汽车智能应用市场,除国际大厂动作频仍外,大陆的阿里巴巴、百度与腾讯等网络服务商,均计划衔接车载资通讯系统,提供相应的应用后端云服务或是车载系统开发,不仅让4G Lte车用通讯模块在多模网通支持应用方向发展的重要性,凸显车用M2M模块未来市场商机的爆发可能性。

然而,旧的无线通讯技术正酝酿退场机制,以2G移动通讯服务来说,欧、美、日、韩等国预计将于2018年相继安排2G网通服务网络退场,以汽车产品寿命至少10年需求观察,车用M2M网通模块向上扩充4G Lte无线通讯技术更能迎合应用市场的未来发展需求,甚至酝酿了4G Lte-Only M2M通讯模块的市场机会。

也就是说,针对低成本车联网部署需求,以3GPP Lte Cat.1/Cat.0规格,尤其是Cat. 0的Lte MTC网通应用方案,已有4G网通方案芯片供应商推出Lte Cat.1/0网通模块,透过更精简、低成本M2M模块开发,提供更低的车联网部署成本应用价值。

低成本4G Lte M2M网通方案  有利于车联网部署成本需求

即使目前市场上以高效能、高速传输的Lte网通模块方案在车联网应用市场话题性与能见度较高,但实际上在部署车联网基础服务网络与应用环境中,仍以低速、低成本的Lte MTC方案更具导入价值,尤其在建置V2I/V2V应用的基础建设网通模块部署,更低的模块成本仍是相关应用开发所关心的重点。

早期投入车联网应用开发的车厂、应用服务商,大多自行选定开发平台、系统与对应硬件平台,花了相对较多的开发资源在选择合适的网通方案、整合技术、系统平台,同时又必须兼顾系统平台的安全性、网通效能,开发难度极高,甚至完成后的应用系统也因为成本过高导致难以导入量产车型应用,顶多仅能在高端车款中作为智能用车设备选配聊备一格,甚至在系统实用性、可靠度与未来扩展性都会受到终端用户质疑,导致应用难以普及。

另一个车联网应用市场关心的议题,即是M2M网络的安全性、实时性与各种连接特性要求,因为车联网应用架构在网通服务上可能会影响智能车的使用安全,尤其是V2I与V2V方面应用,因此,主流车厂与M2M模块厂相继采用新一代ARM mbed物联网开发平台,透过mbed开发平台整合,可加速车载资通讯系统花在整合网通联网方案的开发进程,透过各种应用软件快速整合,即兼具安全性与实时性之mbed系统环境,快速搭建智能车的系统开发环境,将车联网应用快速导入市场。

主流车厂朝向改用基于Linux-based的mbed OS作为应用开发基础,透过mbed相对整、开放的物联网平台,轻易实践车载资通讯系统所需的Lte多模网通连接支持、Wi-Fi、蓝牙技术整合的M2M应用设计,同时满足车用设备开发所关心的实时性、安全性与系统稳定性要求。


图说:ARM mbed已有云端服务、半导体业者、网通解决方案业者积极参与,提供IoT相关应用开发基础。(ARM)


图说:为mbed设计的应用扩展网通开发模块。(CSR)


图说:Lte-M Cat.1网通方案,可提供车联网应用终端更低廉建置成本与网络效用。(Sony Ericsson)