【拓墣觀點】迎接 5G 時代,聯網汽車的發展與挑戰

作者 | 發布日期 2019 年 05 月 29 日 8:00 | 分類 汽車科技 , 網路 follow us in feedly


汽車聯網透過手機,逐漸往內建聯網功能發展,意即汽車出廠時就具備聯網功用,且各種基於網路連結的服務不斷推陳出新,但以目前發展來看,多數車廠的聯網功能集中在提升行車體驗的便利和娛樂功能。而透過車聯網(V2X)達到行車安全,則因需傳輸大量數據和達到低延遲要求,仍要等到 5G 佈建完成和訂定強制性法規等才能實現,同時在聯網方式增加後,車輛資訊安全也需有更嚴密的風險管控機制。

聯網汽車基本概念

1. 聯網汽車定義

聯網汽車是指汽車具備連接網際網路功能,能透過無線網路和車外環境連接,包括其他車輛、基礎設施、個人行動裝置與雲端等。

在 5G 即將商用之際,聯網汽車的應用又成為熱門討論話題,5G 的高傳輸效率和低延遲特性,將聯網汽車應用帶出車與駕駛人、車與車廠的範圍,進而實現車連車(V2V)、車連基礎設施(V2I)與車連行人(V2P)等 V2X(Vehicle to Everything),透過車聯網的實現,再進一步連結智慧交通和智慧城市等更大層面。

2. 聯網汽車的聯網與通訊方式

聯網汽車可透過幾個方式接入網路,包括內建 SIM 卡、外插式 SIM 卡、內建 Wi-Fi Hotspot、外接 Hotspot,透過藍牙或 USB 線與個人行動裝置連結後使用行動裝置網路。

在通訊技術上,可分為車內通訊(In-Vehicle)和車外通訊(Out-Vehicle)。車內通訊技術多元,CAN(Controller Area Network)匯流排標準是車內最常見的通訊技術,但近來受到汽車電子化程度越來越高,與先進輔助駕駛各項次系統(ADAS)陸續上車,加上未來自駕系統各類感測器產生的巨量資料,對車載網路的頻寬要求快速增加,因此近年廠商也相繼投入具備高傳輸速度的車用乙太網(Ethernet AVB)。

3. 聯網汽車的應用

便利

便利是車商最先想到的聯網用途,目的在提供客戶更佳的行車體驗,透過手機等裝置進行遠端操作車上功能,例如上鎖解鎖、閃爍大燈、控制空調,或透過定位確認車輛停放位置和防盜,車廠也能透過遠端監控車輛的健康和使用情況對客戶發出提醒,進一步預約回廠保養時間;此外,車上的資訊娛樂系統(Infotainment)在聯網後能擴大用途,例如透過 App 預定餐廳、購物與線上支付等,或語音助理功能得到強化,控制智慧家庭內的裝置、查詢即時天氣與更新路況等。在未來完全自動駕駛的時代,民眾待在座艙內的時間增多,提供多種娛樂和功能的沉浸式座艙需依賴高效率聯網。

安全

與安全有關功能中,急難救助和路側協助是最常見的功能,車廠透過車內 Sensor 偵測碰撞,或透過安全帶和安全氣囊的反應判斷是否有意外發生,有些車廠在碰撞訊息確認後,會由車廠的資訊中心通報救助系統,或者如歐盟 e-call 系統,自動通報汽車位置訊息到附近的 112 公共安全回應點(Public Safety Answering Point,PSAP)判斷是否要進行救助。進一步實現 V2X 之後,透過車輛間與車和交通號誌間的通訊,能輔助自動駕駛感測器的不足,協助判斷路況,減少碰撞意外、塞車與不熟悉道路等妨礙交通的情況。

衍伸商用服務

透過聯網,汽車能收集的資訊變多,進而衍生多種商用服務,包括汽車共享、保險與車隊管理等,例如台灣泰安產物保險廠商推出 UBI 車險,利用 App 和 OBD II 記錄行駛里程數、駕駛時段與急煞車頻率等因子,進行保險費率動態調整。此外,在商用車的車隊管理上,聯網也能發揮包括管理駕駛行為、燃料耗用、閒置管理、位置訊息、避開塞車與偵測危險等多功能,不僅增加管理效率,也為車隊節省成本。

▲ 聯網汽車的功能與服務。(Source:拓墣產業研究院,2019/05)

車廠在聯網汽車上的布局與發展

1. 車廠的聯網服務現況

聯網服務項目多且雷同

各車廠的聯網服務多元但差異不大,集中於遠端遙控功能、定位與防盜、導航與即時路況更新、線上音樂串流、強化語音助理、緊急救助與路側救援、車輛健康管理與隨時聯網等功能。部分車廠則提供一些較特殊服務,例如地理圍欄提醒功能(Geofence)可限制車輛活動範圍,日系車廠 Nissan 和 Honda 皆有此服務,美系車廠 GM 也將推出;宵禁提醒(Curfew Alert)則是設定車輛使用時間,防止他人非經同意使用車輛,或家長設定該功能提醒孩子車輛使用時間已到;而泊車提醒(Valet Alert)設定車輛移動半徑範圍,避免車輛在泊車時被不當使用。

汽車聯網的利用率待觀察

聯網功能不再是豪華車系或高階車種的特殊待遇,在車廠逐漸將全車系導入內建式 SIM 卡或內建 Wi-Fi Hotspot,以及智慧型手機高度普及化兩大因素下,備有聯網能力的汽車數量快速增加。由於聯網功能多數非永久免費,且目前對車主來說並非絕對必要,因此在免費使用期一過,該聯網功能未必會繼續被使用,導致一部分車輛雖有聯網功能卻沒有實際聯網。車廠的多元付費方案除了打包方案(Package),也可購買單項服務,購買期間分為永久、年與月,使得聯網汽車的利用率和傳輸數據量差異大,有些汽車可能只串流音樂,有些汽車則有語音助理、即時路況與行動支付等。

區域性差異大

區域性差異可分為提供服務差異和合作對象差異,由於車廠考量各地區環境條件、消費者行為與法規,以及提供的聯網服務不同,費用上也隨著服務組成而有差異,較難比較,但歐洲、美國與日本等已開發國家的服務,一般較其他國家齊全。在合作商部分也因地制宜,例如 BMW 的語音平台在歐美以亞馬遜(Amazon)為主,在中國則與阿里巴巴合作推動「從家到車」遠端服務,可透過 AI 音箱遠端查詢車輛狀況。

2. 車廠聯網服務未來發展

聯網功能擴及全車系

隨著大眾對聯網熟悉度和依賴程度變高,車廠將朝全面導入聯網功能邁進,例如 Toyota 在 2018 年「The Connected Day」中提出,於 2022 年前在日本和美國銷售的新車,將全面配備 DCM 車載通訊設備,並呼籲其他產業攜手合作推動互聯汽車普及化;Volkswagen 成立數位移動事業部門,與 Microsoft Azure 合作建立「Volkswagen We」連接旗下所有車款,預計 2020 年將有 500 萬輛汽車連接到該平台;Ford 也同樣計劃 2022 年全車系搭載 V2X 系統,初步計畫以美國市場為主。

往實現安全功能的車聯網發展

目前聯網汽車服務由車廠獨立開發後提供給消費者,多以便利性和娛樂性等強化行車體驗功能為主,與安全相關的則是急難救助和路側協助,其他提升安全的 V2V、V2I 與 V2P 等,尚待 DSRC 或 C-V2X 等技術成熟後才能實現。若 V2X 無法做到跨品牌車輛互聯,以及所有車輛皆能與基礎設施或行人互聯,那麼 V2X 理想將是空談,加上 V2X 訊號發射和接收端眾多,需處理的數據量龐大,且各地交通條件不同,需實際場景演練確認挑戰和問題,因此世界各地皆進行跨領域合作和測試,美國、歐洲、日本與中國則相繼完成智慧交通系統演示。

聯網讓車廠積極轉型為服務提供商

各車廠皆把「服務」納入發展策略的重要一環,無論是提供給私家車或商用車,讓服務從「附加價值」定位逐漸走向「獲利」。1996 年即發展 OnStar 系統的 GM,近期宣布將北美 OnStar 業務重新定位為 Revenue Center,專注於能創造獲利的聯網業務,同時也包括與其他合作廠商共享數據。

德國兩大車企 Daimler 和 BMW 宣布合資成立 5 家移動服務公司,透過聯網提供五大服務:ReachNow(多型態交通方式平台)、ChargeNow(充電服務)、FreeNow(叫車服務)、ParkNow(停車服務)與 ShareNow(汽車共享)。

衍生差異化服務

在聯網服務逐漸同質化的趨勢中,車廠開始往特色差異化服務發展,並以跨領域合作為主。例如 GM、Volvo 與 Amazon 合作「Amazon Key In-Car」,針對 Amazon Premium 客戶提供送貨到客戶的後車廂,其過程使用 GM OnStar 和 Volvo On Call 系統,只要將車行駛到指定區域內,Amazon 物流人員找到車輛後掃描包裹,就能要求車廠解鎖後車廂門放置貨品,過程皆有加密處理。

3. 聯網汽車的威脅與挑戰

車輛資訊安全

發展資安系統的軟、硬體廠商和進行滲透測試的網路安全廠商,皆透過實際駭入聯網汽車來證明資安風險確實存在,且現有防護系統似乎一攻即破。汽車資安風險節節升高的原因包括。

  1. 聯網方式變多:包括 3G、LTE、Wi-Fi、Bluetooth,或車廠用來更新軟體的 OTA 技術(Over-The-Air),多種聯網方式等於提供更多駭客入侵的接口。
  2. 聯網系統和零組件變多:包括車內資訊娛樂系統(Infotainment)、車載通訊系統(Telematics)、ECU、ADAS 次系統與各種感測器等皆能聯網,根據資安廠商的滲透測試研究,資訊娛樂系統最容易被駭,原因是該系統底層多為 Linux,與一台電腦無異。
  3. CAN走向乙太網:隨著車輛搭載越來越多 ADAS 次系統,CAN 頻寬已不敷使用,車廠開始改用車用乙太網路,讓讀取和傳送訊號的連接與一般網路相同,使得入侵汽車變容易。

資料儲存權限與位置

與購買消費品相同,車廠在提供聯網服務時都有隱私權聲明,並需要消費者同意其資料使用範圍,但隨著各國越來越嚴謹的個人資料保護法規,將使個人資料的儲存權限、類型、期限與位置有越嚴格規範。

付費模式

車廠提供的聯網服務和付費方案多元,一般給予基本功能的免費使用期限為 1~3 年,之後就要收取費用,這與以往一次買斷的汽車商業模式不同,車主為了享有服務必須持續花費,但有多少車主願意額外付費獲取服務,還要看該服務對行車旅程的重要性。

此外,目前車內聯網最常使用的還是透過個人行動裝置購買的網路流量,車輛提供的流量以使用購買的聯網功能使用為主,若要流量無上限聯網就需負擔更多費用,或與電信廠商購買車內 Wi-Fi Hotspot 方案的方式實現,至於如何說服消費者持續負擔車價外的費用,將是聯網汽車的挑戰。

額外成本

聯網汽車除了車輛零組件成本、資料儲存成本與合作平台間的授權成本增加外,眾多聯網服務勢必要培訓汽車銷售人員,教導客戶如何使用和解決客戶問題,在仍以經銷門市賣車時,車廠也需在人力成本上負擔額外費用。

(首圖來源:shutterstock)

關鍵字: , ,