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全球車用電子市場觀察:5G加速車聯網發展

市場高度關注的車聯網(V2X)居物聯網發展中樞,其發展關鍵取決於短距無線通訊技術(Dedicated-Short-Range-Communication,DSRC)和蜂巢式通訊技術(Cellular-V2X,C-V2X)兩大技術演進狀況。

DSRC發展較早,技術發展成熟且逐漸進入量產階段;C-V2X由於通訊協定未定義完全,進程較慢,但日後可與5G網路銜接,故後勢可期。

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車聯網通訊技術介紹

車聯網通訊技術分為DSRC與C-V2X兩大陣營。DSRC以Wi-Fi IEEE 802.11通訊協定為技術規範,發展時間較早,1999年美國交通部(USDOT)基於對V2X技術的重視,認定道路安全的管控基礎應建立於車輛間通訊,遂提出專用短程通訊技術(DSRC),推動道路安全應用。

從使用地區來看,DSRC主要分布於美國、日本與歐洲,韓國也預計2018~2021年在全國高速公路部署基於DSRC技術的路側系統。

C-V2X為另一大陣營,有鑒於DSRC在不同區域的頻寬缺乏一致性、無法兼容使用LTE通訊技術裝置,以及未來無法與5G銜接,因此需要另一套系統來補足。

C-V2X主要集中在中國和歐洲,全球統一規範由3GPP制定,從Rel.14版本分兩階段針對車聯網技術規範制定,至今初步架構已算定義完整,並分為2種通訊界面:(1)Uu界面(蜂窩通訊界面),主要負責V2N溝通;(2)PC5界面(直接通信界面),以滿足V2V/V2I/V2P應用為主。

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從MWC 2019看重點晶元廠商的車聯網布局

  • 高通

高通為全球最主要的通訊晶元供應商,推廣5G發展不遺餘力,且延伸至車聯網並加速推廣C-V2X通訊技術,以維持市場領先地位。回顧近年發展,高通在CES 2018展出Snapdragon 802A第二代車用平台,且針對C-V2X應用推出9150 C-V2X晶元組,並於MWC 2018宣布與眾多汽車廠商和Tier 1廠商合作,加速自身在提供車聯網服務的認證過程。

2019年高通延續2018年主題,在CES 2019發表9150 C-V2X晶元組與Ford、Audi等車廠的實際應用,並預計2019年推出第三代Snapdragon車艙平台,加入更多先進無線傳輸科技。高通在MWC 2019舉起C-V2X大旗,包括符合3GPP Rel.14/15規範的C-V2X技術應用,將於2019下半年向客戶送樣測試,並預計於2021年量產;同時也發布Gen2. Connected Car Reference Design(CCRD),推出4G/5G架構的Sanpdragon車用平台,整合先進RFFE、C-V2X與HP-GNSS(High-Precision Global Navigation Satellite System)功能,讓人一窺C-V2X 9150晶元組下一代產品的發展走向。

從高通2018~2019年在車聯網技術的發展方向來看,DSRC和C-V2X各有值得持續觀察的重點。在DSRC部份,高通過去同樣推出相關解決方案,加上美國政府仍維持部分車廠在2021年上市的新車需搭配DSRC車聯網功能,相信高通仍會繼續提供DSRC相關解決方案,但未來或許會逐漸減少DSRC比重,從能同時提供DSRC和C-V2X的服務選擇性減少DSRC佔比。

至於C-V2X部份,高通為了保有其在通訊市場的領先地位和獨特性,以及未來順利銜接5G通訊,勢必會加強推廣C-V2X通訊技術,儘管無法短時間內解決車用認證時間問題,以及通訊介面和規範訂定尚未完全定案,但有鑒於市場和消費者的高度期待,加上占汽車銷售市場最大份額的中國也積極發展C-V2X,依舊後勢可期。

  • Autotalks

以色列晶元供應商Autotalks在CES 2019和MWC 2019重點展示全球首發可切換支援DSRC與C-V2X車聯網通訊技術的收發器晶元PLUTON2和處理器晶元CRATON2,尤其對DSRC來說,全球性支援意味可在不同區域的頻段使用(DSRC陣營又依區域性分北美歐洲和日本2種頻段)。

依照車聯網技術發展現況,能同時支援2種通訊技術,確實相當具有市場競爭力,另一特點則是Autotalks的晶元設計,將V2X功能從車用蜂巢網路存取裝置(Cellular Network Access Devices,NAD)獨立出來,提供網域分離功能、獲得更佳安全性與延展性,以及優化資通訊控制單元設計成本。

目前市場上Tier 1廠商、電信商或模塊廠商,標榜能提供支援2種通訊技術解決方案的多與Autotalks合作,因此在晶元配置和模塊設計上,短期內整合性晶元絕對是首選,不只節省空間和耗電量,成本管控也是主要優勢。

  • 華為

華為網通設備已擁有高市佔率,在車聯網和5G發展也屬領先。華為自行研發的Balong網通晶元系列,技術層面不容小覷。2018年華為在中國無錫部署的車路協同端到端解決方案,完整模擬車聯網在道路使用的各種可能狀況,基於自研晶元Balong 765的RSU(Road-Side-Unit),結合華為T-box建構的車路協同基礎建設,其試驗結果的成功也在MWC 2019獲頒GSMA汽車移動創新大獎。Balong 765於MWC 2018上發表,為1款LTE modem晶元,最大特點是8×8 MIMO(8天線多入多出),且能支援車聯網應用。

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source:新浪微博@華為何剛

除了Balong 756外,華為另一個重點是自研5G晶元Balong 5000,Balong 5000雖在MWC 2019前已發布,但就其產品規格可發現Balong 5000明確支援C-V2X車聯網功能,且結合自身晶元與設備優勢,讓C-V2X發展一路從4G挺進5G網路。除了連續性的好處外,也具備與基地台和各項設備的整合性,加上中國廣大內需市場和政策配合,在車聯網測試認證上也頗具優勢。

但面對中美貿易的不穩定性,以及目前華為的自研晶元幾乎僅供給自家產品,少有廠商向華為單獨採購晶元,或被要求採購整套解決方案,此策略或對商品彈性有些許影響,但就技術層面來看,可說是為中國發展C-V2X車聯網技術奠定明確方向和進程。

  • Skyworks

Skyworks在MWC 2019發布的主要消息為與Intel合作開發5G系統解決方案,預計2019下半年送出樣品認證,並於2020上半年提供服務。

身為重要RFFM晶元商之一,Skyworks不只在5G網路上有動作,旗下SKY85761就是1款針對C-V2X車聯網技術的RFFM晶元,Skyworks也選擇C-V2X陣營提供RFFM解決方案,結合日後在5G的布局計劃。

  • Qorvo

Qorvo同為重要RFFM晶元供應商之一,在2018年就宣布與Qualcomm合作,提供QPF1002Q FEM給C-V2X 9150晶元組,顯示其在車聯網的布局也跟上大廠趨勢。除了QPF1002Q外,Qorvo也提供可支援DSRC與C-V2X的RF模塊,加強商品競爭力。

在MWC 2019上,Qurvo標榜2018年已出貨超過1億個RF module供5G基建設之用,充分展現其在5G RF module搶奪市佔的積極作為。Qurvo旗下3款產品:QPB9337/QPL9057/QPA3503可對應不同需求,其中QPA3503是針對5G大量傳輸使用,且可對應各種應用領域,將是日後Qorvo搶進5G-V2X RF module的利器。

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Tier 1廠商與車廠動向

除了上述晶元商外,MWC 2019也有許多車廠與Tier 1廠商對V2X提出不少展演和應用,策略上也各有不同,象是看好未來5G進程逐漸明朗將加速C-V2X趨勢而選擇C-V2X,或採取成熟DSRC技術先行搶下市場份額,也有選用DSRC和C-V2X的兼容性解決方案。

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▲Tier 1廠商與車廠在車聯網陣營分布,source:拓墣產業研究院整理

值得注意的是,Tier 1主力廠商在車聯網發展較不區分陣營,而是跟隨時間推演和趨勢發展,對Tier 1廠商來說,需提供汽車廠商全面性的解決方案獲取訂單,若限定產品別反而抑制自身商機,因此可看到主力Tier 1如Continental、Bosch與Denso等大廠在雙方陣營皆投入資源開發。

對車廠來說,技術領先不見得能保證搶下市場份額,還有成本考量和消費者期望高性價比問題,汽車需配置的功能視需求與Tier 1購買後,即可進入測試階段,若已有別家車廠選擇相同功能並開始販售,更能加快上市時間,因此新技術的選擇較為彈性,不一定先選就會獨佔鰲頭。總括來說,5G商用明朗化對整個車聯網通訊產業有正面推進作用,不只加速C-V2X發展決心和方向,也連帶拉拔DSRC技術部署,把握DSRC相對成熟產品項目,搶下車聯網應用先機。

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拓墣觀點

  • 短期內車聯網整合DSRC與C-V2X為趨勢

就現行車聯網發展而言,DSRC和C-V2X提供的服務重疊性不高,加上DSRC技術即將進入量產階段,C-V2X若要做到不同品牌車輛互相通訊尚需測試和認證時間,故整合DSRC與C-V2X的解決方案將是目前車聯網發展趨勢,例如晶元商Autotalks與Tier 1大廠Bosch、Continental、Denso等皆在兩陣營布局。

  • 5G商用加速C-V2X發展時程,高通享優勢

MWC 2019重點聚焦5G商用,由於5G和C-V2X的兼容性,以及未來趨勢對5G期待度已不言而喻,對C-V2X車聯網發展有很大助力,不只加速推進C-V2X相關時程,也讓更多廠商有信心投資。

高通憑藉在5G領域的影響力,集結眾多Tier 1、車廠、電信商與晶元商合作投入C-V2X發展,並推出新的車聯網設計參考平台,結合自身通訊技術優勢和他牌車載平台做出區隔,預期完成車用認證後能領先搶下市場份額。

  • 中國挾自身硬實力積極發展C-V2X

由於政府政策和內需市場提供良好發展環境,加上通訊設備市佔率第一的華為搭配自研晶元,整合軟、硬體提供完整解決方案,使得中國在新技術開發具有不少優勢,並積極發展C-V2X。

此外,華為的策略也有利拓展開發中國家市場,透過提供全套硬設備增加營收和搶下市佔率,有望拉抬相關供應鏈動能。

  • 未來車聯網將逐步擴大C-V2X技術滲透率

長遠來看,不論是技術或趨勢,C-V2X具有更適合引領車聯網發展的潛力,尤其是針對更多元的車聯網和未來自駕車應用,C-V2X比DSRC更具優勢,包括能支援更遠通訊距離(約2倍)、更佳非視距(Not Line Of Sight,NLOS)性能、增強可靠性(更低傳輸封包丟失率)、更高傳輸量與更低延遲時間等,能因應未來發展需求。

文丨拓墣產業研究院 徐韶甫

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