楊欣倫 / 工研院產科國際所
車聯網定義
車聯網是整合先進感測技術、通訊技術、網路技術、數據處理技術、自動控制技術及資訊發布技術等來建構一個智慧交通網路，透過運輸管理系統來提升綜合管理與控制機制，實現「人、車、路、通訊、服務平台」之間的智慧協同。車聯網不僅推動了智慧聯網車輛的成長動力，同時帶動路側與相關智慧城市的物聯網感測裝置的整體建設，將衍伸出龐大的硬體商機與數據加值的應用服務推展，如車輛功能與性能選配的訂閱制、車上影音娛樂、電子商務，乃至無人自動駕駛計程車帶動的共享交通，不僅改變交通的樣貌，更將激發新一波商業新模式的想像，成為未來各行各業矚目的發展焦點。
車聯網將與行動通訊、資訊系統、交通產業深度融合，尤其5G時代的通訊效能大幅提升，再結合AI與邊緣運算技術、自動駕駛技術及電動車的發展，車聯網成為市場上需求最明確、最有產業潛力的物聯網應用之一。目前世界上用於車聯網V2X(Vehicle To Everything)通訊的主流技術包括：DSRC ( Dedicated Short Range Communication)和C-V2X(Cellular-V2X)。這些新技術可實現車輛與車輛、車輛與路側設施之間的資訊交換，並且結合智慧型手機、穿戴裝置、電動自行車(E-bike)、電動機車及無人載具等，形成運輸工具與感測器、通訊整合，形成交通的即時動態監管。例如，透過相關裝置的整合，可以提醒駕駛人路上有自行車騎士或正穿越道路的行人，甚至透過其他方向車輛的感測器提前判斷路面的環境動態，透過車聯網彼此聯繫，可以預警視距外的交通動態、補足車輛感測器與人的視覺死角，透過各類提醒行人、控制車輛動態等方式進而大幅減少交通事故與促進交通流暢及便利性。
圖一、廣義車聯網應用情境
1. 專用短距離通訊(Dedicated Short-Range Communications; DSRC)
DSRC技術發展時間較長，DSRC標準由美國電氣電子工程師學會(IEEE)基於Wi-Fi標準制定IEEE 802.11p，標準化流程開始於2004年。DSRC通訊系統主要由路側單元(Road Side Unit; RSU)、車載單元(On Board Unit; OBU)、控制中心組成，透過OBU與RSU提供車間與車路間資訊的雙向傳輸，DSRC基於射頻識別進行無線傳輸，實現資訊安全可靠的傳輸，RSU再透過光纖或行動網路將交通資訊傳送至後端智慧運輸系統平台(ITS)。
(1). DSRC標準發展進程
DSRC因標準化工作經過十多年的發展，擁有技術穩定性高與網路安全性強的特性，吸引傳統汽車產業鏈的支援，包含豐田、通用、雷諾、恩智浦(NXP)、AutoTalks等業者，但因主網路建設需仰賴政府公部門投入，標準發展進程緩慢，至2019年才成立DSRC演進標準工作組(802.11 TGbd)。就商業應用面向來看，缺乏有力商業運轉驅動力，又面臨車廠選用標準仍各有所需，呈現發展後繼乏力之勢。
(2).美國FCC重劃車用頻譜資源，DSRC將逐步減少
2020年11月美國聯邦通訊委員會(FCC)決議將自1999年起分配給智慧交通系統(ITS)使用之5.85~5.925 GHz頻段共75 MHz頻譜進行重新劃分，其中較低頻段的45 MHz給Wi-Fi使用，較高頻的30 MHz作為C-V2X車聯網技術專用。FCC強調藉由C-V2X來提高汽車安全性，智慧交通系統將從DSRC過渡為C-V2X，成為美國主流車聯網通訊技術。
2. C-V2X(Cellular Vehicle To Everything)
C-V2X為基於蜂巢式移動通訊系統的技術，分為LTE-V2X和5G NR-V2X。C-V2X技術仰賴於蜂巢式行動網路興起，正處於快速發展階段，受到高度重視。C-V2X是3GPP主導推動，以4G/5G蜂巢式通訊網路為基礎發展的V2X技術，訴求技術演進對於V2X應用具有長期支援性及網路複用性，除汽車產業鏈投入建設外，電信營運商與軟體服務商亦為推展主力，可實踐更長通訊距離、更大傳輸容量、較快反應與支援較高車速的交通管理目標，在車聯網應用服務上具多元化加值應用商機，4G/5G網路可共用性也促使相關業者在C-V2X標準底定前提前布局。
(1).各國採用C-V2X動態
歐盟現行採用混合產品，預期會持續採用混合型或轉向C-V2X。日本則相較歐美較晚起步C-V2X發展，將持續追隨各國動向。另一方面，部分國家透過法規的方式引導產業發展，其中，中國大陸自2018年開始測試LTE-V2X，現已採用C-V2X作為C-ITS的單一標準，現階段先搭載LTE C-V2X，預期2025年後搭載5G C-V2X。美國聯邦通訊委員會(FCC)也在2021年5月，發布採用C-V2X作為單一標準的規定，預估2025年後---以上為部分節錄內容，完整資料請見下方附檔。