車載資通訊Telematics的加值應用與發展潛力

Telematics整合的LBS服務價值，提供相關業者更多加值服務想像。

前言：車載資通訊(Telematics)所帶動的商機，將包含內容服務商、電信系統業者、汽車廠商...等，目前在市場商業模式未定的情況下，各方技術與整合方式各有不同，而原由全球衛星定位系統(GPS)基礎所開發封閉式資訊服務，Telematics進一步擴展到強化行車安全的短距通信DSRC(Dedicated Short-Range Communications)、車外通訊V2I(Vehicle to Infrastructure)與車間通訊V2V(Vehicle to Vehicle)等進階應用，其市場發展值得期待...

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車載資通訊(Telematics)其實為Telecom、Informatics的組合，基本上Telematics為結合汽車電子技術、資訊技術與通訊技術的複雜應用，目的在滿足行車環境所將面對的各項資？通訊需求，而據統計指出，全球車載資通訊市場今年也將躍升至360億美元。

自1990年起，當時就已有車載資通訊的發展雛形，當時車載資通訊的發展方式，多半是從整合全球衛星定位系統GPS的定位功能，所發展的封閉應用服務或加值應用，而隨後整合行動通訊網路應用，才使Telematics初具雙向溝通、車外通訊的強化功能，甚至整合行控中心衍生的整合動態導航、危難救援、雙向通訊...等加值服務。而Telematics最新的發展趨勢是，直接整合行車安全機制考量，提供輔助駕駛的行車安全加值服務，達到強化行車安全、整合娛樂與商務應用的新境界。

Telematics技術發展以強調多樣性的行車通訊機制為主，例如，車內CAN(Controller Area Network)、車路V2R(Vehicle to Roadside)、車間 V2V(Vehicle to Vehicle)、車外V2I(Vehicle to Infrastructure)、人車V2P(Vehicle to Person)等通訊機制，另如整合3G、WiMAX、LTE或是4G通訊網路的加值服務。

不同行車通訊需求 使用的技術亦有差異

車路通訊與車間通訊，其實只是同一技術的不同應用模式，其通訊距離約為數百公尺至一公里範圍，再依據不同的實體介質可細分為：微波(microwave)，紅外線(infrared)，無線電(radio frequency,例如DSRC)，主要差異在於介質的穿透能力及資料傳輸速度的差異，至於相對的移動速度對於通訊效能的影響也會因此介質而有差異。

車路通訊(V2R, OBU-to-RSU？RSU-to-OBU)應用模式下，至少會有一方是必須維持不動的，例如，汽車與自動電子收費站的訊息溝通，或是車輛自動取得前方交通路況、停車場資訊或採定點影音的資訊下載或上傳等應用。而在車間通訊的(V2V, OBU-to-OBU)應用模式中，就屬於較複雜的多動點間的雙向傳輸，主要是被應用於車輛安全防撞彼此行車訊息的快速交換，其安全與即時性的要求也相對較高。

DSRC短距離的無線通訊技術

DSRC泛指所有短距離的無線通訊技術，其中包含不同的技術與不同規格，而使用於交通應用的5.9GHz DSRC，在MAC與PHY底層為IEEE802.11p，802.11p是IEEE於2003年以802.11a為基礎發展制定，此又稱為WAVE(Wireless Access in the Vehicular Environment)，將會用於DSRC系統應用中，優點是可在高速移動中進行傳輸而不受影響，美國運輸部以此標準建構智慧交通的基礎建設。

而在車載資通訊的安全應用部分，較多的功能著墨在於「影像處理技術」，此屬於獨立的主動式安全系統，主要為應用在單一車輛的系統之中，搭配無線通訊技術可整合車輛間的合作主動式安全系統或機制，系統的運作可透過與視線之外的遠距車輛進行即時高速資料交換，例如交換彼此的位置與速度訊息，此即可以建構基礎的防撞預警或是提示系統，大幅增進駕駛人的反應時間，同時可提升危機預警效益，達零碰撞自動駕駛終極目標前進。

標準化規範為發展車載通訊的基礎

目前在國際上的DSRC標準在不同區域有不同的規劃趨勢，因制定產業陣營差異，將導致各地區仍存在部分標準差異，以歐洲CEN(Committee of European Standardization)為例，CEN/TC278標準為採5.8GHz作為DSRC通訊頻率，日本為ISO/TC204標準，為採5.8GHz作為DSRC通訊頻率。美國FCC則核定5.9GHz頻段，作為車輛短距離通訊技術應用。北美為使用802.11p，採行5.9GHz短距離與中距離DSRC標準。

而在美國DSRC/WAVE的標準架構下，也為兩大部份，一個是專門用於非IP協定的應用，如IEEE1609.3/WAVE Short Message Protocol，而其適用範圍在主動式安全應用資料傳輸與部分交通資訊傳遞應用，而另一個則為IPv6通信協定，主要是應用於部分車上娛樂裝置，車群網路、與交換商家資訊等，多數是聚焦於與行車安全或道路交通資訊無關的娛樂或加值應用。

至於802.11p的標準，是以IEEE 802.11a的實體層與媒體存取控制層，作為基礎所制定而成的標準。在802.11p中通道總共被分成7個10MHz的子通道，802.11p的頻帶則是在5.9GHz，七個子通道主要是由一個控制通道與六個服務通道所組成。

新一代車載資通訊應用方式

車載資通訊主有有兩方持續推展，一是政府公部門為整合智慧型運輸系統ITS(Intelligent Transportation Systems)進行的相關配套政策或發展，期望透過車輛智慧化搭配道路智慧化發展更具效率、便捷與安全的用路環境。此外，在私部門的發展目的多半由車廠主導，因為車載資通訊如前述牽涉到龐大的通訊、娛樂與資訊商機，一般由車載資通訊服務商(Telematics Service Provider)進行相關應用的配套整合。常見的車載通訊技術如下：

1.車內通訊：Bluetooth (BT), Ultra-wideband (UWB)

2.車外通訊：2G, 2.5G, 3G, 3.5G (cellular systems), GPS, WiMAX

3.車路通訊：Microwave, Infrared, Dedicated Short Range Communications (DSRC), Wi-Fi

4.車間通訊：Microwave, Infrared, DSRC

常見的Telematics服務內容有車隊控管、用路付費、即時路況、路況預測、交通優化與協同式節能...等應用目的。另針對便捷訴求的應用則包含娛樂、數據服務與定位資訊...等加值服務，除了在乘客的多媒體娛樂系統、導航軟體、氣象播報、景點與停車資訊、警示與維修提示...等用途外，區域定址服務(LBS)也是相關業者十分憧憬的新加值應用。

安全應用為Telematics的核心價值

另外，新一代車載資通訊強調的「安全」應用，則是近來高級車款行銷的重點訴求，例如強化行車預警、車內防護與緊急通知...等服務，或透過主動式防護系統整合車用攝影機或防盜保全功能，構築各式智慧化車輛的豐沛應用功能。

根據道安資料統計，5成的車禍意外發生在十字路口，這表示行車預警與即時應變技術，就顯得極為重要！以DSRC為基礎的V2V行車預警系統，可透過5.9GHz DSRC與WAVE協定搭配SAE J2735標準資訊規範，透過車載裝置或路側裝置傳送即時DSRC通訊警訊，利用車上的車載機地圖呈現警示，提供多叉路口防撞警示事件預警。

智慧道路即時路況偵測與分析技術，也有助於建構更安全的行車環境，甚至搭配車載資通訊裝置整合進階安全服務應用，例如，利用影像分析技術、雷射掃描等感測技術與裝置，進行道安即時狀況偵測，再透過系統即時推論交通異常現況，若整合至車間通訊網路(VANET)，則可經由DSRC通訊協定進行通訊資料傳輸，進一步啟動車上的防撞機制，極具市場開發價值。

但想達到更完善的安全服務功能，則必須要做到更多標準規範制定的工作，例如，定義更完善的通訊標準技術，如導入符合美國VII的WAVE/DSRC通訊標準技術，此外，強化車內的通訊安全功能，採取類似WiMAX或LTE、4G無線網路的奧援，建構更即時、完善的車間通訊機制。

除了安全應用外，車載資通訊的廣告價值也相當高，以GPS車輛定位為基礎的LBS服務也將因此有了著力點，例如，使用者若應用聯網型PND(Connected Portable Navigation Device)，則可在行車過程收取到商家的廣告內容，進一步取得優惠資訊，而內容服務業者也可向刊登廠商收取廣告費用，形成內容提供業者與車主與刊登的廣告主三贏的狀態。