市场高度关注的车联网(V2X)居物联网发展中枢,其发展关键取决于短距无线通讯技术(Dedicated-Short-Range-Communication,DSRC)和蜂巢式通讯技术(Cellular-V2X,C-V2X)两大技术演进状况。
 
DSRC 发展较早,技术发展成熟且逐渐进入量产阶段;C-V2X 由于通讯协定未定义完全,进程较慢,但日后可与 5G 网络衔接,故后势可期。
 
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车联网通讯技术介绍
车联网通讯技术分为 DSRC 与 C-V2X 两大阵营。DSRC 以 Wi-Fi IEEE 802.11 通讯协定为技术规范,发展时间较早,1999 年美国交通部(USDOT)基于对 V2X 技术的重视,认定道路安全的管控基础应建立于车辆间通讯,遂提出专用短程通讯技术(DSRC),推动道路安全应用。
 
从使用地区来看,DSRC 主要分布于美国、日本与欧洲,韩国也预计 2018~2021 年在全国高速公路部署基于 DSRC 技术的路侧系统。
 
C-V2X 为另一大阵营,有鉴于 DSRC 在不同区域的频宽缺乏一致性、无法兼容使用 LTE 通讯技术装置,以及未来无法与 5G 衔接,因此需要另一套系统来补足。
 
C-V2X 主要集中在中国和欧洲,全球统一规范由 3GPP 制定,从 Rel.14 版本分两阶段针对车联网技术规范制定,至今初步架构已算定义完整,并分为 2 种通讯界面:(1)Uu 界面(蜂窝通讯界面),主要负责 V2N 沟通;(2)PC5 界面(直接通信界面),以满足 V2V/V2I/V2P 应用为主。
 
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从 MWC 2019 看重点芯片厂商的车联网布局
高通为全球最主要的通讯芯片供应商,推广 5G 发展不遗余力,且延伸至车联网并加速推广 C-V2X 通讯技术,以维持市场领先地位。回顾近年发展,高通在 CES 2018 展出 Snapdragon 802A 第二代车用平台,且针对 C-V2X 应用推出 9150 C-V2X 芯片组,并于 MWC 2018 宣布与众多汽车厂商和 Tier 1 厂商合作,加速自身在提供车联网服务的认证过程。
 
2019 年高通延续 2018 年主题,在 CES 2019 发表 9150 C-V2X 芯片组与 Ford、Audi 等车厂的实际应用,并预计 2019 年推出第三代 Snapdragon 车舱平台,加入更多先进无线传输科技。高通在 MWC 2019 举起 C-V2X 大旗,包括符合 3GPP Rel.14/15 规范的 C-V2X 技术应用,将于 2019 下半年向客户送样测试,并预计于 2021 年量产;同时也发布 Gen2. Connected Car Reference Design(CCRD),推出 4G/5G 架构的 Sanpdragon 车用平台,整合先进 RFFE、C-V2X 与 HP-GNSS(High-Precision Global Navigation Satellite System)功能,让人一窥 C-V2X 9150 芯片组下一代产品的发展走向。
 
从高通 2018~2019 年在车联网技术的发展方向来看,DSRC 和 C-V2X 各有值得持续观察的重点。在 DSRC 部份,高通过去同样推出相关解决方案,加上美国政府仍维持部分车厂在 2021 年上市的新车需搭配 DSRC 车联网功能,相信高通仍会继续提供 DSRC 相关解决方案,但未来或许会逐渐减少 DSRC 比重,从能同时提供 DSRC 和 C-V2X 的服务选择性减少 DSRC 占比。
 
至于 C-V2X 部份,高通为了保有其在通讯市场的领先地位和独特性,以及未来顺利衔接 5G 通讯,势必会加强推广 C-V2X 通讯技术,尽管无法短时间内解决车用认证时间问题,以及通讯接口和规范订定尚未完全定案,但有鉴于市场和消费者的高度期待,加上占汽车销售市场最大份额的中国也积极发展 C-V2X,依旧后势可期。
 
Autotalks
以色列芯片供应商 Autotalks 在 CES 2019 和 MWC 2019 重点展示全球首发可切换支援 DSRC 与 C-V2X 车联网通讯技术的收发器芯片 PLUTON2 和处理器芯片 CRATON2,尤其对 DSRC 来说,全球性支援意味可在不同区域的频段使用(DSRC 阵营又依区域性分北美欧洲和日本 2 种频段)。
 
依照车联网技术发展现况,能同时支援 2 种通讯技术,确实相当具有市场竞争力,另一特点则是 Autotalks 的芯片设计,将 V2X 功能从车用蜂巢网络存取装置(Cellular Network Access Devices,NAD)独立出来,提供网域分离功能、获得更佳安全性与延展性,以及优化资通讯控制单元设计成本。
 
目前市场上 Tier 1 厂商、电信商或模块厂商,标榜能提供支援 2 种通讯技术解决方案的多与 Autotalks 合作,因此在芯片配置和模块设计上,短期内整合性芯片绝对是首选,不只节省空间和耗电量,成本管控也是主要优势。
 
华为网通设备已拥有高市占率,在车联网和 5G 发展也属领先。华为自行研发的 Balong 网通芯片系列,技术层面不容小觑。2018 年华为在中国无锡部署的车路协同端到端解决方案,完整模拟车联网在道路使用的各种可能状况,基于自研芯片 Balong 765 的 RSU(Road-Side-Unit),结合华为 T-box 建构的车路协同基础建设,其试验结果的成功也在 MWC 2019 获颁 GSMA 汽车移动创新大奖。Balong 765 于 MWC 2018 上发表,为 1 款 LTE modem 芯片,最大特点是 8×8 MIMO(8 天线多入多出),且能支援车联网应用。
 
source:新浪微博@华为何刚
 
除了 Balong 756 外,华为另一个重点是自研 5G 芯片 Balong 5000,Balong 5000 虽在 MWC 2019 前已发布,但就其产品规格可发现 Balong 5000 明确支援 C-V2X 车联网功能,且结合自身芯片与设备优势,让 C-V2X 发展一路从 4G 挺进 5G 网络。除了连续性的好处外,也具备与基地台和各项设备的整合性,加上中国广大内需市场和政策配合,在车联网测试认证上也颇具优势。
 
但面对中美贸易的不稳定性,以及目前华为的自研芯片几乎仅供给自家产品,少有厂商向华为单独采购芯片,或被要求采购整套解决方案,此策略或对商品弹性有些许影响,但就技术层面来看,可说是为中国发展 C-V2X 车联网技术奠定明确方向和进程。
 
Skyworks 在 MWC 2019 发布的主要消息为与 Intel 合作开发 5G 系统解决方案,预计 2019 下半年送出样品认证,并于 2020 上半年提供服务。
 
身为重要 RFFM 芯片商之一,Skyworks 不只在 5G 网络上有动作,旗下 SKY85761 就是 1 款针对 C-V2X 车联网技术的 RFFM 芯片,Skyworks 也选择 C-V2X 阵营提供 RFFM 解决方案,结合日后在 5G 的布局计划。
 
Qorvo 同为重要 RFFM 芯片供应商之一,在 2018 年就宣布与 Qualcomm 合作,提供 QPF1002Q FEM 给 C-V2X 9150 芯片组,显示其在车联网的布局也跟上大厂趋势。除了 QPF1002Q 外,Qorvo 也提供可支援 DSRC 与 C-V2X 的 RF 模块,加强商品竞争力。
 
在 MWC 2019 上,Qurvo 标榜 2018 年已出货超过 1 亿个 RF module 供 5G 基建设之用,充分展现其在 5G RF module 抢夺市占的积极作为。Qurvo 旗下 3 款产品:QPB9337/QPL9057/QPA3503 可对应不同需求,其中 QPA3503 是针对 5G 大量传输使用,且可对应各种应用领域,将是日后 Qorvo 抢进 5G-V2X RF module 的利器。
 
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Tier 1 厂商与车厂动向
除了上述芯片商外,MWC 2019 也有许多车厂与 Tier 1 厂商对 V2X 提出不少展演和应用,策略上也各有不同,象是看好未来 5G 进程逐渐明朗将加速 C-V2X 趋势而选择 C-V2X,或采取成熟 DSRC 技术先行抢下市场份额,也有选用 DSRC 和 C-V2X 的兼容性解决方案。
 
▲Tier 1 厂商与车厂在车联网阵营分布,source:拓墣产业研究院整理
 
值得注意的是,Tier 1 主力厂商在车联网发展较不区分阵营,而是跟随时间推演和趋势发展,对 Tier 1 厂商来说,需提供汽车厂商全面性的解决方案获取订单,若限定产品别反而抑制自身商机,因此可看到主力 Tier 1 如 Continental、Bosch 与 Denso 等大厂在双方阵营皆投入资源开发。
 
对车厂来说,技术领先不见得能保证抢下市场份额,还有成本考量和消费者期望高性价比问题,汽车需配置的功能视需求与 Tier 1 购买后,即可进入测试阶段,若已有别家车厂选择相同功能并开始贩售,更能加快上市时间,因此新技术的选择较为弹性,不一定先选就会独占鳌头。总括来说,5G 商用明朗化对整个车联网通讯产业有正面推进作用,不只加速 C-V2X 发展决心和方向,也连带拉拔 DSRC 技术部署,把握 DSRC 相对成熟产品项目,抢下车联网应用先机。
 
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拓墣观点
短期内车联网整合 DSRC 与 C-V2X 为趋势
就现行车联网发展而言,DSRC 和 C-V2X 提供的服务重叠性不高,加上 DSRC 技术即将进入量产阶段,C-V2X 若要做到不同品牌车辆互相通讯尚需测试和认证时间,故整合 DSRC 与 C-V2X 的解决方案将是目前车联网发展趋势,例如芯片商 Autotalks 与 Tier 1 大厂 Bosch、Continental、Denso 等皆在两阵营布局。
 
5G 商用加速 C-V2X 发展时程,高通享优势
MWC 2019 重点聚焦 5G 商用,由于 5G 和 C-V2X 的兼容性,以及未来趋势对 5G 期待度已不言而喻,对 C-V2X 车联网发展有很大助力,不只加速推进 C-V2X 相关时程,也让更多厂商有信心投资。
 
高通凭借在 5G 领域的影响力,集结众多 Tier 1、车厂、电信商与芯片商合作投入 C-V2X 发展,并推出新的车联网设计参考平台,结合自身通讯技术优势和他牌车载平台做出区隔,预期完成车用认证后能领先抢下市场份额。
 
中国挟自身硬实力积极发展 C-V2X
由于政府政策和内需市场提供良好发展环境,加上通讯设备市占率第一的华为搭配自研芯片,整合软、硬件提供完整解决方案,使得中国在新技术开发具有不少优势,并积极发展 C-V2X。
 
此外,华为的策略也有利拓展开发中国家市场,透过提供全套硬设备增加营收和抢下市占率,有望拉抬相关供应链动能。
 
未来车联网将逐步扩大 C-V2X 技术渗透率
长远来看,不论是技术或趋势,C-V2X 具有更适合引领车联网发展的潜力,尤其是针对更多元的车联网和未来自驾车应用,C-V2X 比 DSRC 更具优势,包括能支援更远通讯距离(约 2 倍)、更佳非视距(Not Line Of Sight,NLOS)性能、增强可靠性(更低传输封包丢失率)、更高传输量与更低延迟时间等,能因应未来发展需求。