行車安全一直是人類極力追求的目標，更是車廠以及汽車電子的核心價值。隨著智慧聯網的興起以及人們對於生活品質的要求提高，汽車聯網正在改變一個百年歷史的汽車產業。運用資通訊技術協助駕駛人判斷路況預防事故發生，為近年各大車廠與政府致力發展的目標，其中感測技術與通訊技術為車聯網安全應用領域之核心。
車聯網安全應用感測與通訊技術發展
車聯網應用服務可分為二種類型，第一為非安全性的資訊娛樂服務，第二類為安全相關應用服務，第一種類型目前常見的應用服務包含車用資訊娛樂系統、駕駛行為保險（User Based Insurance, UBI）與導航追蹤等，這類服務有較高的延遲容忍度；第二類的服務目的在於提升行車安全，防止交通事故發生，與用路人生命安全息息相關，這類服務的傳輸需求為必須具備超低延遲的特性。試想在行車速度為時速60公里情況下，1秒移動距離約為16.7公尺，若傳輸發生延遲車輛超出訊號涵蓋範圍或來不及換手（hand over），可能會發生數據封包遺失等問題，對安全產生重大影響。
圖1:車聯網應用服務類型 資料來源：資策會MIC，2016年8月
汽車安全系統可分為被動式安全與主動式安全，被動式安全如安全氣囊、安全帶等，主要在災害發生時減輕對駕駛人與乘客受害程度，主動式安全可即時偵測車體周遭，事前預防事故發生如先進駕駛輔助系統（Advanced Driving Assistant System, ADAS），各國主管單位積極推動將相關系統列入新車評鑑指標，國際車廠如BMW、Mercedes-Benz、Volkswagen等亦投入相關技術研發與導入。
車聯網安全應用系統架構包含感知層、通訊層與應用層，感知層包含雷達、光學雷達、影像感測器、超音波等，提供車輛收集周邊環境資訊；通訊層也可稱為汽車區域網路（Vehicle Area Network, VAN），分為車載通訊（in-vehicle communication）、車外通訊、車間通訊（vehicle to vehicle communication）與車路通訊（vehicle to road communication）等四部分，目前商用汽車已經能夠支援車載通訊及車外通訊，車間通訊與車路通訊尚在研發與測試階段；應用層則提供資料分析與決策協助等。
圖2:車聯網安全應用系統架構 資料來源：資策會MIC，2016年8月
- 汽車感測技術部分包含影像、雷射、超音波與雷達等，其中雷達（Radio Detection and Ranging, Radar）系統在天氣適應性、直接探測範圍及速度方面都較其他感測器具優勢。雷達依據偵測距離可分為短距雷達（Short Range Radar, SRR）、中距雷達（Medium Range Radar, MRR）以及長距雷達（Long Range Radar, LRR），提供車輛於不同環境中整合運用。SRR主要提供30公尺內近距離的物品偵測，如前方碰撞預防、盲點偵測與車道變換協助等；LRR則提供30-150公尺距離偵測範圍，提供自動導航功能，LRR在汽車上最早應用可追朔至1999年Mercedes-Benz於S-class系列車款中導入全球第一個雷達主動車距控制巡航系統（Autonomous Cruise Control, ACC），結合SRR和LRR將可以提供駕駛者更多行車判斷與協助。
圖3：汽車雷達感測系統 資料來源：ITU、資策會MIC整理，2016年8月
- 車聯網安全應用通訊技術
- 通訊技術部分，透過車載通訊連結電控單元（Electric Control Unit, ECU）以及布建在車輛內外的感測器，將資訊回傳至微控制器（Microcontroller Unit, MCU）提供車載電腦進行處理分析與調控。目前常見的車載通訊技術包含控制器區域網路（Controller Area Network, CAN）、局部互聯網路（Local Interconnect Network, LIN）、多媒體導向系統傳輸（Media Oriented Systems Transport, MOST）、FlexRay與車用乙太網路（Automotive Ethernet）等。
表1:車載通訊技術比較
資料來源：NXP、資策會MIC整理，2016年8月
車聯網安全應用的實現需整合運用不同技術
車聯網安全應用透過影像、雷達、光學雷達等感測技術測量、收集汽車內外包含速度、距離、周圍環境等資訊，經由車載通訊回傳至行車電腦提供判讀與控制，結合車外通訊進行定位或外部資訊的傳遞，協助駕駛即時反應與決策。此外，長期以來，國際標準組織積極發展車間/車路通訊，利用車輛與路側設備即時、主動資訊交換，縮短資訊來回傳遞時間，提升安全預警效能。
車聯網安全應用環境複雜，受到天候、道路環境、車流多寡，甚至駕駛行為影響，感測或通訊技術皆有其利弊缺失，並非倚靠單一技術就能夠完成所有車聯網安全應用要求，如ADAS就是結合雷達、影像等多種感測技術完成車體與周遭物體間距離、速度等相關資訊收集。未來協同車間與車路設備，也需整合不同通訊技術，滿足各種天候、地理環境與不同類型服務之傳輸要求。
車聯網創新產品應用案例
車聯網產品融合汽車駕駛情境，除了提供車主隨時連網的應用需求，更可輔助車主行進間安全駕駛，並預知車輛使用狀況、防止危險上路，同時透過大數據分析提供車主駕駛行為建議（如最適路線、最佳油耗），所衍生的產品應用商機可期，成為各家汽車大廠與資通訊廠商爭相投入的新興應用領域。
車聯網應用範疇包括各種具備聯網能力的個人化智慧交通工具，例如自動駕駛汽車（Autonomous Car）、連網汽車（Connected Car）等，以及其它相關智慧車載裝置（Vehicle Telematics）。有鑑於車聯網產品的應用領域多元化發展，本研究蒐集並分析9家車聯網新創公司之產品案例，綜整未來車聯網產品應用類型大致可分成四種：
1. 「連網服務型」產品：智慧抬頭顯示器（Navdy）、汽車聯網裝置（Vinli）、車載娛樂裝置（R-Link）。
圖4：Navdy智慧抬頭顯示器 資料來源：NAVDY , 資策會MIC整理，2016年3月
2. 「車輛監控型」產品：車載分析裝置（Fuse）、車載診斷裝置（miaLinkup）、車載監控系統（CarDroid）。
圖5：miaLinkup APP 資料來源：miaLinkup ,資策會MIC整理，2016年3月
3. 「駕駛輔助型」產品：智慧方向盤套（SMARTwheel）、駕駛輔助器（CarVi）。
圖6：CarVi智慧駕駛輔助器 資料來源：CarVi , 資策會MIC整理，2016年3月
4. 「節能環保型」產品：省油輔助器（GoFar）等。
圖7：GoFar 省油輔助器 資料來源：GoFar , 資策會MIC整理，2016年3月
表2:車聯網創新產品發展潛力分析
資料來源：資策會MIC整理，2016年3月
茲整理9種車聯網產品之產品類型、售價吸引力及產品實用性如表2，可得知「車輛監控型」產品，如車載分析裝置、智慧車載診斷裝置、智慧車載監控裝置之產品實用性較為看好，其不僅能方便得知車輛部件狀況，做為平常車輛保養與維護的依據，確保汽車上路前的安全檢測，減少意外事故的發生。
綜觀車聯網應用服務，提升行車安全、防止交通事故發生之安全應用為發展重點。而車聯網安全應用之推動，需由車廠、零組件製造商、網通設備廠商、營運商等相關業者共同合作，以加速相關產品及服務於國內之發展。
資策會發展車載資通訊相關技術與應用
資策會配合政府發展車載資通訊的產業政策，研發車載資通訊系統核心關鍵技術，結合國內外產學研，共同研發車載新興關鍵技術與應用，透過系統整合提供用路人“行(車)”相關資通訊應用需求之完整解決方案。
2015年9至12月美國福特汽車與資策會合作舉辦「雪山隧道改善計畫｣，廣邀台灣以及世界各地APP應用程式開發者，以科技改善人們行的方式，疏導雪山隧道交通堵塞問題。經過三個月的激烈競賽，來自台灣的APP開發團隊以E-PASS作品技冠群雄。在此專案中，資策會研發團隊積極協助整備並開放雪山隧道相關巨量數據資料，提供挑戰者進行分析研擬，引導產業跨界思維，廣邀車載資通、交通運輸領域研究單位參賽，促進專業領域跨界整合。
圖8:資策會與美國福特汽車合作舉辦「雪山隧道改善計畫｣
資策會亦積極與日本廠商技術交流。在經濟部技術處支持下，2016年6月7日與日本豐田IT開發中心簽署合作備忘錄，針對「車聯網」及「自動駕駛」等相關議題合作。 2016年11月24日並進一步與國內三陽工業、明泰科技、台灣松下電器等6家企業，及日本豐田IT開發中心、日本松下株式会社、三洋株式会社等6家企業，簽署合作備忘錄，相互討論ITS智慧運輸系統與V2X相關議題，並探討台灣在發展ITS相關服務的機會。
圖9:資策會與豐田ITC、松下、三洋等12家台日廠商進行合作備忘錄簽訂儀式
- 與MIT麻省理工學院多媒體實驗室合作PEV無人智慧車
2016年1月份在經濟部工業局的支持下，資策會與美國麻省理工學院多媒體實驗室(MIT Media Lab)共同發表第一代無人智慧車(PEV，Persuasive Electric Vehicle)。並於同年10月13日與台灣微軟、及美國麻省理工學院多媒體實驗室舉辦「智慧移動系統應用服務」工作坊，發表「新一代無人智慧車PEV」。
圖10:資策會、台灣微軟、及美國麻省理工學院多媒體實驗室發表「新一代無人智慧車PEV」。
新一代無人車係結合資策會研發「無人駕駛巡邏與環境監測系統」、及台灣微軟「人臉辨視與聲控系統」等創新應用，未來無人智慧車在各種應用情境下，結合不同型態之IoT解決方案，可使用於環境安全監測、精準送貨服務等應用。 藉此鏈結新創團隊與國際前瞻研究機構，共同打造創新物聯網服務。
- X-Parking智慧停車導引解決方案獲APICTA Awards肯定
2016年12月5日資策會以「X-Parking智慧停車導引解決方案」，榮獲2016 APICTA Awards通訊應用類獎(Merit)。此技術運用「智慧感應」與「室內動態定位導航」為主軸，同時運用多種通訊技術串聯場內多項軟硬體，提供中央智慧管控遠端多種載具應用，促成停車場高效率管理營運及顧客滿意度超越目標。 本解決方案已順利導入6座指標性停車場，並獲國際集團隊停車場營運業者之投資，未來將複製於更多停車場域，進軍亞洲市場。
圖11: 資策會以「X-Parking智慧停車導引解決方案」，榮獲2016 APICTA Awards通訊應用類獎(Merit)」。
透過跨國跨領域的合作，不僅能精進現有的技術開發能力，發展高價值應用服務，更可深化雙方產業的合作機會。資策會期望與產業界共同努力，創造無交通事故的社會，共創雙贏的產業契機。
資料來源:
1.車聯網關鍵應用領域與發展案例(瀏覽本文需有資策會MIC會員權限)2.車聯網創新產品應用案例分析(瀏覽本文需有資策會MIC會員權限)3.車聯網安全應用感測與通訊技術發展趨勢及主要國家相關頻譜規劃分析(瀏覽本文需有資策會MIC會員權限)
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