2021/09/24天才小釣手
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5G專題探討: 最近很夯的車聯網
作者:天才小釣手
大家最近如果有關注科技新聞的話，不難發現近期新聞焦點都在電動車、5G車聯網(C-V2X)等議題，會造成這樣的現象有很大的原因來自於2019年12月上旬，3GPP在西班牙舉行的3GPP RAN全體會議上制定下一階段5G標準3GPP Release 17(Rel-17)，而為了實現Release 17的部署，推出以下系列專案計畫 :
持續演進行動寬頻技術 : 在基礎上強化改善整體網路容量、覆蓋範圍、延遲、裝置功率和行動性進一步推進5G新無線電大規模多重輸入輸出技術，以便5G系統可以提供更好的性能和效率。在Release 17階段特別關注毫米波頻段的波束管理、多傳輸點操作、更高的行動性和其他改進之處，簡單來說就是速度更快與傳輸量更大的通訊速度。
對物聯網支援的擴展 : 雖然在Release 16階段就針對5G物聯網項目進行重點規劃，包括高效能和低複雜物聯網路(eMTC/NB-IoT)，但為了擴展和優化5G對物聯網的支援，Release 17推出NR-Light，其功能比eMTC/NB-IoT更強大，相較5G eMBB和URLLC特性，提供不同功能和較小頻寬。例如，NR-Light可以僅占用10或20MHz的頻寬，並提供100Mbps下載和50Mbps上傳的網路服務，使其成為適用於高階穿戴式裝置或工業物聯網相機等使用情境的技術。
圖1 : 5G NR-Light擴大5G IoT的應用範圍
高精準定位 : 準確的裝置定位是許多應用的關鍵促成因素。隨著市場對裝置定位功能要求日益提升，5G最初在Release 16增加了定位支援，定義了諸如往返時間(RTT)，到達/離開角度(AoA/AoD)和到達時間差(TDOA)等技術。在Release 17進一步提高定位精準度、延遲、容量，並降低到公分等級。對於工業物聯網應用情境最為重要。在Release 17的版本上將著眼於小部分的改進，主要為使用情境上頻譜種類與方式。
圖2 : 相較Release16增強5G定位能力和效率
基於Release 17的加強項目上我們可以發現重點在於加強高速網路的傳輸規格與支援更多物聯網相關的技術，所以若在Release 17下，我們可以想像整個城市透過5G物聯網架構進行部署後將會取得非常完整且實時的數位孿生城市，而搭載5G通訊能力的車子透過與數位孿生城市的數據庫對接後，可以有效的在運算平台計算行車最佳路線，包含避開行人熱區、交通管制區、車禍現場等等，從而達到Level 4 Self-driving的規格要求。
圖3 : Qualcomm針對自駕車規格概述
而為什麼大家都會對於自駕車與車聯網這類的議題特別有興趣呢 ? 其實這必須知道汽車產業特性才可以更好理解為何各大科技廠都搶破頭要切入此市場，在傳統的汽車產業主要是機械類為主，並不會太依賴電子元件與科技相關的技術，因為大部分的使用情境都是駕駛者去進行操控與修車廠師傅透過經驗與關鍵機械零件上的判斷去修車。但由於網路基礎設施與電子產品提供的功能逐步進步乃至可以協助人類解決過去無法避免的問題時，車聯網與自駕車的科幻議題就逐漸被社會大眾接受並且期待，因為市場有期待所以讓原本較無交集的車廠與科技公司產生合作念頭，由車廠負責車體架構與UI/UX等核心; 科技公司負責適合使用者市場期待的新興技術，藉由專業整合提供最符合社會大眾期待的科技產品 :
圖4 : Qualcomm列出自駕車關鍵技術清單
節錄自5G汽車協會主管Johannes Springer預期未來2~3年全球各地將會進行車聯網應用案例的大規模部署，以改善交通效率與安全，而從2024年開始基於蜂巢式車聯網的先進安全與自動駕駛應用案例，也會如雨後春筍般大量推出。因此確保5G行動網路大規模、高效率、快速部署對移動的未來發展至為關鍵，並將帶來無數的安全相關效益。
最後大家可以多關注臺灣在5G車聯網與自駕車上的議題，還是有不錯的新創在進行相關技術研發與服務導入，積極與國際趨勢進行接軌，而國內電信商也積極推廣車聯網等應用，下圖為5G智慧交通的情境構想供大家進行參考，祝各位中秋節愉快~
圖 5 中華電信5G車聯網
