影響車用電子系統發展的四大動力

作者 : Egil Juliussen,EE Times專欄作者

改變車用電子系統的主要動力為何?筆者將那些動力分為四大類──技術推力、客戶拉力、軟體定義車輛以及商業模式顛覆...

改變車用電子系統的主要動力為何?筆者整理了以下的圖表,將那些動力分為四大類──技術推力、客戶拉力、軟體定義車輛以及商業模式顛覆;本文將一一摘要簡介這些動力。

 

 

技術推力

在上方圖表的底部以黑色字表示的就是技術推力因素,也就是讓車用系統架構進化或發生顛覆性變化的技術,包括IC技術、連網技術、電池動力電動車(BEV)技術以及自動駕駛(AV)技術。

IC技術一直以來都是最重要的元素,其影響力也不可能在短時間之內消失;晶片技術將持續推動所有的電子技術演進。儘管半導體製程演進速度比十年前稍緩,其他如晶片封裝技術的創新,仍繼續推動新進展,系統級封裝(SiP)元件就是一個例子。

感測器技術的迅速演進也大部分得益於IC技術的進展;包括攝影機、雷達技術等對先進駕駛輔助系統(ADAS)與自動駕駛車輛不可或缺,也持續在進步。光達(Lidar)與遠紅外線在成本與性能上快速演進,對自動駕駛車輛將會非常重要。

自從第一套車載資通訊系統(telematics)在1996年底問世,連網車輛技術已經邁入第25年。車用連結技術花了一段時間才成為主流,但現在已經不可或缺,有許多功能擴展問世。

BEV是目前最具顛覆性的技術,因為進展速度超越幾年前的預期。所有車廠都在努力擬定其策略、產品規劃、建構電池供應鏈,以及從內燃機引擎轉向的正確時機──儘管對於「正確」的意義有很多不確定性。

自動駕駛技術正在崛起,未來幾十年可能會大幅影響車輛與交通產業。高科技領域以及車廠都在爭相投資開發能取得長期勝利的軟體平台,然而自動駕駛車輛的安全性與可靠性會是主要的挑戰,將會看到更多新的相關標準與法規。

軟體定義車輛

在圖表左方的藍色字列出了主要的車用軟體技術與平台,也就是軟體定義車輛的主要元素。網域電子控制單元(Domain ECUs)正在擴展軟體定義車輛,因為需要更先進的軟體平台以及中介軟體平台。座艙網域ECU是目前領先發展的類別,ADAS網域ECU是下一個成長類別。

連網車輛應用程式也一直呈現成長,不過正在成為以高科技業者的競技場,因為智慧型手機應用程式正佔據車用資訊娛樂系統的一部分。大多數的車輛使用者偏好在車用資通訊娛樂系統上,擁有與智慧型手機一樣的使用者介面,因為後者通常比車廠開發的更好用。智慧型手機在這場戰爭中勝出,高科技業者也主宰了車用資通訊系統內容。

空中下載(OTA)更新以及網路安全成為必要的功能,車廠在這兩項技術的實現上一直很緩慢,但現在有所改變──至少在OTA部分。OTA是能節省成本的軟體更新功能,還能透過功能性軟體更新產生新營收。

網路安全的進展比OTA緩慢,但早晚都會獲得所有車廠部署。已經有一套車用網路安全標準UNECE WP.29通過,並將在許多區域開始部署。此外Arm最新發表的處理器架構v9,擁有一些內建的網路安全功能,應該也會對未來的車輛網路安全帶來益處。


新一代智慧連網車輛的安全性該如何實現?快來報名Tech Taipei車聯網技術研討會暨論壇與業界專家一同探討!


車廠擁有一步步將軟體開發歸於內部的雄心,但是到目前為止,要實現該目標比預期更困難;筆者認為那得花一些時間,才能在內部建立相關專長。不過以長期的眼光來看,車廠也必須要提升自有軟體能力,這是一個正確策略。

隨著Amazon AWS與Microsoft Azure獲得越來越多汽車領域新客戶青睞,雲端軟體即服務(SaaS)平台正在許多階段影響車用軟體。雲端SaaS平台在許多產業持續增加,也是時候在汽車產業領域攻城掠地。

商業模式的顛覆

在圖表右方的紅色字列出了在商業模式上的顛覆性影響。行動即服務(Mobility as a Service,MaaS)正緩慢崛起,在美國與中國等地有許多應用案例測試中。包括自駕卡車、自駕計程車、貨運自駕車──包括在地與遠程貨運──還有固定路線自駕車(因為在疫情期間,共乘需求越來越少)等四個以自駕車為基礎的應用案例正獲得投資。

SaaS商業模式在汽車產業領域帶來更多軟體商機,因為雲端平台變得不可或缺。就連一些汽車功能的實現與付費,也是透過SaaS或是計次付費(pay-per-use)。計次付費與SaaS類似,但筆者將之另外列出,因為它增加了營收潛力,以及通常能提高市值估計。

新的後裝市場商業模式也在車輛使用階段發展中,一個例子是將車輛資料貨幣化的資料即服務(Data-as-a-Service,DaaS)模式。功能性軟體更新也是車廠的一個主要新商機,同時是它們加速OTA部署的主要原因。

3D列印零件正在汽車產業領域崛起,將成為節省成本、創造新營收機會的一個重要策略。3D列印應該會成為汽車產業非電子零件領域最重要的技術;以長期的角度來看,列印所需零件而非儲存備用零件是非常值得的。隨著3D列印技術持續演進,原始零件也可能透過3D列印方式在十年內或更短的時間進行升級。

客戶拉力

在圖表最上方的綠色字是客戶拉力因素,特別需要注意的是,其中有一部分影響來自於安全性以及相關法規。

價格與成本永遠很重要,這在BEV與內燃機引擎(ICEV)車輛技術之間的競爭中特別明顯──以購買價格、營運成本以及維修成本來看,BEV在營運與維修成本上勝出,到2025年,其購買價格在許多車型上將與ICEV差不多;在2030年以前,或是充電基礎設施對於大多數BEV使用模式來說是可接受時,BEV甚至將更具優勢。

此外隨著新車評鑑計畫(NCAP)以及美國公路安全保險協會(Insurance Institute for Highway Safety,IIHS)的評等對於車輛買主的決策影響力日益顯著,安全性的重要性也不斷提升。隨著接下來五年有越來越多安全性法規問世,這個趨勢看來會持續。

車輛召回一直是車輛安全性方面的一個重要因素,特別是基於軟體的召回。OTA將有助於從召回程序中取得更好結果,例如能檢視召回的所有車輛中不同車型的完成率,以及有多少車輛還未完成所需的軟硬體維修;但筆者還未發現相關的資料。

在美國國家高速公路交通安全局(NHTSA)就有車輛召回案件資料庫可公開查閱;該龐大資料庫可追溯至1967年的歷史資料,包括所有車輛與輪胎型號。

人機介面-使用者介面品質也一直是車輛銷售「殺手」,特別是如果簡單任務卻需要困難的操作步驟。車廠已經在提供新車買主資通訊娛樂系統的競爭上輸給智慧型手機,消費者在資通訊娛樂內容上偏好後者的介面。

還有許多媒體上的車輛排行榜會影響大眾購車決策,例如筆者最信任《消費者報導》(Consumer Reports),但也會參考一些其他獎項、評論與排行榜,這些對於各種車輛採購都很重要。

編譯:Judith Cheng

(參考原文:4 Forces Changing Automotive Electronics Systems,By Egil Juliussen)

 

 

 

 

 

 

 

加入我們官方帳號LINE@,最新消息一手掌握!

發表評論