車聯網（Vehicle-to-everything）又稱為V2X，是指將汽車和其他車輛，或是周邊相關裝置所進行的通訊。車聯網也包括了其他種類的汽車通訊系統，例如V2I（車對基礎設施、車對道路系統）、V2N（車對網路）、V2V（車對車）、V2P（車對人）、V2D（車對裝置）等。

V2X車聯網技術

當所有車輛都具備車用通訊系統，就能夠和周圍的萬物互連。包括控制中心的伺服器、智慧交通的號誌設備、或是路上的其他車輛。這就是所謂的V2X車聯網，說穿了也就是以車輛為主的物聯網。V2X技術通常包含以下四個面向：

●V2V（Vehicle-to-Vehicle）車與車的聯接；

●V2I（Vehicle-to-Infrastructure）車與交通基礎建設的互動；

●V2P（Vehicle-to-Pedestrian）車與行人的溝通；

●V2N（Vehicle-to-Network）車與網路或雲端平台的聯繫。

許多專家們認為，新興技術可以大幅降低交通意外，以及隨之而來的事故死亡和家屬心碎。在今天，許多新車已經具備盲點檢測、車道偏離警告、車道保持技術和自動緊急煞車等功能。有了這些功能和自動駕駛輔助系統（ADAS），為未來的智慧交通帶來了新契機。

ADAS的下一波創新浪潮，預期將透過車對車（V2V）通訊和車聯網（V2X）通訊來實現。這是一種能讓車輛彼此聆聽和溝通的技術。V2X的運作需要仰賴下列技術組合：

●安裝在可與環境通訊的車輛感測器。

●車輛的無線連線，能使車子與其他車輛、周圍基礎設施、GPS地圖及行人進行互動。

●NAND和DRAM記憶體。因為NAND和DRAM記憶體能讓車輛就地進行儲存，並達成通知和運作這些系統所需即時資料移動。

美光科技指出，多樣化的汽車應用程式使用全面且合格的汽車記憶體解決方案組合。記憶體技術將能夠協助部署下一代ADAS解決方案，也就是V2X技術。在車聯網領域中，晶片組供應商將參與市占率的爭奪戰，因為這個產業很快會擁有數十億美元的年度營收，而更重要的是，發生交通事故的可能性將會大幅下降。

圖一 : ADAS的下一波創新浪潮，預期將透過車對車（V2V）通訊和車聯網（V2X）通訊來實現。（source：microsoft.com）

事實上，到了2024年，汽車產業團體預期車輛都必須具備V2X功能，才足以獲得完整的五星安全評等。美光嵌入式業務部門的V2X專家和汽車系統架構資深主管Robert Bielby表示，這項規劃將會保證大部分新車都擁有V2X功能。在此之前，已有汽車製造商計劃推出相關的V2X技術。當監管單位批准使用全自動車輛後，V2X將可能成為這些車種的技術基礎，並發揮很大的效用。同時，V2X幾乎肯定會推動 ADAS，這個技術將有效減少交通事故導致的傷亡人數、並舒緩堵塞問題、減短交通時間，甚至能降低車輛所排放的廢氣量。

V2X技術分類

在規格方面，V2X的主流規格是C-V2X。C-V2X是3GPP組織在2016年提出，同為蜂巢式的網路能夠因為這個標準，相容於5G通訊協定。C-V2X不論是在支援車速、反應時間、數據傳輸、傳輸距離等數據上的表現，都優於其他技術（例如DSRC），因此目前美國、中國、日本在未來自駕車的車聯網規劃上，都是以C-V2X標準為主。目前的V2X有以下幾種主要的技術：

DSCR技術

DSRC是車輛短程通訊技術（Dedicated Short-Range Communications），發展時程較早，是IEEE在802.11的無線區域網路標準下所製定的車用通訊標準，這標準即是IEEE 802.11p。DSRC所採用的標準是IEEE 802.11p和1609.x。因此DSRC和相應的下層標準也都被稱為是DSRC。例如由美國聯邦通信委員會所提出的車用無線接入（WAVE）通訊協定，就是目前最為完整的DSRC V2X標準之一，並已經進行了多次大規模測試與應用。從覆蓋的距離來看，DSRC是相對近距離的通訊技術，一般來說，其有效距離低於1公里。而其平均延遲也低於50ms，因此對於車用安全性的應用中，更具有實用價值。

C-V2X技術

基於LTE技術的V2X也稱為C-V2X，也就是Cellular V2X。會出現C-V2X技術，主要是由於基於Wi-Fi技術的DSRC特性存在著缺點，也就是難以進行高速移動。一旦移動速度加快，DSRC訊號就會開始衰減，而且可靠性差、延遲性也更大，這使得DSRC的性能穩定性差。另外，DSRC的有效運作距離不長，如果需要大範圍的覆蓋，就必須部署相當多的設備，從成本考量這將會非常不划算。也因此，更具優勢的C-V2X技術因此誕生。C-V2X目前主要有兩種模式，分別是集中式（LTE-V-Cell）和分散式（LTE-V-Direct）兩種。

集中式也稱為蜂巢式通訊或網路通訊模式，通常需要基地台作為控制中心，進行集中控制中心和數據資訊的轉發中心，透過網路營運商所提供的頻段，由基地台來完成集中式的調度、擁塞控制和干擾排除等，可支援大頻寬、大面積覆蓋率，並且可以明顯提高V2X的接入和組網效率，以及連續性與可靠性。至於分散式也稱為直接通訊模式，不需要基地台運行，可以獨立於網路之外，並實現車輛與周邊環境間的點對點通訊，滿足低延遲、高可靠度連結，讓行車更為安全。並且由於物聯網萬物互聯的概念，分散式V2X在未來也將會支援5G網路的兼容性。

由於LTE技術設計時並未充分考慮到車聯網的應用，因此對於車聯網與智慧交通的應用，LTE顯得非常不足。而在5G出現後，智能聯網車輛也開始成型，因此5G技術在設計上，也將聯網汽車的應用需求也一併考慮進去。基於5G技術的C-V2X也將會支援LTE-V2X及DSRC等技術，擁有更高的兼榮性，如此將可為聯網汽車提供更安全也更有效率的通訊能力。

基於5G技術的5G-V2X標準也稱為NR-V2X。基本上，由於DSRC和C-V2X技術各有特色與優點，前者是累積十幾年的研究基礎，具有可靠度與穩定性，後者則在覆蓋範圍、工作距離、連結數量、延遲性以及後續演進等方面更具優勢。而現在到了5G時代，以5G為基礎的NR-V2X兼容了前兩者技術的優勢，將可以為ADAS與自動駕駛等應用提供更強大的車用聯網能力。

ITS智慧運輸系統

圖二 : V2X可讓駕駛提早得知路況，調整行駛路線，自駕車甚至能自動選擇換路。(source：BMW)

安立知指出，智慧運輸系統（ITS）是透過使用高階資料通訊技術將人、道路網和車輛整合在一起的系統配置，可望為智慧交通帶來各種效益，例如更安全的道路運輸和減少環境破壞等。ITS的關鍵要素就是車聯網（V2X），這不僅涵蓋了車輛對車輛和車輛對基礎設施，也包括車輛對行人和車輛對網路的通訊。

儘管最早的ITS是以窄頻通訊（DSRC）為基礎，但是相關規格已進入發展階段，並遵循3GPP所定義的標準，例如C-V2X和5G行動通訊方法等，這都需要進行技術測試和認證測試。由於支援的通訊技術以及對道路測試的需求日益增加，也可能使相關的測試工作量和成本都大幅增加。ITS的開發和評估，需要在進行實際設備道路測試之前就先進行實驗室測試，而實驗室測試則存在了一些限制。這些實驗室測試有助於發現並解決任何問題，以提高生產後的現場評估效率，並節省時間和金錢。

結語

由於車聯網等新興車載網路應用需要，對於延遲性、資料速率、可靠性和通訊距離必須滿足更為嚴格的品質要求。V2X車聯網技術將是車輛運輸的未來。透過道路上車輛的V2X技術，將大幅增強汽車安全功能，並舒緩交通的壅堵狀況。目前V2X應用正逐漸過渡到5G技術，V2X透過5G通訊的優勢，在汽車、行人和交通設備之間傳輸訊號，將可以讓讓駕駛更加安全、更加方便。