人工智能 (AI)、物聯網 (IoT)、5G 的觸角正擁抱智能車，不只改變人們的城市交通、縮短城鄉距離，也將改變生活，讓＂智慧移動＂(Intelligent Mobility) 成為一種新信仰，該如何迎接這百年機遇？意法半導體 (ST) 亞太區副總裁暨臺灣區總經理 Giuseppe Izzo 直指，無人運輸在航空領域早成主流，很快也將擴及其他交通方式，重點是關鍵任務之數字系統的可靠度和安全性必須受到信任。
照片人物：意法半導體 (ST) 亞太區副總裁暨臺灣區總經理 Giuseppe Izzo
用數據賺錢！汽車亦可作為數字化平臺
Izzo 提醒此前必須省思：不時傳出的算法悲劇真是無可避免？我們又該如何面對？他認為，＂數字化＂已然改變人類經濟發展樣貌：數據是新石油、算法和軟件是創造財富和價值的機器、平臺重組生產形態，亦大幅降低進入門坎。雖然目前數據產值只有石油的 3.6%、價值 760 億美元，但有趣的是，這兩者的毛利率都高達八成！顯見，無形數據的賺錢能力毫不遜色。如今的我們都身處＂平臺式商業＂環境，汽車亦可作為數字平臺；這是一個全新世界，需要新的電氣化能源、用于載具與連接的基礎設施及可驅動無人駕駛的機電一體化和物聯網技術。
Izzo 提醒此前必須省思：不時傳出的算法悲劇真是無可避免？我們又該如何面對？他認為，＂數字化＂已然改變人類經濟發展樣貌：數據是新石油、算法和軟件是創造財富和價值的機器、平臺重組生產形態，亦大幅降低進入門坎。雖然目前數據產值只有石油的 3.6%、價值 760 億美元，但有趣的是，這兩者的毛利率都高達八成！顯見，無形數據的賺錢能力毫不遜色。如今的我們都身處＂平臺式商業＂環境，汽車亦可作為數字平臺；這是一個全新世界，需要新的電氣化能源、用于載具與連接的基礎設施及可驅動無人駕駛的機電一體化和物聯網技術。
然而，當中待解問題仍多。單是在電氣化環節，究竟是 1,000 公里續航力、還是 5 分鐘快速充電重要？就是個取舍。以 100 KW/ hr 電池能跑 300 公里推估，至少需要以 600 KW 充電 10 分鐘才足夠。＂熱插入＂(Hot Swap) 換電并不實用，因為光是 95KW 規格的電池就占了 1/3 車子重量，故應廣為建置充電站，讓快速充電在 20～30 分鐘內、大約一頓飯的時間完成。
現階段已有 80% 電動車能以 150 KWh 的能量在 30 分鐘內完成充電。他還提到，由于可利用夜間充電且行駛距離較短，電動車在市區將可更快得到發展；車主也可選擇在充電站取用共享小型車，爾后異地歸還。Izzo 指出，在歐盟對于汽車電氣化的持續激勵下，奧迪 (Audi) E-TRON SUV 的自駕車續航力已可達 400 公里，對產業更深層的意義是：電子控制單元 (ECU) 從 200 個遽升至 1,400 個，整個供應鏈生態將因而發生巨大改變，我們將在五年內看到插電式復合動力車 (PHEV) 的迅速成長，將每公里的二氧化碳 (CO2) 排放量降至 5 公克以下。
圖1：Audi E-TRON SUV 以 150 kW快速充電 30 分鐘，可達 80% 電量
數據源：https://www.audiusa.com/models/audi-e-tron/charging
車聯網的 Wi-Fi 與 5G 之爭
此外，意大利已開放首條全長 6 公里的電動高速公路路測，由 BreBeMi 公司負責運營，進入車道的重型卡車有兩種通行途徑：一是經由車上裝配的自動受電弓連接 700 Vdc 高壓軌道，一是以太陽能板作為動力來源。除了電氣化議題，更值得關注的是，預估 2025 年只有 6% 車輛是純電動，但 75% 將具備連網功能。汽車將從 CAN、LIN 或以太網收集數據，成為連接到網絡的對象層，全球指針應用包括：可做身份辨識及射頻 (RF) 讀取、用于收費或訪問控制的 eTag，互聯網訂制保險服務平臺＂保險盒子＂以及歐洲 e-Call 緊急救援系統。
此外，意大利已開放首條全長 6 公里的電動高速公路路測，由 BreBeMi 公司負責運營，進入車道的重型卡車有兩種通行途徑：一是經由車上裝配的自動受電弓連接 700 Vdc 高壓軌道，一是以太陽能板作為動力來源。除了電氣化議題，更值得關注的是，預估 2025 年只有 6% 車輛是純電動，但 75% 將具備連網功能。汽車將從 CAN、LIN 或以太網收集數據，成為連接到網絡的對象層，全球指針應用包括：可做身份辨識及射頻 (RF) 讀取、用于收費或訪問控制的 eTag，互聯網訂制保險服務平臺＂保險盒子＂以及歐洲 e-Call 緊急救援系統。
歐洲現有 70% 新車已具連網功能，隨著更多傳感器加入，機電整合系統將更精確、也更復雜。車間通信 (V2V) 和車對基礎設施 (V2I) 需要精確的無縫通信，那么，無線協議該采用 Wi-Fi (DSRC) 或 5G (C-V2X)？Izzo 表示，以 VW、Renault、Toyota、NXP、Autotalks 為首的陣營以及歐洲議會、委員會皆傾向 Wi-Fi，而 Daimler、BMW、PSA、Ford、Deutsch Tic、Huawei、Ericsson、Intel、Samsung、Qualcomm 則是 5G 支持者 (參閱：《IC 大未來3：智慧綠能移動》http://compotech.com.cn/a/zhuanti_xinban_/zhuantibaodao
這無疑是一場殘酷的資金博奕，最終結果有待歐洲理事會 (European Council，歐盟高峰會) 決議。Izzo 的看法是：當數據量高達 Gbit 等級時，Wi-Fi 是必需的；與此同時，汽車將隨時通過 SIM 卡與母廠連接。今后的汽車，儼然是一部掛著四個輪子的電腦，伴隨連接而來的是軟件更新機制，可啟用新功能或駕駛體驗，且依用戶回饋進行客制化；用戶可在汽車停駐時將新版內容下載到內存，且可設定在晚間或上班時間更新，再從內存傳送到特定區塊。他認為，無人車是運輸史上的一個重要轉折點，必然會發生、但未到＂箭在弦上＂的地步。
無人車上路至少還需十年，ADAS 是邁向自駕的第一步
因為，迄今尚未有任何一個國家對其制訂完善的安全規則或立法；Izzo 預估，大量無人車上路還需至少十年的時間。美國亞利桑那州已完成最先進的無人車測試，但即使天候、交通和居民密度已是最理想狀態，意外仍無可避免，這牽涉到三大面向：1.政策上，政府要求車廠在現今交通規則下改善行車安全，反之，車廠卻期望政府祭出相關配套；2.文化上，與其說人們在意安全，不如說是在意＂感覺是否安全＂，有些人對于無人駕駛就是有莫名的恐懼或排斥；3.技術上，無人車對于忽然竄出的人物之應變能力仍不足。
因為，迄今尚未有任何一個國家對其制訂完善的安全規則或立法；Izzo 預估，大量無人車上路還需至少十年的時間。美國亞利桑那州已完成最先進的無人車測試，但即使天候、交通和居民密度已是最理想狀態，意外仍無可避免，這牽涉到三大面向：1.政策上，政府要求車廠在現今交通規則下改善行車安全，反之，車廠卻期望政府祭出相關配套；2.文化上，與其說人們在意安全，不如說是在意＂感覺是否安全＂，有些人對于無人駕駛就是有莫名的恐懼或排斥；3.技術上，無人車對于忽然竄出的人物之應變能力仍不足。
Izzo 主張，先進駕駛輔助系統 (ADAS) 的廣泛使用有助于保命，它也是邁向自駕的第一步。自動緊急煞車系統 (AEB)、車道維持輔助系統 (LKA)、自適應巡航控制系統 (ACC) 和車道偏離警示系統 (LDWS) 等選配原型價格昂貴，歐盟意欲強制將這些功能跨模型導入。其中，AEB 雖不溯及既往，但實時生效——去年 11 月 1 日，意大利強制規定 3.5 噸以上卡車若遇前方障礙，須降速或輔助駕駛；若時速＞80 公里、但前方車輛以 12 公里的時速緩慢前進，將自動降速以防碰撞；另若時速超過 15 公里且無關前行速度，AEB 將自行啟動。
LKA 和 LDS 亦成必備，不過 LKA 和 AEB 將優先被采用。吊詭的是，若這些功能皆標準化后，恐將因為消費者不愿額外買單而沖擊車廠利益，使歐盟與車廠暗中角力；即使歐盟盡力道德勸說，但距離實際部署仍路迢迢。Izzo 表示，ADAS 定義被 Mobileye (現隸屬 Intel) 改寫，志不在自動化，而是給予駕駛人視、聽示警，防碰撞和 LKA 是主要功能，以偵測路上行人、單車／機車騎士或潛在碰撞危機；展望未來，ADAS 開發者的目標是：車輛減速時，能徐緩動作或降低引擎燃油量。在自駕車分級中，Level 2～4 皆是＂人機協作＂，如同車內有兩位駕駛之意！
人車＂共治＂將持續，汽車電氣化是擴展車用芯片最大機會
Izzo 斷言，駕駛人監測是共同駕駛能否安全的關鍵，而如此＂共治＂歷程可能會持續很長一段時間，機器須感知人類駕駛以了解其行為，并依駕駛人要求交出車輛控制權、確保給予安全協助，睡意來襲或精神不集中皆可能帶來嚴重后果——據統計，歐洲有 20～25% 的車禍是因駕駛人打瞌睡所致，另有 50% 駕駛會在開車時操作短信，且十件撞擊有六件是肇因于分心。心神不專注會比目光散漫為時更長，最高可達 27 秒。汽車電氣化是擴展車用芯片最大的機會，諸如：高效率、小空間、快速充電 (包括車內和充電站) 以及鋰電池管理。
Izzo 斷言，駕駛人監測是共同駕駛能否安全的關鍵，而如此＂共治＂歷程可能會持續很長一段時間，機器須感知人類駕駛以了解其行為，并依駕駛人要求交出車輛控制權、確保給予安全協助，睡意來襲或精神不集中皆可能帶來嚴重后果——據統計，歐洲有 20～25% 的車禍是因駕駛人打瞌睡所致，另有 50% 駕駛會在開車時操作短信，且十件撞擊有六件是肇因于分心。心神不專注會比目光散漫為時更長，最高可達 27 秒。汽車電氣化是擴展車用芯片最大的機會，諸如：高效率、小空間、快速充電 (包括車內和充電站) 以及鋰電池管理。
Izzo 解釋，ADAS 是以線性格式整合到車輛中，每個傳感器都連接到一個 ASIC，視頻處理器和雷達傳感器市場很大；預估至 2021 年將來到自駕等級 Level 3，歐洲有 800 萬輛汽車會搭載 Mobileye 系統。身為全球最大的半導體廠商之一，ST 提供高達 1,040 種車用組件，每輛新車最高有 40 個 ST 組件，在 ADAS 安全 (市占率 30%)、機器視覺 (Machine Vision) 和 RF 雷達收發器皆是世界第一，80% 板上 ADAS 系統都有 ST CPU，在電氣隔離 (Galvanic Isolation) 的強固性、噪聲免疫和設計靈活度亦表現優異。
另為增加數據處理能力，重點在 ECU 的資安、處理功耗和連接速度。ST 新一代基于六核心 ARM Cortex R52 / 400 MHz 的 32 位微控制器 (MCU) 較第一代 90nm PowerPC 產品的處理能力提升 15 倍，16 / 32 位 28nm FD-SOI 去年開始供樣。特別一提的是，艙內光學傳感器除了駕駛監測、手勢控制和在場偵測 (Occupancy Detection) 外，還有高動態范圍成像 (HDR) 去背功能，讓判讀主體更清晰；而基于飛時測距 (ToF) 的光達 (LiDAR)，可通過傳感器融合 (Sensors Fusion) 驅動無人車。
