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车载新时代 产业新契机
从产业与专利角度分析车联网技术之应用

【作者: 樊晉源】2017年04月21日 星期五

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智慧汽车或车联网议题近年来已逐渐成为至为重要之新世代物联网发展,此一议题重视程度已逐渐由原本之汽车大厂转化为各类型新世代物联网、晶片厂商,而包含Google及Apple 等联网应用之领导厂商,也逐渐针对此一世代之状况,推出新的应用,因此现阶段此一领域似乎成为各大厂商所最为重视之一线战场,如何在即将来临的新世代中,掌握重点发展方向,并进一步成为市场发展主流,相信这不但是传统车厂所积极必须面对的问题,更是现阶段积极投入此一市场之新世代物联网厂商所更欲积极思考之问题。


有鉴于此,本研究团队根基于2015年之研究,进一步针对新时代智慧汽车与物联网相关之重要议题,进行更进一步之专利分析,期望藉由专利分析,有效探讨此一技术之发展特性,另外更进一步思考台湾厂商在这波趋势中,所该面对及应用之角度,透过此两点积极针对产业所面临之变化状况,进行分析,从中帮助台湾厂商找出其适当之发展方向。


车联网技术及产业趋势概述

现阶段智慧汽车所包含之技术范围甚广,但是严格说来,真正汽车要做到智慧化,也就是要做到完全自动化并且可以感知周遭一切,这部分并不能仅仅单独依靠车辆本身之运作,还必须跟整体外在环境,包含人、事、物进行完整之关联,才有可能做到完全「智慧」的状况,因此为了达到此一状况,将进一步结合更多样化之技术,这些技术包含车辆间互相资讯传递与沟通、车辆与交通环境(外在状况)之资讯传递与沟通、车辆与必要交通设备及公共设施之资讯传递与沟通、甚至包含车辆与使用者之目的及行为之预测与沟通传递,透过这些状况与情境叙述可发现,现阶段最为重要之关键技术将不再仅是受限于车辆本体,而是将车辆视作为一个更广泛之资料集中与发散平台,此一平台将可以进一步针对各类型生活状况及交通状况进行连结,甚至预测,为此将帮助车辆进一步有效结合至全人之生活,而此一过程可说是现阶段智慧汽车发展之重要发展契机,这部分之演进,现阶段逐渐以V2X(Vehicle To Everything)作为此部分之代名词。


而V2X就是将车辆逐渐视作一大型沟通平台,透过网路技术,将所有的相关进行连结与连接,这类型思考运用模式可说是未来通讯及物联网之重要关键,整体而言,这将不仅仅将车辆带到一个新的世代,相对而言,甚至将可以有效提升整体生活环境,使得车辆不再仅仅是单纯的车辆,更是一个庞大的联网与互通机构,此一设计将可以有效提升大众之生活品质,更可以进一步带动新一波的产业与技术革命,这或许是现阶段逐渐饱和的资讯产品新的应用与新的拓展机会,而这正是为何现阶段资讯厂商积极投入此一领域,并积极与车商进行竞合的关键。


至于V2X所包含之领域,主要包括(V2V、V2P、V2I、V2C、V2H)五个领域,其中V2V是车辆对车辆间之资讯交流、V2P是车辆对行人之交流、V2I是车辆对设备之资讯交流、V2C是车辆对云端,也就是大数据资料中心之交流至于V2H则是车辆与家庭相关之交流,整个交流之状况,如图一所示。


为此,本篇文章运用专利及产业的角度,进一步针对智慧汽车与物联网之相关应用进行分析,期望透过此两者之分析,有效找到台湾厂商投入之契机。



图一 : 车辆相关之运用V2X 情境分析图
图一 : 车辆相关之运用V2X 情境分析图

产业与专利分析

首先针对产业部分进行分析。现阶段此一领域投入厂商众多,除了传统的汽车大厂之外,许多对此一领域颇有兴趣之晶片厂商及众多物联网厂商均积极投入此一市场,因此针对市场之重点Player,介绍如表一:


表一、产业重点Player 名单(国际)

产业链上游(晶片设计公司、物联网开发相关公司)

产业链中游(重点汽车大厂及相关重点厂商)

产业链下游(相关车用厂商及相关电子应用厂商)

NXP(恩智浦)
ST(意法半导体)
Infineon(英飞凌)
Renesas(瑞萨电子)
Qualcomm(高通)
NVIDIA
Quectel
u-blox

汽车大厂
GM(通用汽车)
Toyota(丰田汽车)
Ford (福特汽车)
BMW
Daimler
Volkswagen

网路大厂
Apple
Google
Microsoft

Arada systems
Autotalks
Cohda Wireless
Delphi Automotive
Denso
Etrans System
Kapsch trafficcom
Savari
BOSCH


从表一中,可发觉基本上现阶段传统汽车大厂在此一领域投入颇多,其主要技术部分基本上分为自行开发或与厂商合作为主,在自行开发部分多半是针对Car to X ,也就是车辆对所有相关系统部分进行开发,这部分包含BMW、Daimler、Volkswagen均已有自行推出相对应产品连结至高阶车款上,不过不同于网路厂商,基本上车厂之开发系统多半是用较为成熟之应用,而这部分应用多半仍奠基于ADAS出发,也就是从车辆本身安全之系统进行统整及相关开发,并运用3G及GSM之传输系统搭配DSRC进行运用,而搭配的相关厂商多半均为长久配合的相关车厂,因此DENSO、BOSCH、Savari等厂商均是其主要客户。


至于上游之NXP(恩智浦)、ST(意法半导体)、Infineon(英飞凌)、Renesas(瑞萨电子)、Qualcomm(高通)、NVIDIA等厂商,主要是开发各类型感测器及车体完整沟通环境之晶片设计,其主要发展方向其实与传统车厂是属于互相竞合的,除了搭配传统车厂针对其次系统进行晶片开发之外,更进一步针对车联网市场开发相对应晶片,而这类型晶片之目的即在于期望有效搭配各类型不同之汽车,甚至不同之厂商进行搭配,因此通用性与符合现阶段市场标准是其最高指导原则。


但进一步针对这些厂商之通用产品进行分析,可发现这些厂商在推出车载相关晶片时,往往面对较大的问题,毕竟这些厂商许多都是做消费性产品起家,而一般通讯及消费性产品在可靠度及产品耐用度部分要求均没有像车载产品要求之规格及标准来得复杂,因此厂商在推出这类型产品时,往往必须通过车厂相关标准及Tier 1供应链相关之认证,这才有可能打入智慧车市场,因此这类型厂商虽然积极想开发出适合所有产品的车载系统,有效将智慧车相关技术扩散,但是仍必须与传统车厂进行沟通,因此某个层面来说,上游厂商在智慧车领域所具有之议价能量,将较不如消费型电子商品,且无法透过晶片主导规格发展,但是因为车厂对于产品具有之可靠度较为严谨,因此在使用年限跟长期利润部分将会较现有之消费型晶片来的更为广泛。


至于现阶段台湾厂商投入之状况,根据《天下杂志》参考工研院IEK及车辆测试中心之相关分类,主要厂商包含下述表二:


表二、台湾投入之产业重点厂商

产业链上游(晶片设计公司、物联网开发相关公司)

产业链中游(重点汽车大厂及相关重点厂商)

产业链下游(相关车用厂商及相关电子应用厂商)

台积电
联发科
联咏
瑞昱

纳智捷

宇硕
台湾国际航电
怡利电
华晶科
同致
怡利电
车王电
永彰
剑麟



透过表一和表二两张表格比较,可发现台湾在产业链中游,相对而言较为缺乏,现阶段仅有纳智杰一家相关大厂具有重点规划能量,因此台湾在此部分之发展,势必需要搭配车厂或者其他网路大厂之表现,才能较有发展空间,因此严格说来,台湾在智慧车领域发展状况并不乐观,势必话语权掌控在第一线大厂及网路大厂上,如果厂商想要投入此一领域,除了必须思考自己是否能通过车厂的标准及业界的标准之外,更进一步需要思考现阶段车用标准及电子标准之差异点,进一步确认其主要之发展方向。


在探索过重点产业分析之后,进一步针对重点专利部分进行统整,这部分针对联网车部分,也就是V2X部分进行分析,本研究运用相关字词进行检索,并针对世界上重点之专利局资料库,即美国、日本、欧洲、联合国(WIPO)进一步透过相关字词进行检索,藉由相关检索结果,思考各国所获得之技术分类(International Patent Classification;IPC)状况分析结果展示如图二及图三:



图二 : 联网车相关大厂技术分析(V2V, V2P)
图二 : 联网车相关大厂技术分析(V2V, V2P)

(运用IPC三阶进行分析,资料仅撷取前10大厂商及前10大技术)



图三 : 联网车相关大厂技术分析(V2I、V2C、V2H)
图三 : 联网车相关大厂技术分析(V2I、V2C、V2H)

(运用IPC三阶进行分析,资料仅撷取前10大厂商及前10大技术)


透过此两大技术之布局图,可发现基本上车厂仍掌握了大部分之技术,专利数量排名前10名之厂商,重点车厂就占了多数,重点车厂中单纯以技术含量而言,又以通用(GM)之技术涵盖量最广,通用几乎在各领域中(V2V、V2P、V2I、V2C、V2H)专利数量均名列前茅,其涵盖之10大技术领域范围包含G01C(导航及资料测量)、B60W(不同类型车辆控制系统)、B60K(车辆服务系统相关),而日本大厂TOYOTA着重于交通控制系统及无线定位发展技术,至于其他技术大厂部分,在(V2V, V2P)部分,主要仍是传统车厂及相关Tier1大厂掌握技术数量之优势,这部分厂商居于数量多数。


至于(V2I、V2C、V2H)部分,这部分除了车辆大厂之外,更多相关技术厂商投入此一领域,其中最为值得注意的是Continental Automotive。 Continental-Automotive对于台湾厂商来说较为陌生,整体来说大部份印象来自于其车用相关商品,但依据其专利分析,可发现其技术领域以H04W及H04L领域均占大多数,这部分主要技术依照其定义主要是在网路技术传输及资讯传输部分,因此此部分可发现其厂商积极在此一领域布局,其整体布局方向未来势必值得我们多加注意。


至于台湾厂商技术部分,在现阶段四大专利局(美国、日本、欧洲、联合国(WIPO))布局之中,台湾厂商均未名列10大,整体所拥有之技术能量并没有累积至一定之话语权,在此一领域中不可否认台湾厂商或许是积极之参与者,但是台湾厂商是否能成为重点的Player?这部分依照技术能量累积趋势来看,或许未来是悲观的。


结论

现阶段新世代物联网技术已逐渐由传统之消费型电子商品,慢慢转向至车联网领域,车联网领域中其产业标准状况与传统之消费型电子状况大相径庭,传统消费型商品标准主张的是扩充性及灵活性,但是现阶段车辆产业标准却是主张耐用性及长效期之生命周期,然现阶段欧美厂商却已经逐渐针对其中找到平衡点,并且进一步开始规划出新的标准,这部分值得多加注意。


进一步针对台湾厂商之状况进行分析,现阶段台湾厂商在此一领域之专利技术较少,如果要强力发展此一产业,势必须遵循欧美之相关标准及游戏规则,必须针对其专利进行规避,或是加入其供应链,成为下一阶之代工厂商,这部分在汽车产业而言,并不是没有赚头,但是否可以再造当初半导体之荣景,感觉相当困难。


至于台湾厂商可以发挥的强项在哪?初步针对各国智慧车领域之发展方向来看,现阶段技术方向已逐渐由车用技术转为互联网及通讯市场,这代表未来资讯相关之资安问题将是下一个必须重视之重点。这代表未来此一部分势必成为市场主流,而进入资讯领域又跟资讯安全息息相关,建议未来必定要重视资讯安全议题,此部分或许是台湾切入此一市场之契机。


最后,必须思考的,是现阶段智慧车及联网车已逐渐成为下一个NPE(Non-Practicing Entity,NPE,非专利事业体)关注之重点,车联网及相关车辆运用专利似乎都已经逐渐有相关狙击范例发生,这部分对于台湾厂商及政府在提出相关政策时都须进一步思考及关注,毕竟台湾厂商在消费型电子产品专利诉讼中,普遍较居于弱势地位,现在当战场逐渐转向我国厂商更为不熟悉的智慧汽车与物联网技术时,是否将再一次面临更为恶劣之竞争环境,这部份真的质疑特别注意及深思。



图四 : 现阶段技术方向已逐渐由车用技术转为互联网及通讯市场,代表未来资讯相关之资安问题将是下一个重点。
图四 : 现阶段技术方向已逐渐由车用技术转为互联网及通讯市场,代表未来资讯相关之资安问题将是下一个重点。

(本文作者为国家实验研究院科技政策研究中心副研究员)


@刊头图(Source:Bosch ConnectedWorld Blog)


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