萬物互聯(Internet of Everything; IoE)能夠讓人, 物, 數據和程序進行最佳化集合, 並智能聯接, 成為網路的一部分. 目的是通過人對人, 人對機器, 機器對機器的互聯, 來強化各種活動和豐富我們的生活.
自物聯網誕生以來, 使用者就一直希望能夠隨時保持 '線上' , 同時還能聯接各類電器並應用在各種用途. 因此從很早開始, 就有人嘗試聯接電視, 冰箱, 甚至是聯接麵包機.
智能互聯家庭(Smart Connected Home)的概念就是源於這樣的欲求. 由於我們生活裡有大部分時間都是在家中度過, 因此讓家更智能且有互聯性變得更有意義. 家不只是睡覺的地方, 對不同的人有不同的作用, 因此並不是家中的每樣東西都有聯網的必要.
另一方面, 說到要能完整實現萬物互聯的感念, 汽車似乎更具說服力. 的確, 在汽車領域中, 人, 物, 數據和程序除了可以在自己的生態系統中互動, 還能通過網路和其他汽車甚至外部雲端進行互動.
以汽車作為科技樞紐
現今的汽車裡裝有眾多電子裝置, 事實上已經是電子元件密度最高的消費性機器之一. 身為多種汽車鏡片技術的供應商, 意法半導體(STMicroelectronics)已經汽車視為一種科技樞紐(Technology Hub). 現今的汽車由各式各樣的科技所驅動, 而這些可以可分為三個範疇: 安全駕駛與資訊安全(safety & security), 資訊娛樂與車載資訊系統(infotainment & telematics), 還有動力傳動系統與燃油經濟性(powertrain & fuel economy).
除了安全氣囊, 穩定控制系統和防鎖死刹車系統等比較傳統的解決方案, 安全駕駛與資訊安全方面的問題逐漸開始採用自動刹車, 主動式安全系統 (以攝影機和感測器為主) , 夜視系統等新型科技來解決. 資訊娛樂與車載資訊系統是通過智能交通管理, 定位與位置服務 (LBS) , 車對車和車對基礎設施的通信, 還有未來有可能上路的自動駕駛等技術來解決. 至於動力傳動系統和燃油經濟性領域, 用來解決問題的技術包括髮動機控制, 線控換擋(shift-by-wire), 自動起停(stop/start), 發動機精簡, 汽車電氣化 (vehicle electrification) 以及道路可預測性.
汽車裡面的所有科技都已經互聯並集中控制. 有些甚至自己具有聯網功能, 例如定位以及汽車對基礎設施通信. 以汽車作為科技樞紐的這種做法, 已開始實現萬物互聯, 讓人, 物件和程序能夠互動的概念. 只要收集, 管理並分析資料, 然後將所有元素都連上網路, 就能看到事情的全貌. 車聯網(Internet of Cars)成了萬物互聯裡面一個完整的平台. 安全駕駛與資訊安全和資訊娛樂與車載資訊系統, 也受惠於無線聯網和資料傳輸技術而大為強化. 動力傳動系統和燃油經濟性應用在聯網世界裡, 或許就無法帶來太多好處.
安全駕駛和資訊安全
安全防護毫無疑問是汽車駕駛最關心的議題. 類似網路掌控聯網群眾力量的概念, 聯接所有汽車就能互相協助提升安全度. 利用智能感測器來監測汽車周圍環境, 通過無線聯網功能連上網路, 還有衛星定位可確認相對位置, 汽車就能相互通知交通與路況資訊, 或者前方有何問題.
時至今日, 車載資訊系統應用已經能在發生事故的時候自動執行緊急呼叫功能. 車載維修這種透過預防達到駕駛安全的方法也逐漸大幅強化. 遠距離車況診斷以及資料載入, 則可以記錄並提醒需要進行維修的工作. 車載資訊系統還能夠提供防盜功能, 追蹤失竊車輛並將行蹤呈報給有關當局.
從宏觀的角度來看, 車聯網可以通過在車輛之間形成統一的網路, 提供智能交通預測與管理功能, 進而提高道路安全, 減少堵塞, 並降低因堵車而排放的廢氣.
上述所有 '聯網' 安全功能, 再加上安全氣囊, 刹車以及穩定控制系統等傳統被動式安全科技, 形成一種整合式手法, 將汽車安全帶到一個全新的層次.
就像所有 '聯網' 物件, 資訊安全自然是必須考量的因素之一. 車輛的重要零件, 包括引擎的電子控制單元以及其他安全系統, 都必須加以保護使其不受惡意攻擊的侵害. 聯網汽車所產生的大量資料也同樣需要保護.
我們可以追蹤, 記錄駕駛行為與習慣, 並將相關資料傳送給保險公司進行分析. 這樣精確的資料追蹤, 讓保險公司可以提供量身定做的保單, 根據裡程數(pay-as-you-drive)或駕駛行為(pay-how-you-drive)等不同模型收取保費. 只需以少部分個人資料作代價, 就能間接提倡更為經濟且安全的駕駛習慣.
資訊娛樂與車載資訊系統
迷路是最令人沮喪的駕駛經驗之一, 不過導航系統的普及已大幅降低放生頻率. 雖然全球衛星定位系統 (GPS) 已經成為防範應用於汽車的導航技術, 如果能從伽利略(Galileo), 格洛納斯(Glonass), 北鬥(Beidou)等多重衛星系統接收訊號, 再從汽車網路中各種不同感測器收集資訊 (速度, 加速, 輪胎角度) 並同時利用這些資訊, 就能改善車輛位置判定的準確度與回應時間, 將相關功能的用途擴展到基本的導航儀外, 延伸到安全相關應用.
大多數人都通過智能手機或平板電腦將網路科技應用在日常生活中, 包括透過串流服務取得資料, 聆聽音樂, 建立溝通渠道, 還有已經成為日常生活中要的一部分的社交媒體. 我們整天都在跟這些服務互動並且過程流暢. 當我們必須坐在車裡一兩個小時, 這樣的互動應該要維持同樣的流暢程度. 我們在車裡的時候, 不希望還得去適應一套全新的網路功能.
因此, 如何將智能手機或平板電腦等個人無線網路功能 '交接' 到汽車, 效仿相同的感覺與使用界面, 就成了一個很重要的目標. 掌控了智能手機與平板電腦主要工作系統的作者已經開始結盟並設立標準, 以加速智能手機與汽車的無縫連接, 打造出一個完整合一的網路連接體驗.
熟悉感固然重要, 但由於開車需要全神貫注, 部分用戶介面還是需要重新設計. 駕駛人必須全神貫注在路況上不能分心, 若常常必須用手指按壓或滑動屏幕才能啟動控制就會提高風險. 汽車平台必須限制那些需要視覺專註的應用程序. 因此, 最理想的將會是免手動且免視 (eyes-free) 模式的用戶介面. 語音啟動指令在汽車內部所扮演的角色將越來越重要.
正如智能手機平台, 汽車平台也將面臨商業模式擁有權的問題, 即使在一些汽車專屬, 但尚未透過較成熟的智能手機平台驗證且標準化的領域亦然. 汽車製造商和傳統的利益相關業者將面臨新業者加入市場, 為現今汽車產業導入全新的破壞性創新商業模式. 內容供貨商, 服務與軟體平台供貨商, 消費性電器製造商以及電信網路供貨商都將 (在汽車裡) 合而為一, 為汽車產業創造一個全新的時代.
綜合各種型態不同卻又互補的技術
正如同萬物互聯(Internet of Everything; IoE), 車聯網(Internet of Cars)有如一個巨大又複雜的野獸, 需要有一個組織來定義它的主要標準及功能. 最終它也會根據提供功能, 價值與實用性的各種技術, 找到自己的平衡點.
意法半導體(STMicroelectronics)等各家想要通過車聯網推動變革的 '科技玩家' , 未來必須提供技術模組以打造汽車眾多零件, 還有讓這些零件能無縫同步運作的專業技術. 他們還要意識到創造不能與世隔絕, 必須與其他 '玩家' 合力建構一個技術生態系統.
萬物互聯的關鍵技術模組包括定位裝置, 相當於頭腦的處理器, 用於傳輸數據的低耗電連網功能, 還有感測器以及各式各樣的類比與數字介面, 產品設計才算完整. 針對這些技術, 意法半導體已推出一整套實力堅強的產品組合.
意法半導體也在汽車相關技術方面享有市場領導地位, 包括動力總成(powertrain), 資訊娛樂(infotainment), 定位(positioning), 車載資訊系統(telematics), 車體, 行車安全, 先進駕駛輔助系統(ADAS)與感測器. 意法半導體結合了公司內部的設計專業與高效率汽車等級製造機械, 擅於改良並擴充旗下技術產品, 提供給系統製造商, 汽車製造商還有生態系統裡其他利益相關廠商, 由此成功建置車聯網.