互聯車輛的細分市場正在高速發展中，半自動駕駛汽車及自動駕駛汽車的開發與原型製作工作，都以前所未有的速度不斷發展。據分析師預測，截至2020年，路上行駛的互聯車輛數量將達到2.5億輛，而自動駕駛汽車的數量將達到1千萬輛。截至2025年，預計市場將達到420億美元的規模，屆時路上行駛的互聯汽車和自動駕駛汽車數量將達到4.7億輛以上。
不僅互聯汽車的數量持續增長，這些汽車產生、發送和接收資料也在增加。隨著自動駕駛汽車的普及，對資料密度和資料速度的需求也會相應攀升。據麥肯錫(McKinsey)公司預測，一台互聯車輛發送的資料量(以及與雲端往來的資料量)約為每小時25GB。並且，在車輛真正實現自動駕駛後，還將提升至每小時近500GB的資料(圖1)。
5G無線網路漸趨成熟 車聯網發展挹注強心針
無處不在的智慧手機和平板電腦已經將第四代(4G)長程演進計畫(LTE)技術的能力與速度引入到車輛當中。現在，一些主要的營運商已在數不勝數的都市區域開始啟用第五代(5G)的無線網路。5G無線資料具有巨大的潛力，透過實現更快的資料速率以及安全的車對車(V2V)連接和車輛到基礎設施(V2X)之連接，可以將智慧駕駛與自主駕駛提升到更高的水準。在計畫於幾年間就實現廣泛採用的過程中，為了充分挖掘出5G的潛力，市場將要求持續不斷地開發功能強大的網路基礎設施及車載處理技術，從而在超低延遲的頻寬下確保可靠的訊號速度(圖2)。
隨著資料量呈指數方式增長，汽車技術必須將速度、訊號完整性與頻寬提升到最高程度，與此同時，還要在空間受約束的應用中降低能耗，並對熱量進行管理。電子元件已經幾乎成為每種汽車系統內的一部分，從發動機控制和變速箱監控，一直到電動座椅和先進環境控制。之前簡單的連接部分現在已經演變成了更加複雜的網路，讓汽車中近乎每個系統都需要帶電工作。
高速資料傳輸的資料量，等同於一條下一代的資料高速公路，在這條高速公路上，車輛中幾乎每個部分產生的資料都會在各個系統之間流動，並且透過乙太網路流動到閘道(圖3)。
高速互聯汽車的行動性已經實現了一系列形形色色的功能，包括：安全、資訊娛樂系統與先進駕駛輔助系統(ADAS)、車載通訊、雷達、攝像頭、感測器；自動化軟體、診斷與維護；以及建基於雲端的應用與推出車輛更新的機制。
有必要區分互聯車輛與自動駕駛汽車，這一點非常重要。儘管兩者共用了一些相同的技術，但是互聯車輛利用了物聯網(IoT)，透過雲端將車輛連接到其他物件或其他車輛上，而自動駕駛車輛則使用資料進行獨立的決策。除此之外，由於自動駕駛車輛方面已經開展廣泛的開發工作，對增強連接的需求，意味著還需要連接器在特定的車輛中，能夠可靠地與每一台感測器往來收發高速、高頻寬、高功率的訊號。
如此一來，一級汽車製造商正在同時為兩者尋求解決方案，要求供應商在短期內實現可以透過現有基礎設施實施的解決方案，並且針對明日的需求來開發新的解決方案。
在畢馬威(KPMG)最近開展的一項研究中，對自動駕駛準備度水準最高的國家進行排名，其中美國位列第三，居於荷蘭和新加坡之後，而在透過強大的產業合作夥伴實現的技術與創新方面，美國則在名單中排名第一。
打造周密網路開發平台 加快互聯汽車發展腳步
產業的領導者已經攜手，根據IEEE 802.3CH標準來開發和拓展高速車載乙太網路應用。數十億位元汽車乙太網路工作組(NGAUTO)已經成立，將定義2.5Gbps、5Gbps和10Gbps下的具體效能特點與作業。此外，IEEE也許可802.3乙太網路工作組下的一個研究小組來研究10Gb/s以上速度的車載乙太網路。
對於10Gbps車載乙太網路平台來說，下一步的發展是實現一個完整的車輛生態系統，在軟硬體以及互連布線系統之間可完成無縫的多分區整合，還可靈活整合起區域互聯網路(LIN)、控制器區域網路(CAN)、FlexRay、低壓差分訊號(LVDS)這類車輛協定，以及其他一些原有協定。此外，還具備所需的可擴展性，便於未來升級。該平台還須整合出色的訊號完整性、網路流量優先順序劃分、系統可擴展性與安全性之類的功能特點，能夠滿足對更高的車載處理能力的要求，同時在自動駕駛車輛技術方面，協助汽車廠商來重新定義當今以及未來可以實現的目標。
穩健高速車載資料網路 奠定汽車連接開發基礎
對於汽車連接的持續發展來說，目前已經奠定了良好的基礎。無論是當今行駛在路上的互聯車輛與半自動駕駛車輛，還是在很快地將要成為道路上常見風景的自動駕駛車輛，對於實現消費者需要的無縫、互聯、功能豐富多樣的明日汽車來說，穩健的高速車載資料網路至關重要。
這類高速車載解決方案需要的是一定水準的專家經驗與工程能力，這將超出許多其他應用的要求。設計上的許多複雜方面，都來自於一種迫切的需求，那就是要在體積更小的連接器、纜線元件和模組中實現更好的效能。對於車載的設計，乙太網路的發展已經加快了速度，這是一項久經考驗的技術，具有充分的靈活性、可擴展性，專為高頻寬而設計，但前提是要有效地克服各種瓶頸。只有解決了電磁干擾(EMI)遮罩、衰減、回波損耗、模式轉換、串擾、阻抗以及會影響到訊號傳輸的其他問題後，可靠而又始終一致地來實現速度效能上的目標才會成為可能。
