Telematics服務相當多樣化，而Telematics裝置可以說是所有資通訊服務在汽車上所依附的平台。這些服務大概包括了下列幾個領域：

• ●導航；





• ●多媒體；





• ●車輛資訊及診斷；





• ●無線通信及數位內容；





• ●安全及保全服務。

《圖一　Telematics服務的類型》

為了讓我們對Telematics的裝置有個初步的認識，當作是閱讀這篇文章的背景，這裡針對兩個有代表性的Telematics裝置做個簡單的介紹。

《圖二　OnStar》

＜資料來源：http://onstar.internetpressroom.com＞

OnStar是全球最大的Telematics服務，以客服中心為服務基礎，提供的服務以保全及安全為主軸。為了適應北美地區的消費者習慣，採用了非常精簡的三按鈕設計。OnStar的裝置還包括了GPS定位、車輛網路、語音辨識以及免持聽筒行動電話。

G-BOOK是由日本Toyota汽車所推動的新型態Telematics服務。與OnStar這種以客服中心為基礎的Telamatcis服務來比較，G-GOOK以網際網路為基礎，所提供的服務更為豐富，比較類似i-Mode行動數位內容服務。

因此，在裝置上也更為多元。比如說，有產線安裝、經銷商安裝及售服市場等各種機型。在地圖儲存上，有SD導航、DVD導航及HDD導航等分別。在通信方式上，有內建通信模組，一般手機及藍芽手機等分別。總之，這樣的裝置是一種功能繁多，造型酷炫的日本風格產品。

Telematics裝置通常是一種嵌入式系統，在開發嵌入式系統所必須面對的問題，在開發Telematics裝置也必須面對。在這裡不去看那些一般嵌入式系統常見的技術項目，而是針對車輛應用上的特別考量，作個粗淺的分析。

＜資料來源：http://onstar.internetpressroom.com＞

《圖三　OnStar裝置》

硬體平台的選擇

在PC產業裡，運算平台的選擇，也就是處理器及其相關參考設計的選擇，是相當有限的；大概也就不脫Intel或是AMD的那幾種。然而嵌入式系統的硬體卻需要面對各式各樣不同的需求。正確的選定能符合客戶及產品需求的運算平台。是一件相當重要的事情。可以使用QFD品質機能展開，或是其他各種慣用的評價分析量表來分析下面幾個因素，視不同的專案來增減各因素，決定各因素的權重，最終得出想要的結果。

車輛規格

《圖四》

車輛規格的要求相當多，最關鍵的當然就是溫度。尤其是操作溫度。雖然視不同的客戶需求而有所改變，但一般常用的標準是攝氏零下四十度到八十五度。這對發熱量較高的中央處理器來說，是必須特別加以考量的。

介面需求

毫無疑問的，介面需求也是一個很關鍵的因素。尤其可能會被要求某些稍微特別點的介面；例如：高速影像介面、CAN Bus介面甚至是MOST介面。運算平台要怎麼提供這些介面，是必須預先進行評估的。

團隊熟悉度

當然，能選擇一個團隊熟悉的運算平台是最令人高興的。但天不從人願的，一般Telematics常用的運算平台，台灣業界通常並不是這麼熟悉。

廠商工程支援

《圖五》

工程支援對產品開發的重要性是不言可喻的。對現階段的台灣Telematics業者來說，因為開發時期長、銷售量少，車規的Telemaitcs運算平台普遍應用經驗不足，所以並不容易獲得必要的工程支援。

作業系統支援

嵌入式系統的硬體開發跟軟體有密切關係，運算平台是否能支援想要的作業系統，當然也是一個重要的考慮。跟台灣業界慣用的Windows CE或Linux不同，Telematics裝置常用的作業系統反而是QNX或是Wind River等。因此想要什麼樣的作業系統，就必須選擇能支援該作業系統的運算平台，以提高資源投入的效率。

業界實績

要避免當別人的白老鼠，最懶惰，也許也是最好的方法，就是去檢視候選運算平台在車輛產業的實績。事實上，基於降低風險的緣故，某些客戶甚至會直接指定廣為車輛業界接受的運算平台。

長期零件供應

《圖六　QNX電源管理範例》

＜資料來源：www.qnx.com＞

使用壽命長是汽車產品的特色之一。不像IT產業，新的產品推出，舊的產品很快就會Phase Out。汽車產品要考慮兩到三年的產品保固，十年的產品維修；如果零件供應商沒有辦法長期供應零件，那會為自己在未來製造不少麻煩。

成本

總結了這麼多的考慮，可以計算一下開發以及量產階段的成本，看看是不是可以被接受。汽車產業之所以還能維持獲利，是因為非常早就開始進行嚴密的產品成本控管，最好在一開始就把成本估算的準確一點。

電源管理

電源管理是Telematics裝置裡另一個重要的技術。汽車的電瓶容量比較大，也許不像行動電話或是PDA這麼樣的錙銖必較，但汽車有可能會長期停車不使用，為了確保在長期停車後引擎仍然可以順利啟動，Telematics裝置還是必須在電源管理上作妥善的設計與規劃。(圖六)是QNX提供的一個範例，當然，這仍然必須搭配適當的軟體來實現，也得看客戶的需求來作適當的修正。

聲音及影像管理

車輛上的聲音及影像信號相當多，為了對使用者呈現一個易於使用的人機介面，有些Telematics裝置必須處理這些聲音源跟影像源，並訂定機制對其開關時機進行控管。比如說，倒車時需切換到倒車攝影機影像，或是電話來電時將聲音及影像切換到免持聽筒模式等。在這裡把幾個可能需要處理或是整合的影像及聲音源作個列表整理。

聲音訊號：

• ●CPU AC97/I2S；





• ●行動電話模組PCM/類比；





• ●行動電話麥克風音訊；





• ●光碟換片機類比/數位；





• ●影音頭機或收音機模組PCM/類比；





• ●MPEG解碼器數位音訊；





• ●5.1聲道解碼器數位/類比音訊。

影像訊號：

●CPU影像輸出；

●MPEG解碼晶片影像輸出；

●光碟換片機CVBC影像輸出；

●倒車攝影機影像輸出；

●影音頭機CVBS輸出；

●OSD影像。

《圖七　自立航法定位與GPS定位的整合示意圖》

＜資料來源：www.panasonic.com.tw＞

系統運作架構設計

當運算平台、電源管理、影像及聲音管理的機制定義完成之後，就需要作個整合，並同時把車體信號，如遙控器、倒車、手煞車或小燈等觸發機制一併考慮進來，完成完整的系統運作架構設計。

定位裝置

定位裝置在車輛上是一個重要而且昂貴的次系統。一般的GPS定位或許可以滿足PDA導航機的需求，但卻無法滿足車用定位的需求。

主要的原因有幾個，一是GPS定位信號是每秒鐘定位一次；再者是誤差大約在五到二十公尺之間；三為GPS在充滿高樓大廈的市區、隧道內、山區或是建築物內都不易定位；最後是搜尋到衛星信號並定位完成需時數十秒，視GPS定位裝置的性能而定。

但是車用定位往往要求更為流暢、精確。以導航功能為例，在GPS定位週期的一秒鐘內，車輛移動可能有十到三十公尺的距離，加上本身五到二十公尺的誤差，這個時候如果車輛正好行經一個彎角，導航畫面可能呈現給使用者一種先拉過頭再拉回正確位置的感覺。

同時，客戶在車輛導航的產品上，不見得能容忍在市區或在隧道裡就無法定位，也不見得願意接受GPS比較長的定位時間。

這時候就得依賴自立航法定位，或是稱為慣性定位的一種定位方法。這種定位方法則是運用系統內建的陀螺儀偵測車頭的指向，加上取自車輛的車速訊號，來進行推算自車位置、行進的方向及行進的里程。

這種定位方法在實現的細節上也有很多種手段，在跟GPS信號的整合上也頗有一些獨到的技巧。這些方法跟現在台灣資訊產業慣用的GPS解答方案不同，往往必須要依賴硬體與軟體的高度整合才有辦法達成。

《圖八　日本Pionner的1DIN 導航機。內建自動伸縮螢幕。》

＜資料來源：http://www3.pioneer.co.jp＞

機械構裝

Telematics裝置的機械構裝也相當有趣。把可攜式導航裝置排除在外，Telematics裝置的機械構裝大概可以分成下面幾種：

DIN尺寸，

DIN尺寸主要分為1 DIN跟 2 DIN兩種，2 DIN機型比較容易做成一體機，也就是整個系統就構裝成是一個2 DIN大小的盒子，安裝比較容易，所以比較受現在車廠的歡迎。有少數的車廠會要求1.5或1.8 DIN。但相當少見。而不管是哪種的DIN尺寸機種，又各分為內建式螢幕或外接式螢幕兩種。

《圖九　裝置在Camry上的內建式螢幕2DIN G-BOOK裝置》

＜資料來源：www.toyota.co.jp＞

融合式

為了配合車輛內裝設計的獨特風格，雖然裝置本身的構裝多數仍為2DIN，但有些新型Telematics裝置的外觀會整合中控台的設計。換言之，從事Telematics裝置的開發，或許不能只接觸裝置本身，也會有去作車輛其他零件開發的必要。

隱藏式

這樣的裝置可能會安裝在車輛的任何地方，確實的位置視車廠指定的配置而定。有時會放在後車廂裡，有時會放在照後鏡裡，有時會放在座椅下，有時會採用分散式的構裝來構成完整的系統。在一開始介紹過的OnStar就屬於這種形式的Telematics裝置。

總之，Telematics裝置的構裝千變萬化，每一種構裝都有其特別的技巧。例如，DIN形式或是融合式的構裝就要特別注意外觀塑膠件長期受熱並接受日曬後的材料劣化。又例如，1 DIN由於體積小，通常必須要把一些零件或模組移出主機之外；要怎麼樣移出來才能避免安裝的不易及信號傳輸的劣化。再例如，精巧的自動伸縮螢幕要如何兼顧成本、緊緻以及耐久壽命。這些問題都會花費相當的時間、金錢以及人力才能找出最適當的解答。

車輛環境對應

車輛的特殊環境可概分為五個範疇：

• ●電性；





• ●溫度；





• ●機械；





• ●化學；





• ●EMC（包括法規及客戶規範）。

這些特殊環境的測試條件亦視不同客戶，不同市場而有所變動，並沒有一個標準化的測試規範。一般來說，售服市場用的產品規範較低，而OEM車廠的規範就嚴格的多。

有幾個重要的國際組織標準可以當作參考，包括SAE、JASO、ISO、IEC、ECE、EEC 等等。但是這些標準僅供參考，最後的客戶驗收標準（Customer Acceptance Criteria）還是必須跟客戶作完整的協商，依照客戶的要求來定義。

這幾個條件中，最為關鍵的是溫度（包括加速老化驗證，HALT)及電性規範。其他部分的驗證雖不能說是不成問題，但只要設計時多加注意，通常不會發生會影響系統結構的重大關切。

軟體開發

Telematics裝置的軟體開發技術其實也跟嵌入式系統的開發技術相接近；舉凡作業系統的建置、驅動程式的撰寫、應用程式的開發以及軟體品質測試，均有高度的相通之處。比較特殊的地方是因為安全的考慮，人機介面的開發在Telematics裝置上必須特別講究。一個優良的Telematics裝置人機介面必須降低使用時的分心程度；所以必須在必要的時候才讓使用者操作，又要能讓使用者很快的完成操作，並且讓使用者很容易的以眼、耳及手來取得操作回饋，又要讓使用者不需記憶使用方法。但同時又要兼顧人機介面在畫面呈現風格上的統一。

當然，受限於商品開發上的各種限制，這些條件卻不見得會符合客戶的要求。舉例來說，為求全車系的人機介面都能有類似的風格，也許客戶會犧牲個別產品上傑出的人機介面設計也不一定。

雖然Telematics裝置開發技術頗有一些獨到之處，但在進入技術領域之前，還是必須先把握幾個專案管理的重要關鍵原則，為技術及產品開發提出正確指導，才能讓整個開發專案進入商品化量產的階段。這些原則包括：

必須有足夠的產品企畫，發掘出市場的真正需求

唯有仔細發掘客戶及市場的需求，根據需求訂定出產品要求，並進而找出一個經綜合考慮過的基礎系統架構，才能降低產品開發風險，創造客戶的長期價值。

慎選運算平台與作業系統

否則，可能必須常常更換系統的基礎架構，讓工程團隊不易培養專精經驗；在產品的後續擴充發展上也可能會發生問題。最糟的情況就是產品開發失敗。在汽車產業裡，產品開發失敗代表的不只是不能幫公司帶來營收，甚至可能會因此延宕車廠的車型上市時間，破壞車廠完整的行銷及營收計畫，後果是相當嚴重的。

大規模的與伙伴進行技術合作

Telematics產業是一種跨領域，跨文化的產業。怎麼整合這些語言不同，想法不同，文化不同的團隊一起工作，實在是個挑戰。

與車輛的結合絕對不容忽視

不能跟車輛的機械界面，電子介面及資訊介面作良好結合的Telematics裝置，無法讓使用者享受到一種”這輛車真是聰明!”的愉快使用經驗。

《圖十　HONDA Internavi融合式的裝置》

＜資料來源：www.honda.co.jp＞

尊重汽車穩定安全的品質要求

汽車產業動作慢，作風保守。這是因為車輛開發成本極高，品牌形象又這麼重要，加上與人身的安全息息相關，所以在品質及安全上是必須非常小心的。IT產品相對上就積極冒險得多。這樣快步調的作法，在汽車產業上必須作個調整，達成一個大家都能接受的平衡點。

誠懇的為客戶帶來長期價值

汽車廠的中衛協力體系裡沒有打帶跑，狠撈一筆然後再去挑戰新機會的這種案例。Telematics裝置產品亦然。畢竟一旦產品上市，面對的就是未來十年的產品使用壽命。對長期伙伴關係的重視，將是獲得收益的關鍵。

符合市場需求的成本

其實汽車早已進入微利時代。某些車廠或是汽車相關企業的高度獲利，其中一個原因就是對成本的精確控管。Telematics裝置不管設計多精巧，功能多強大，一個合適的成本，將會大幅增加產品成功的機會。

結論

車用資通訊Telematics系統是未來汽車電子產業發展的一大重點，其市場潛力相當驚人，不過對於欲投入的廠商來說，所需要注意的重點也不少，從硬體平台的選擇、電源管理、聲音及影像管理、系統運作架構設計、定位裝置、機械構裝、車輛環境對應、軟體開發等方面，都有許多技術障礙與市場門檻待突破，更重要的是汽車與高科技產業文化大不相同，必須有切實認知，透過不斷的溝通與合作，才能一一將障礙克服。（作者任職於工研院機械所）

延 伸 閱 讀

Telematics的發展對汽車業和資訊科技產業來說，都是一項利多的消息，前者可以增加產品所帶來的附加價值，帶動產業轉型；後者則是看上每年8000萬台新車市場。相關介紹請見「 Telematics使得汽車更為Smart 」一文。 根據專家預估，未來5年內，一輛汽車的電子裝置成本將占整車成本的25％以上，對我國以IC半導體為優勢而言是全新商機。據拓樸產業研究所統計，2004年，一輛新車僅裝配1518美元的電子產品，到2008年預估將有1882美元，年複合成長率達到5.5％。你可在「 從全球看台灣汽車電子市場發展的機會 」一文中得到進一步的介紹。 過去的Telematics服務大概均以客服中心（Customers Service Center 或Call Center）為核心。用車者如有服務需求，則透過自動或是手動方式，以語音電話或簡訊描述所需服務，然後客服中心再以人員語音或自動語音提供導航、訂票或緊急救援等服務。在「先進車載資訊服務系統」一文為你做了相關的評析。

市場動態	為了結合國內資訊電子產業的力量，建立群聚效應以加速開拓全球汽車電子市場，在前工研院史欽泰院長及電電公會鄭富雄總幹事的推動之下，於94年2月3日正式成立汽車電子委員會並隨即召開第一次委員會議。相關介紹請見「電電公會成立「汽車電子委員會」積極建立汽車電子產業對話平台」一文。 汽車製造業在中國的快速增長，將大幅帶動汽車電子產業的發展；同時，由於汽車機械設計和製造已接近完美，汽車繼續改進的空間將集中在汽車和電子的結合上，今後汽車革新將來自汽車電子。你可在「 意法半導體預測：未來汽車革新來自汽車電子」一文中得到進一步的介紹。 仁寶集團董事長許勝雄十分看好未來汽車電子產業的發展商機，他認為，未來兩岸可以在汽車電子產業加強進一步合作，尤其是，大陸到2010年時，汽車年產量將突破1000萬輛大關，成為全球最大汽車市場。在「 汽車電子業 將成台灣第五兆產業」一文為你做了相關的評析。