汽车科技潮流的走向变迁快速，从电动车、新能源车到这几年的自动驾驶，几年就转换一次，计划总赶不上变化。不过您一定要知道当前汽车科技最火红的词汇是，车联网－Internet of Vehicles (IoV)。各大车厂早已积极动员，结合科技大厂投入车联网相关创新智慧科技发展，2016下半年已经陆续看到如大众Volkswagen、福特Ford等新车发表中，都特别强调车联网技术应用。

车联网到底是什么？您可以Google车联网这个词，找到许许多多媒体对车联网的解释，像是这一段：

“什么是车联网？”简单来说，就是通过移动互联网、车内计算机监控系统、各式先进传感器与云端数据运算技术，无缝整合车用影音娱乐系统、导航功能、车载App…等应用，再辅以各车厂庞大的救援和服务体系，让爱车变得很“智慧”，让驾驶更有行车安全保障！

Mmm，好像有个模糊的概念。史丹福专栏是汽车科技专栏，可不能只谈些似是而非概念，一定要从技术观点向读友们解释实务技术上是如何实现的。要讨论车联网技术之前，这里先从更基本的物联网技术谈起。

物联网－Internet of Things (IoT)这个词是1999年提出来的，智能生活是物联网IoT最重要的应用领域之一。

想象这个智慧生活情境：清晨手机的闹铃响起叫您起床，厨房的咖啡机也自动启动为您准备早上第一杯咖啡，还贴心地推播一个信息“早安，咖啡泡好了！”到您的手机；走廊的照明灯感测到您离开卧室走到厨房，便自动开启沿路照明；您进到厨房电视机已经打开播放晨间新闻等待您，您舒适地坐在餐桌一边看新闻、一边享用咖啡…

您一定在科幻小说或电影，读到或看过类似的场景很多次了，可能一点儿也不觉得稀奇。但是在物联网的时代，这样的智慧生活场景很快就要在您我的家中实现了！

在通讯技术发展初期，从过去的书信、电报、电话，到互联网时代的email、即时消息、视频会议等等，主要都是在解决人和人之间的信息沟通，科技一点的说法就是“Peer to Peer communication”，P2P通讯。随着互联网（特别是移动通讯）的发展，您打开手机或计算机时沟通的对象不一定是另外一个人，而常常是浏览如摄影机、传感器、计算机等机器(machine)传送来的画面或感测信息，所谓M2P通讯。信息浏览之外，越来越多机器也让使用者可以通过手机或计算机在远程发送指令遥控，像是通过手机控制冷气、灯光之类的，反过来就叫做P2M通讯。

IoT物联网通讯的主角是“物”，主要目的是物和物、机器和机器之间的信息沟通，所谓M2M通讯。机器之间彼此可以互相联系、自动控制，不一定需要人介入做出判断、发送指令，才能达成真正的”智慧化”。事实上现代人最重要的人机接口－您的手机，基本上也是物联网中的一个”物”。

OK，物联网中M2M通讯，“物”和“物”要互相说话，要说些什么、如何说呢？

前面叙述的这个简单的智能生活情境中，一共提到四个物联网装置：手机、咖啡机、照明灯、电视机。一个物联网装置基本上都会有传感器(sensor)（像是照明灯中装置人体红外线传感器）或者致动器(actuator)（像是启动咖啡机泡咖啡）两个类型的功能，加上一个物联网IoT芯片能够上网，负责与其他物联网装置沟通信息，并且做出判断和决策、进而发出控制指令。

物联网中“物”和“物”说话的方式和语言叫做“通讯协议(protocol)”，大家语言要相通，物联网中“物”和“物”才能彼此沟通。物联网技术其实有好几种不同的架构和通讯协议，其中“MQTT” 很可能成为物联网最重要的通讯协议，很多云端大厂的物联网产品都开始支持MQTT这个通讯协议。MQTT是IBM和Eurotech专门为物联网M2M通讯所设计的通讯协议，全名为“Message Queuing Telemetry Transport”，这个通讯协议最受欢迎的地方就是非常简洁轻巧，通讯所需要的网络带宽和硬件资源都很低，很适合应用在像是前面提到照明灯、咖啡机之类家中的简单机器。

MQTT通讯协议下，“物”和“物”说话的方式是“主题”－“发表”－“订阅”(Topic/Publish/Subscribe)。这个机制其实和脸书的实时通(Messenger)群组或Line群组的沟通机制非常像，事实上脸书的实时通就是采用MQTT通讯协议。

再回到前面叙述的这个简单情境中，四个物联网装置手机、咖啡机、照明灯、电视机就像是Messenger群组或Line群组中的四个成员，手机和咖啡机之间并不是直接通讯，而是经由云端的“经纪人(Broker)”来交换信息。

假设手机、咖啡机、照明灯、电视机组成的这个群组的“主题(Topic)”叫做“我的家”，这四个成员通过家中WiFi无线网络上网，和云端的“经纪人(Broker)”联机，并且”订阅(Subscribe)”了这个主题，因此当有某个成员对此主题”发表(Publish)”新信息时，所有群组成员都会实时收到此则信息，然后自行判断决定接下来要做甚么事（或者啥事也不必做）。就像Messenger群组或Line群组一样，物联网的成员可以随时加入或退出，一个物联网装置也可以同时订阅好几个不同的主题。

OK，故事是这样的。早上手机闹铃响起，手机同时对”我的家”这个主题发表信息”起床了”；咖啡机、照明灯、电视机都同时收到这个信息，但是只有咖啡机对此信息做出反应，开始泡咖啡；咖啡泡好后咖啡机对”我的家”这个主题发表信息”早安，咖啡泡好了！”，所有成员又都同时收到这个信息，但是只有手机采取移动，在手机屏幕上将信息显示出来。

剩下的故事情节也都差不多，照明灯的人体红外线传感器感测到人经过走廊，除了开灯之外也同时对”我的家”这个主题发表信息”要进厨房了”，电视机收到后便启动电视转台到新闻频道。

很容易了解对不对？和您的Messenger群组或Line群组运作方式完全一样。

了解物联网运作技术细节之后，再回头讨论车联网技术。和物联网比起来，车联网的情境和技术都更为复杂，所需的信息环境基础建设规模也大得多。

物联网的主角是”物”，车联网的主角当然是”车(Vehicle)”。前面提到物联网要建立M2P和M2M通讯，车联网中参与通讯的成员突然多了起来，包括车与人V2P通讯、车与车V2V通讯、以及车与环境V2I通讯等等，其中“V2I”中间的字母I，指的就是信息环境基础建设(Infrastructure)。有些学者担心还有遗漏，就干脆再创一个新词汇叫做V2X通讯，车联网中汽车要通讯的对象一概就叫做“X”了。

车联网V2X通讯中，短期来看各大车厂首先推出的主要还是车主通过移动装置与车辆的链接应用，也就是V2P通讯。例如汽车和车主的手机连结早就已经是成熟技术，车主可以通过手机App将汽车开锁、启动引擎，有人企图开锁的话，车主也可以在手机上收到汽车传来的防窃警示。另外像是BMW将穿戴设备链接自动停车技术，车主可通过智能手表遥控车辆自动停车；甚至如Tesla电动车检测和保养，都可以用远程方式直接WiFi无线连接到Tesla的行车计算机进行软件检测或更新，不需要把车子开回厂。

有些讨论车联网的文章把V2P解释成为”车对行人通讯”，甚至”行人碰撞预警”，我觉得，呃，怪怪的。车联网的主要目的的确在构建一个智能交通网络，期望能够减少交通事故、提高道路使用效率，而不只是汽车和车主的手机连结而已。

要达到这个目的，就要谈到V2V、V2I通讯。有些讨论车联网的文章把V2V通讯解释成为”通过每部车辆中的行车计算机，将速度、方位传送给邻近车辆”，甚至有如下的举例：

“当甲车10分钟前开上高速公路，遇到前方事故塞车，乙车就能实时接受信息，提醒驾驶并自动导航改道，聪明避开路段。”

这样解释V2V通讯，您是不是也像我一样觉得，呃，怪怪的。

交通信息应该不是靠10分钟前上路的车子传给我的车子（如果前车紧急煞车那当然另当别论），而是像前面提到物联网的M2M通讯，在这个大车联网下的所有车辆将本身行车信息传送到云端，通过大数据分析处理成有用的交通信息，再提供给有需要的车主。

事实上Google导航App就是利用类似机制预测实时交通状况。您有没有发现Google地图App的交通信息非常”实时” ，在市区道路开车前方路口亮红灯停下来，App都会实时显示一段红色路段。汽车导航软件非常多，但是如此细节的实时的交通信息，全世界也许只有Google这家公司办得到，因为Google有一类信息是全世界其他公司所没有的，他们有无数的Android操作系统智能手机随着车主在道路上行驶，不断将GPS讯号以匿名方式传回，随时回报自己的位置和速度，Google便能搜集到最完整的实时交通信息。

除了车辆传回的信息外，如果再结合装置在路边的各式交通传感器，使用雷达、红外线、路面感应线圈、甚至雷射等技术，侦测行经车辆的尺寸与速度，然后将数据传送到云端服务器，甚至加上如ETC高速公路电子收费感测的车流数据，或者实时气象、道路施工、突发事故、交通管制信息、停车信息等等，实时提供给车主，就成了车与环境V2I通讯，也是智能运输系统(Intelligent Transportation System, ITS)的一部分，不过务实来说，这个信息环境基础建设(Infrastructure)的布建，可能还需很长时日。

从汽车硬件的角度来看，车联网的盛行使得汽车对外的无线通信成为基本需求。美国对车联网发展最为积极，已宣布自2017年起，强制要求所有新出厂的小型车辆必须安装无线通信设备。如果所有车辆都有无线通信的能力，车联网、智能运输系统等等汽车相关的应用服务必然商机无限。

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