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滿足車載系統智慧化需求 COM Express優化設計效益
[作者 王明德]   2020年12月31日 星期四 瀏覽人次: [2010]

車載系統已成為運輸業者不可或缺的營業利器,COM Express標準,將使車載系統更具備彈性,讓系統導入者在功能擴充時,更快速、方便,同時也大量降低了成本支出。


車隊管理過去多著重在車輛派遣,利用無線電設備與管理中心通話,提升車輛使用效率,這幾年智慧化概念成熟,資通訊技術一再延伸應用領域,車載系統也開始導入各種新技術,創造多元功能。


企業任務需求不同,對車載系統功能需求也不同,因此現在的車載系統多採客製化設計,在面對系統廠商時,企業除了提出本身功能需求外,在規格方面也必須要求,而產品規格特殊,當然會反映在價格上,不過如果就長期來看,一套耐用的產品將會比頻頻維修、更換元件的設備來的划算,對企業而言,還是值得投資。



圖1 : 企業任務需求不同,系統功能需求也不同,因此現在的車載系統多採客製化設計。(source:Yahoo Finance)
圖1 : 企業任務需求不同,系統功能需求也不同,因此現在的車載系統多採客製化設計。(source:Yahoo Finance)

車載系統由於需長時間在車內空間運作,所面對的環境與一般IT系統不同,再加上此類系統均為企業所用,一旦故障將有可能造成企業停擺,因此車載系統對於穩定的要求通常會比一般系統更高,也因此,內部設計已然成為評估車載系統優劣的第一要件。


COM Express完善設計 解決車載系統痛點

目前多數車載系統的內部設計仍以單板板卡為主,再視需求選擇適合的尺寸標準,不過這類設計在系統升級時會有困難,由於車載系統是企業設備的一部分,必須顧及最大的成本效益比,在可用情況下,盡量延長設備的使用壽命,單板式的車載系統在面臨功能擴張時,擴充彈性非常小,往往必須整套設備直接汰換,由於內部零組件並非全部不堪用,這種整組汰換無疑是浪擲資源,因此系統廠商可選用COM Express的車載系統。


所謂的COM Express是採取雙板設計,將CPU系統單獨設計成模組板卡,其他I/O輸出入埠設計成載板,兩張卡再以接腳結合,以COM Express Compact為例,此一板卡尺寸為95mmX95mm,電壓可採多元設計,下方載板的I/O埠設計則可加入HDMI、耳機等影音輸出入埠與GPS、Wi-Fi、藍牙、LTE等通訊模組,至於載板輸入電壓也會依照應用選擇而有不同的設計,一般來說,載板設計輸入電壓為DC 12V屬於中小行車輛使用,DC 24V為卡車等大車使用,至於DC48V則是電動車專用。


至於在散熱方面,目前多以風扇為主,其設計視瓦數大小決定,高瓦數型號由於CPU會較熱,需有風扇協助散熱,低瓦數型號則因所使用的CPU熱能較低,採無風扇設計即可,可改以鋁質金屬外殼散熱,現在的車載系統在穩定度考量下,多盡量捨棄最易故障的風扇。


除此之外,採取風扇設計時,設備內部需有空間讓氣流可對流,但如此一來車載設備的體積就無法縮小,將近一步擠迫到原本就有限的車內空間,因此無風扇以逐漸成為車載領域主流。


不過,這並非唯一判準,正如前述,穩定還是車載系統的第一要求,若高瓦數產品仍堅持設計為無風扇,即便體積較小,即有可能不斷當機,此時就會得不償失。


擴充更有彈性 成本不再浪擲

車載系統選用COM Express標準,可大幅提升系統未來的擴充彈性,一般而言,企業更替車載系統的考量不外乎兩種,一是功能增加,例如原本沒有GPS功能現在要加裝,二是CPU升級,像是希望提升行車紀錄器的影像品質,必須升級CPU才能跑得動,在多數情況下,車載系統的更替都只是這兩種考量的其中一種,COM Express標準板卡的優勢在於只需視情況更替載板或CPU板其中一種即可,例如上述第一種狀況,只要更換為具有GPS設計的載板,第二種狀況則更替更高效能的CPU模組板卡,不必像單板式車載系統,因所有零組件都設計於同一板卡上,多數堪用的零組件也無可避免的必須一同棄置。



圖2 : 導入車載設備的車隊管理系統,除了管控車輛位置外,人員管理也是其中一環。(source:Medium)
圖2 : 導入車載設備的車隊管理系統,除了管控車輛位置外,人員管理也是其中一環。(source:Medium)

目前車載系統所延伸出來的車隊管理、駕駛行為監測等功能,已逐漸落實在運輸產業,透過這些功能,企業可即時掌握車輛與駕駛者的所有資訊,例如透過GPS定位所有車輛的所有位置,除了瞭解在外的車輛是否有按路線行駛外,若有臨時狀況也可利用語音即時調派附近車輛支援,充分提升車輛派遣效益。


在駕駛行為控管方面,車載系統可經由所建置的攝影機,監控紀錄車輛內外的所有狀況,對內監控駕駛人的駕駛行為與身體狀態,對外則可作為行車記錄器,在一般狀況下可紀錄駕駛狀態,發生事故時則可釐清責任,車載系統的建立將可讓長時間在外難以掌控的車輛狀況,可以全面透明化。


進軍潛力市場 微星持續扮演推手角色

目前最具成長潛力的車載系統市場,除了已開發國家外,東協也是產業近期聚焦的市場,這些國家近年來大舉招募外商前往設廠,日漸蓬勃的製造業,帶動了物流運輸業的發展,同時由於過去基礎建設的缺乏,讓這些國家都採一步到位的發展策略,這些因素都使其商機不斷擴張。


為了搶食此一龐大商機,系統業者必須盡速開發出符合客戶需求的車載設備,從板卡最前端開始設計的做法,效益浮現速度過慢,且須投入大量工程師資源,現成的主機板則因I/O、電源設計固定,不是功能不足就是過多,COM Express的模組化架構,則可解決上述問題。


在開發時程與成本兼具的態勢下,COM Express的應用漸廣,除了車載系統外,醫療、製造…等產業,也會是重點場域,隨著智慧化時代的來臨,利用此架構所設計的系統,應用場域將快速增加,系統整合商可持續強化相關設計能力,因應即將到來的龐大商機。


**刊頭圖(source:Hitachi Social Innovation)


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