2015年起，新聚能科技顧問即對IoT物聯網技術可能影響的重要產業進行探索，最後並鎖定【運輸出行】領域作為長期研究的技術領域。並於2017年初收集美中歐日四主要市場，於1997~ 2016年間所申請並且已經公開或通過專利審查的車聯網相關專利共計30118件申請案，合併計1萬多件專利家族。進行分析。
由於今年V2X發展得態勢更為明顯，提供2017年版本的V2X 車聯網技術與專利趨勢分析報告摘要給對此技術有興趣的朋友們參考。
前言
在短短的幾年間，車聯網(V2X, Vehicle to X)從鮮為人知變成了全世界最火紅的技術之一，究竟車聯網是甚麼樣的技術呢? 探究其根源，車聯網可說是智慧運輸系統(ITS, Intelligent Transportation System)與物聯網(IOT, Internet of Things)兩大趨勢匯流而成的產物。
所謂的智慧運輸系統，是應用先進的電子、通信、資訊與感測等技術，以整合人，路，車三者，通過提供即時(real-time)的資訊而增進運輸系統的安全，效率及舒適性，同時也減少交通對環境的衝擊。
自90年代初期，美國、歐洲與日本開始進行智慧運輸系統的相關研究；中國大陸則是在1996年開始與歐洲進行相關技術的交流，並在2001年完成了智慧運輸系統體系的研究，確定了其發展方向。
物聯網的概念則是在1995年由微軟創辦人比爾蓋茲首先提出，但直到Kevin Ashton在1999年提出IOT一詞後，大家才開始留意到此一技術。物聯網最早應用在物流管理上，但現在運用層面已越來越廣，例如ETC電子收費系統就是一例。
車聯網也是自動駕駛車輛(Autonomous Car)技術的重要組成成分之一。車輛本身的感測器僅能提供車身周圍短距離的資訊，對於道路上突發狀況的應變時間太短；通過車聯網，車輛可以取得更遠距離的資訊，因而增加了應變時間與行車時的安全性。
根據中國物聯網校企聯盟的定義，車聯網（Internet of Vehicles）是由車輛位置、速度和路線等資訊構成的巨大交互網路。通過GPS、RFID、感測器、攝像頭影像處理等裝置，車輛可以完成自身環境和狀態資訊的採集；通過互聯網技術，所有的車輛可以將自身的各種資訊傳輸彙聚到中央處理器；通過電腦技術，這些大量車輛的資訊可以被分析和處理，從而計算出不同車輛的最佳路線、及時彙報路況和安排信號燈週期。
早期車聯網的概念多半停留在手機與車輛相連結，或是各車廠的導航服務平臺等。但在今年(2017)的CES(消費性電子展)中，各大廠商的車聯網產品展現了更多的可能性－例如本田(Honda)讓車輛變成行動支付載具，通過行動支付技術，可以讓駕駛無須下車而直接支付加油費、停車費；現代(Hyundai)則是展出與 Google 智慧助理整合的成果，讓使用者在家中便能經由語音指令控制車輛設備；朋馳(Benz)則是展示了配備兩架無人機的貨車，通過貨車遙控無人機將小型包裹送到指定地點，進而提高運送貨物的效率等等。
而在緊接而來的MWC(世界移動通信大會)展中，高通展示了以蜂窩通信網路技術為基礎的車聯網技術C-V2X (Cellular V2X)。
高通認為，現有的駕駛輔助系統已經搭配了各式感測器，若在此基礎上如果再增添V2X技術，就能夠獲取更多的資訊。通過這些資訊的融合，可以達成準確定位，以及自動駕駛中機器學習、人工智慧等雲端計算的可能，最後實現駕駛的安全和自動化。
在2016年，全球汽車銷售量突破9000萬輛，根據臺灣”金屬工業研究發展中心”的預估，到2020年，全球汽車銷量將突破一億輛，而其中可能有75%的汽車都具備聯網功能；而根據另一研究機構PwC’s Strategy的報告指出，全球車聯網相關產品的銷售金額，將從2017年的525億美金，高速成長到2022年的1559億美金。
隨著車聯網技術日益普及，一個快速成長的龐大市場正在興起，而每台車都連上網路也將不再只是少數人的夢想。本報告將針對車聯網技術，探討目前在車聯網領域中有哪些主要的參與者，以及這些參與者的專利佈局概況。
第一章 車聯網產業在主要國家地區發展現況
本報告一開始就提到，車聯網可說是智慧運輸系統與物聯網兩大趨勢匯流而成的產物。儘管車聯網在近年來才開始成為最熱門的話題，但是其實已經經過了二三十年的醞釀期，隨著科技的進步才逐漸開花結果。
本章節將會介紹車聯網在美、歐、日、中四個主要國家地區的發展近況。
一、政府相關政策
美國
智慧運輸系統在歐美日等先進國家已發展近二、三十年。美國在1991 年通過為期六年立法的”路面複合運輸效率法案” (ISTEA ，lntermodal Surface Transportation Efficiency Act，又稱為冰茶法案) 法案中除了規範一般路面運輸系統的發展之外，對智慧運輸系統的發展和推動，也有明確的規定。
自此法案開始，美國對智慧運輸系統長期且穩定的經費支援，使得智慧運輸系統得以持續不斷地發展與成長，也開始被全世界重視。
2010年，美國運輸部設立了一個部門”研究與特殊項目管理局”（RITA，Research and Innovative Technology Administration），針對美國車聯網技術的發展目標、實現途徑以及智慧運輸系統建設等問題進行了詳細規劃部署。
到了2014年，美國國會將RITA的計畫轉移至OST-R(The Office of the Assistant Secretary for Research and Technology，科技研究助理秘書長辦公室)，以擴大其計畫規模。
整個美國智慧交通戰略研究計畫的核心是由運輸部發起的IntelliDrive項目，該專案旨在通過建立機動車、道路基礎設施及行人攜帶的無線設備之間的互聯通訊機制，以增強道路交通安全，提升出行便利並減少環境污染。
由於在一連串的研究中，科研人員和專家開始認識到V2X技術對提升道路安全，解決一些疑難交通問題有關鍵作用。因此，美國運輸部於2003年又發佈了一項”車路協同系統”專案。而在2007年起，運輸部開始在維吉尼亞州、密西根州與加州等地進行實地測試，以驗證其可行性。
美國運輸部於2011年5月26日將「IntelliDrive」正式更名為”智慧互聯汽車研究”（CVR，Connected Vehicle Research），但專案的內容與目的並沒有發生改變。而在新的智慧交通戰略研究計畫（ITS Research）中，重點放在車聯網系統的當地語系化推進及大規模商用化上面。
到了2016年底，美國運輸部（DOT，Department Of Transportation）提出了一項計畫，希望在5年後所有新車都將強制配備防止撞車的車聯網（vehicle-to-vehicle，V2V）裝置。相關官員表示，車聯網的目標是為了要給行駛於兩線道的駕駛在超越卡車等危險情境前預警，預估將能避免或減輕 80% 的非駕駛責失撞車意外。這將是全球首份 V2V 強制安裝草案。
屆時V2V 裝置將強制採用”專屬短距通訊”（DSRC）通信技術－通過專屬的頻寬，車輛將可在 300 公尺距離內互傳彼此的傳送位置、方向、速度等資料。由於300公尺的資料傳輸距離比單一車輛的感測器、鏡頭或雷達的傳輸距離還要遠，即便具備自動駕駛功能的車輛也能通過 V2V 資料來避免或降低車禍的嚴重性。
美國運輸部預估 2020 年每台車安裝 V2V 設備的成本約 350 美元，相當於目前新車平均成本的 1.1%。
歐洲
為了推動智慧運輸系統，歐洲共同體(歐盟的前身)在1993年成立了歐洲道路運輸通信實施協調組織（European Road Transport Telematics Implementation Coordination Organization，ERTICO），並於1995年開始了為期4年的歐洲交通移動程式（Program for Mobility in Transportation in Europe，PROMOTE）計畫，1998年又開展交通通信（Telematics for Transportation）計畫，研究經費為12億歐元。
由於歐盟包含了許多語言國情各異的國家，所以在推動智慧交通的各項措施前，標準化的工作是必要的。早在1997年，歐洲共同體就完成了專用短程通訊(DSRC)技術的標準，作為ETC系統使用。之後，ERTICO於2006年展開一系列車對車通訊(V2V)、車對路通訊(V2I)、車路整合之技術研發計畫，例如CVIS(車對路)、SAFESPOT(車對車)等，並依據研究結果訂定車對車、車對路的通信技術標準架構。
儘管車聯網為大勢所趨，但是歐盟在推動上也曾遭遇挫折。例如原本規定2009年以後在歐盟境內行駛的新車，一律增設緊急呼救用的e-Call系統，更計畫在2015年之前使此系統成為歐洲汽車均必須安裝的基本配備。但是此措施在2015年3月經歐洲議會投票後，決定延後至2018年3月起才強制實施。
日本
日本人口眾多，交通問題一直是內政的重要問題，以智慧型運輸系統解決交通問題是日本的重要政策。故在智慧型運輸系統的發展上，日本一直是執世界之牛耳。
有別于美國以單一運輸部為推動部門，日本推動智慧型運輸系統是由先進資訊及通信社會促進總部負責推動，其召集人為總理大臣。結合建設省、警視廳、通商產業省、國土運輸省和郵政省等五廳省，由建設省負責執行。
日本ITS發展戰略分為短期、中期、長期三個階段，並且積極開發駕駛安全支援系統，自動駕駛系統以及交通資料應用三個領域的相關技術，其中又以車聯網相關技術最為重要。
依據日本政府的規劃，在近期階段(2014-2016)要完成終端設備，市場投入等戰略部署；在技術層面則是大力發展車聯網協同系統及研發終端設備。
在中期階段(2017-2020)，將完成車聯網協同系統的終端設備研發及市場部署，將日本交通事故死亡人數降低到2500人/年以內。
而在2019-2020年，完成駕駛安全支援系統終端研發與市場化，完成研究ITS發展典型問題及發展下一代交通系統演示方案。完成交通資訊開放資料共用架構及應用，從而實現減少交通擁堵，並為2020年東京奧運會提供運行方案。
最後，在遠期階段(2021-2030)。完成設備市場部署，技術部署，演示系統研發等，最終建設完成世界最安全且最暢通的道路的目標。
中國
在十一五計畫(2006~2010)中，針對公路交通基礎設施，加強資訊化的系統管理建設，為車聯網的發展打下基礎；在十二五時期已將車聯網作為物聯網十大重點部署領域之一，車聯網技術開始從傳統的車輛定位技術延伸至車隊管理、車輛維修、智慧調度、金融服務等等。
在2015年，國務院發佈了”關於積極推進「網際網路+」行動的指導意見”，並出臺”車聯網發展創新行動計畫”。要求推動車聯網技術研發和標準制定，組織開展車聯網試點、基於5G技術的車聯網示範。
到了2016年10月, 發佈了由工信部主導的”中國智慧網聯汽車技術路線圖”。其目標為 2020 年初步形成智慧網聯汽車自主創新體系、到了2025年基本建成自主的智慧網聯汽車產業鏈與智慧交通體系。
隨著經濟的發展，中國已經成為全球第一大汽車市場－在2016年全球所賣出的9000萬輛車中，中國占了28.7%的銷售量。展望”十三五”計畫期間，隨著汽車銷量的增加，以及雲計算、大資料、移動互聯網、社交網路媒體等新興技術的應用不斷加深，車聯網將迎來爆發式增長期。
二、車聯網相關產業發展概況
市場與產業鏈
不僅各國政府積極的推動，從商業活動也可以看出車聯網產業的發展潛力。以美國為例，根據美國顧問研究機構Chetan Sharma Consulting的調查發現，在2016年第二季，美國行動通訊服務商（Mobile Operator）的新增行動網路訂戶數中，數量最多的不是智慧型手機而是連網車。這是美國首次出現物聯網超越智慧型手機的情況。該季連網車所增加的訂戶數高達140萬輛，智慧型手機增加120萬，平板電腦增加90萬。
另外，根據預測，中國車聯網用戶將達從2015年的1000萬戶增加到2020年的4000萬戶以上。
由於網路整合了各項服務，所以車聯網相關產業的範圍十分廣大－除了傳統的車廠與車用零部件廠商外，電子產業、電信營運商、互聯網應用、內容與服務提供者等廠商也屬於車聯網產業鏈中的一份子。
這些新成員正在改變汽車產業的生態。根據研究機構PwC’s Strategy的報告指出，2015年在全球汽車相關行業總共五兆美金的市場總額中，車輛的銷售占了將近一半，而車輛共用、軟體與數位內容服務的份額幾乎是零。但到了2030年，共用服務、軟體與數位內容服務所占的比例將會達到1/6以上的水準，而這些項目所產生的淨利更是驚人，達到了汽車相關行業總淨利的36%
儘管試著去勾勒出整個產業的全貌，但是由於投入相關產業的廠商實在太多，在此僅能列出了一些全球各地(中國除外)車聯網相關產業的主要參與者。
基本上，各大車廠在此車聯網產業中還是居於核心的地位。圍繞著這個核心的，有硬體(零件、電子設備)產業與軟體(資料應用與服務)產業的廠商，其中主要包含了：
1.車用零部件與資訊娛樂設備廠商。車用零部件廠商的研發腳步必須要能跟得上各大車廠的速度，才不會被淘汰。這個法則在車聯網時代依然適用，例如電裝(Denso)、博世(Bosch)等全球大廠在車聯網方面的研究，與各大車廠相比毫不遜色。
電裝與博世廠商皆為專業的汽車零部件廠商，而此一領域中的另一批參與者是跨足車用領域的大型消費性電子產品廠商－例如松下(Panasonic)、先鋒(Pioneer)等都是大家耳熟能詳的品牌。
由於日本的大型企業擁有先進的技術與資源，所以跨足車用市場的大多以日系廠商為主。但近來韓系兩大廠商也積極佈局車用市場，例如三星(Samsung)以80億美金的高價收購了美國著名的車用音響廠商哈曼國際工業(Harman International Industries)。
2. 車用晶片廠商：在過去，車用晶片市場主要由恩智浦(NXP)、英飛淩(Infineon)、意法半導體(STMicroelectronics)、瑞薩(Renesas)等晶片廠商所主宰。但是由於車聯網、自動駕駛等技術的興起，使得通信、影像及資料處理等需求大增。在2000年，一般車輛大概僅需要10顆晶片，而未來的汽油車將會需要200~300顆晶片，新能源與自動駕駛車甚至需要2000顆晶片。
由於功能與數量上的新需求，讓許多消費性電子產品晶片廠紛紛跨足車用晶片市場，例如英偉達(Nvidia)的Drive PX2平臺成了特斯拉Autopilot 2.0 系統的核心；聯發科(Mediatek)與四維圖新結盟；英特爾(Intel)加入了寶馬和 Mobileye 的合作體系，並且也加入了由寶馬、奧迪及諾基亞、華為等汽車製造商和通訊企業組成的 5G 汽車聯盟。
而通訊晶片龍頭高通(Qualcomm)更是以470億美金的鉅資並購了恩智浦，目前正在審核中。
3. 電信營運商
車聯網是繼電腦與智慧手機後的第三波機會，各國的電信營運商自然不會放過。以美國為例，先前已經提到，在2016年第二季首次出現物聯網超越智慧型手機的情況。
在這些行動通訊服務商當中，以AT&T最為積極拓展非智慧型手機業務。根據Chetan Sharma Consulting統計，AT&T旗下已經連續好幾季，行動通信網路中增加最多的都是連網車，甚至淨增加連網車訂戶數還超越智慧型手機加上平板電腦的訂戶數。預估AT&T之行動通信網路將最快達成1000萬輛連網車的目標。
4. 軟體與平臺廠商。想要投入車用軟體的廠商很多，但最著名的還是電腦與手機平臺的三位霸主－微軟(Microsoft)、穀歌(Google)、蘋果(Apple)。微軟將在今年針對汽車產業推出連網汽車平臺(Microsoft Connected Vehicle Platform)，據微軟表示，連網載具平臺將配備許多相關技術服務，協助車廠解決與維修預測、車內生產力、進階導航、消費者駕駛行為、自動駕駛技術等五大需求相關的情境。
儘管都有著自行造車的夢想，但穀歌與蘋果目前最為人所熟知的車用產品，就是Android Auto與CarPlay。蘋果的CarPlay 把許多iPhone上能夠進行的操作都搬到車內的中控顯示幕上，讓駕駛人在保持專注駕駛的同時，還能使用導航、撥打電話、收發資訊和欣賞音樂，而Android Auto的功能也是類似的。
為了擴大市占率，三大業者都與車場進行了合作－雷諾日產將會使用微軟的汽車平臺，而微軟也與個別車廠合作打造車廠專屬系統，例如豐田的Toyota Connected、福特的Sync等等；蘋果則是選擇與寶馬、賓士、日產汽車合作，將CarPlay搭載至車用平臺，並可與 iPhone 連線使用；而Google宣佈與通用汽車、本田汽車、現代汽車及半導體大廠英偉達合作，將把 Android Auto系統帶進汽車。
5. 導航與電子地圖廠商。除了車用影音設備外，車用導航系統應該是最為普遍的車用電子設備(OBD，On-Board Device)。因此，在車聯網來臨的時代，導航與電子地圖廠商自然不能自外於這波浪潮，TomTom與HERE都是在此領域的佼佼者－TomTom在全球的可攜式導航裝置市場佔有高市占率，也積極的研究高精度地圖、即時路況通知等可用于未來自動駕駛車輛的技術；而HERE自2015年被寶馬等德國三大車廠並購後，在去年(2016)底又傳出騰訊、四維圖新（NavInfo）、以及新加坡投資公司GIC將聯合收購HERE 10%的股權，HERE也可以因此和騰訊與四維圖新合作，開拓中國市場。
6. 其他衍生應用。由車聯網可以衍生出許多新的應用－例如美國第一與第二大的州立農業保險公司(State Farm Insurance)、好事達保險(Allstate Insurance)及其他保險業者推出了許多用戶行為保險(UBI，Usage Based Insurance)；另外Uber或租車業者等基於”車輛共用”概念所產生的新型車輛租賃服務，也都是車聯網的衍生應用之一。
中國市場的特殊性來自於本土業者的實力強大，一點都不輸給外國知名大廠，所以在討論時也必須將本土業者納入。
幾個條件造成了絕佳的產業環境－廣大的市場、政府的支持、充沛的資源。在這樣的環境下，各家業者百花齊放，但本土業者間彼此的競爭也相當激烈。
在智慧終端機設備方面，除了常見的蘋果三星等國外通信大廠外，華為、小米等中國手機大廠也都有一定的技術實力。華為和高通一起推動LTE-V2X技術；而小米在2015年與寶馬合作，也算是小米踏入車聯網的第一步。
除了從通信產品起家的手機廠商外，另一端是專門製造車用資訊娛樂設備的廠商，例如航盛、德賽西威、博泰等。
在地圖、軟體與平臺的部分，除了大家所熟知的穀歌、蘋果外，中國本土的BAT三雄也有自己的車聯網平臺像是百度的Carlife、阿裡巴巴的YunOS、騰訊的車聯ROM、車聯APP等。
另外，BAT與小米等廠商也從地圖這一區塊開始”包抄”，試圖吸納汽車駕駛所需的全部資訊，以爭奪互聯網入口的市占率－目前中國大陸擁有導航電子地圖甲級測繪資格的圖資廠商幾乎被BAT三巨頭所瓜分－阿裡巴巴擁有高德軟體，並另外投資了易圖通；百度與瑞圖萬方合作，隨後瑞圖萬方旗下的道道通也傳出了被百度收購的消息；騰訊則是收購了科菱航睿，並且擁有四維圖新的部分股權。另外，凱立德則是得到了小米的投資。
儘管BAT都積極的推出車聯網相關產品，但對車企而言，合資車企的車聯網規劃均由母公司完成，然後由合資車企進行本土化。因為母公司有著絕對的控制權，若無法取得母公司的認可，互聯網公司的任何系統級產品想要能夠放在車上，只有將希望放在後裝車機市場或是本土品牌非合資品牌的汽車。阿裡巴巴和上海汽車合作開發的互聯網汽車榮威RX5便是其中一個例子。
中國在車聯網的衍生應用上，更是滲透到了生活的許多層面，除了保險、車輛維修外，餐飲、團購、旅遊網站也因為網路的關係而成了車聯網相關產業中的一分子。
新創公司與並購活動
第二章 專利檢索、分類與概況分析
一、主題範圍
依據車輛所連結的物件，LTE-V2X技術將車聯網分成四類－車對車(V2V)、車對基礎設施(V2I)、車對行人(V2P)、車對網路(V2N)。在本項目中將這四種分類(車對車、車對基礎設施、車對人、車對網路)作為界定主題範圍的邊界，超過邊界的資料將會被捨去。然後針對細部的技術細節或相關應用做更仔細的分類。
二、專利分類
作為物聯網的其中一個應用領域。車聯網也和物聯網一樣，包含了感測、網路、應用三層架構，所以在本專案中將這三個層次作為分類的基礎，並且再細分為49項子分類。
下表列出了49項子分類，並做簡單的說明：
三、專利整體概況分析
依據前面所提到的主題範圍進行檢索與分類後，在美中歐日四地，1997~ 2016年間申請並且已經公開或通過專利審查的車聯網相關專利申請案(為了方便說明起見，在本報告中將一律稱為”專利”)共有30118篇。在本章節中將針對這三萬多篇專利的概況進行分析。
歷年申請狀況
若是以專利申請趨勢來看，會發現近20年的申請數量大致呈現緩步上升的狀態，但期間仍會受到全球經濟情勢的影響－例如2008年金融海嘯使得相關專利申請數量自2007年的第一個高點下滑；之後歐債危機延燒數年，終於又讓整個申請趨勢自2012出現第二個高點後又再度下滑。
若以個別地區的申請狀況來看，歐日兩地的申請高峰出現在2007年，之後就維持在較低的水準。中國申請案則是持續維持成長，直到2012年出現最高峰為止。
提供2017年版本的V2X 車聯網技術與專利趨勢分析報告摘要給對此技術有興趣的朋友們參考。 新聚能今年（2018）並將ADAS主動式汽車安全以及自動駕駛技術納入研究主題， 歡迎有意發展相關技術的廠商與新聚能洽詢
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