汽車為何還要裝兩套無線系統?A*STAR研究瞄準讓感知與通訊共用同一套射頻硬體

新加坡科技研究局介紹一項聯合感知與通訊設計,嘗試讓FMCW雷達訊號與OFDM通訊訊號在同一套射頻前端協同運作

重點不在「立刻取代」現有車載系統,而在於減少重複硬體、提升頻譜與設備利用率,為智慧車、機器人與未來無線裝置提供新路徑

汽車、機器人一邊要看懂周圍環境,一邊又要和外界持續傳輸資料,過去之所以常常依賴不同無線系統,核心原因其實很直接:感知與通訊的任務不同、訊號設計不同,若硬把兩者塞進同一套硬體,往往會互相干擾,反而拉低偵測與傳輸效果。A*STAR於2026年10月6日介紹的一項研究,正是針對這個老問題提出新解法。

根據ASTAR Research當天發布的介紹,ASTAR轄下Institute of Advanced Intelligence and Computing研究人員提出一套名為Co-FMCW-OFDM的聯合感知與通訊系統,讓原本分別用於環境感知的FMCW,以及用於無線通訊的OFDM,在同一套射頻硬體中同時運作,目標不是單純把兩種訊號「疊在一起」,而是讓它們彼此配合,而非彼此打架。


為何今天的車還是分開裝?


從工程角度看,現代車輛常見的做法其實不難理解。車上負責偵測距離、速度與周邊目標的雷達,需要穩定量測反射回波;負責車聯網、導航更新或資料交換的通訊模組,則強調資料吞吐、連線可靠度與抗多路徑干擾。這兩類工作雖然都用到無線電,但設計優先順序不同,因此長年以來多半各自使用專門硬體、天線配置與訊號處理流程。A*STAR也指出,現代車輛往往配備兩套或更多獨立射頻系統,而過去試圖整合時,常遇到效能取捨。

問題在於,車內與車外的無線資源並不是無限的。系統越多,代表硬體重複越多,頻譜安排也越複雜;若感知與通訊各走各路,不只設備體積、功耗與整合成本難以下降,也可能讓未來更密集的智慧交通、協作機器人與工業無線網路承受更大壓力。這正是近年「聯合感知與通訊」——也就是ISAC——逐漸受到重視的背景。


A*STAR這次做了什麼


這項研究的關鍵,不是宣稱一個訊號可以完全取代另一個訊號,而是重新安排兩者如何共享同一套射頻前端。A*STAR說明,研究團隊讓FMCW與OFDM在傳送個別資料符號時採用相同持續時間,藉此改善同步與後續訊號處理;同時,在OFDM的cyclic prefix期間暫停FMCW,避免在這段保護間隔中產生不必要干擾。

更重要的是,團隊利用已知的FMCW訊號進行通道估測與干擾消除,幫助解碼底層的OFDM通訊訊號。這代表感知訊號不再只是「佔空間的鄰居」,而可能反過來成為通訊端可利用的參考資訊。若這種協同方式能在更複雜場景中維持效果,才有機會把過去彼此衝突的兩套功能,推向較實際的一體化架構。

時間點上也需要嚴格區分:A*STAR是在2026年10月6日對外介紹這項成果;至於對應論文《Coordinated FMCW and OFDM for Integrated Sensing and Communication》,則已見於《IEEE Transactions on Vehicular Technology》2026年卷期資料。換言之,機構發布日不等於論文正式發表日,兩者不能混為一談。


這對智慧汽車與機器人意味著什麼


如果把視角拉回應用端,這類研究最吸引人的地方,在於它回應了下一代裝置的一個共同壓力:同一台設備要同時「感知」與「連線」。自駕與先進駕駛輔助系統需要即時掌握前方車輛、行人與道路狀態;配送機器人、工廠自動化設備與無人系統,也需要一邊感知周遭,一邊把資料送往控制平台或邊緣運算節點。若未來能在部分場景下共享前端硬體,設備設計可能更緊湊,無線資源安排也可能更有效率。

不過,這裡最容易被誤讀的地方也在這裡。A*STAR介紹的是一種聯合設計方向,並不等於量產汽車已經能把既有雷達與通訊模組全面合而為一,更不能直接推論車廠很快就會刪去現有系統配置。從研究文章可確認的,是同一射頻硬體上協同運作的可行性;尚不能據此宣稱量產時間、成本下降比例,或任何已落地的商業客戶。


ISAC為何成為下一代無線技術熱點


把感知與通訊結合,並不是ASTAR單一團隊獨有的命題,而是近年6G、車聯網與先進無線系統研發中的重要方向。其背後邏輯很清楚:頻譜珍貴、硬體昂貴、裝置又越來越小,若雷達與通訊在前端、天線甚至部分演算法上能共享,就有機會減少重複配置,提高整體系統利用率。ASTAR過去公開資料也提到,雷達與通訊長期分開運作,會帶來頻譜、硬體與能源浪費,這正是聯合感知與通訊受到持續投入的原因之一。

但熱點不代表成熟。對汽車與機器人來說,實驗室能跑通,離實際道路、複雜工廠、雨霧環境、高速移動、多目標遮擋與法規驗證,仍有很長距離。尤其車載系統涉及安全冗餘、認證流程、既有供應鏈與多模組協作,不可能因一篇研究就快速重寫整套架構。這也是為什麼看待此類成果時,最重要的不是把它寫成「技術已取代現行方案」,而是看它是否為未來整合設計提供了更具體的工程路徑。


接下來真正要驗證的是什麼


A*STAR在介紹中已明確表示,研究團隊正在把工作延伸到更複雜、也更貼近現實的場景,目標是發展具實作性的無線技術。這句話其實透露了此刻最關鍵的狀態判斷:研究仍屬往實用化推進的階段,而不是已完成產業部署。接下來外界需要觀察的,包括在多路徑更強、移動速度更高、干擾更密集的情況下,感知精度與通訊品質是否仍能同時維持;以及這種架構在功耗、計算負擔、封裝設計與系統可靠度上,是否能符合車規或工業級要求。

換句話說,這項研究真正改變的,是人們對「感知一定要一套硬體、通訊一定要另一套硬體」這種既定分工的想像。它提供了一個更細緻的答案:兩種任務未必只能彼此隔離,也可能在經過協調設計後共享同一前端,甚至互相幫忙。至於它尚未證明的,則是這條路能否在量產車、商用機器人與大規模無線設備中,以可負擔且可驗證的方式全面落地。對今天的產業來說,這不是終點,而是把「為什麼一定要兩套系統」這個問題,重新打開的一步。

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