智能網(wǎng)聯(lián)汽車，從此有了“氧氣”

劉朝暉

作為科技界最熱的概念，5G技術(shù)在2019年的試商用，宣告了一個新的時代的來臨。而對于汽車行業(yè)來說，5G一馬當(dāng)先將引領(lǐng)整個行業(yè)的變革。近年來，各大汽車與通信廠商都在車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛技術(shù)等領(lǐng)域投入重金研發(fā)，紛紛成為布局5G網(wǎng)絡(luò)的一員。要想實現(xiàn)理想中的車聯(lián)網(wǎng)與無人駕駛應(yīng)用，5G 技術(shù)就是不可或缺的，這將是驅(qū)動傳統(tǒng)車輪邁向一個完全不同的嶄新時代的重要動力。

車聯(lián)網(wǎng)成5G技術(shù)典型應(yīng)用

車聯(lián)網(wǎng)被視為物聯(lián)網(wǎng)體系中最有產(chǎn)業(yè)潛力、市場需求最明確的領(lǐng)域之一。據(jù)預(yù)測，到2020年，全球車聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將突破6140億元，其中中國市場將達(dá)2000億元。2018年12月，工信部制定了《車聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》，戰(zhàn)略目標(biāo)新增車聯(lián)網(wǎng)用戶滲透率30%。此外，2018年中央經(jīng)濟(jì)工作會議提出了“新基建”的概念，而在外界看來，智聯(lián)汽車就是新基建+5G+AI的集大成者。車聯(lián)網(wǎng)，將是5G技術(shù)的典型應(yīng)用。

車聯(lián)網(wǎng)，即利用車載電子傳感裝置，通過移動通信技術(shù)、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、智能終端設(shè)備與信息網(wǎng)絡(luò)平臺，使車與路、車與車、車與人、車與城市之間實時聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)信息互聯(lián)互通，從而對車、人、物、路、位置等進(jìn)行有效的智能監(jiān)控、調(diào)度、管理的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

目前已經(jīng)有量產(chǎn)車配備了諸如 ACC 自適應(yīng)巡航、自動泊車等等高科技配置，但是這一系列的高科技，僅僅是“輔助駕駛”，或者叫“初級自動駕駛”，仍處于單車智能的狀態(tài)。要實現(xiàn)汽車的完全自動駕駛，必須要借助的一個工具就是通信網(wǎng)絡(luò)，以此實現(xiàn)車與車（V2V）、車與基礎(chǔ)設(shè)施（V2I）之間的通信等相關(guān)需求。在這種趨勢下，對于連通車輛的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就顯得極為重要。沒有車聯(lián)網(wǎng)的支持，想要達(dá)到業(yè)界稱為L5級別的全場景自動駕駛幾乎是不可能。

根據(jù)相關(guān)的預(yù)測，未來自動駕駛汽車將在每秒鐘消耗0. 75GB的數(shù)據(jù)量，每天使用大概4000GB的數(shù)據(jù)量。超大的數(shù)據(jù)量、加上苛刻的傳輸環(huán)境，都對連接提出了更高的挑戰(zhàn)，使得自動駕駛對通信網(wǎng)絡(luò)的要求很高，大部分應(yīng)用場景均需要網(wǎng)絡(luò)同時具有高帶寬、低延遲和超高連接數(shù)，因為交互的信息必須在極短的時間內(nèi)被傳遞到相關(guān)終端，現(xiàn)有的4G通信技術(shù)難以達(dá)到自動駕駛的技術(shù)“標(biāo)配”，5G技術(shù)的超可靠、低時延特點則解決了這個難題，成為未來智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵支撐。

5G的峰值速率可達(dá)20Gb/s，端到端的時延從4G的50毫秒，變?yōu)榱?毫秒，同時1平方公里內(nèi)可同時建立100萬個連接，具有更低延時性、更高可靠性以及更高帶寬等特點。在高速行駛的汽車中，5G網(wǎng)絡(luò)能夠瞬時處理大量流動數(shù)據(jù)，足以滿足智能交通和自動駕駛需求。從4G到5G，盡管只是通信網(wǎng)絡(luò)的一代提升，但對提高自動駕駛的可靠性而言，是一個根本性的變革。

2017年6月，中國移動、上汽集團(tuán)和華為曾共同在上海演示了全球首個基于3GPP 5G技術(shù)的自動駕駛和遠(yuǎn)程駕駛：駕駛員遠(yuǎn)程遙控30多公里之外的車輛，搭載在車輛上的攝像頭通過5G網(wǎng)絡(luò)，將多路高清視頻實時傳達(dá)到遠(yuǎn)程駕駛臺；駕駛員對車輛的操控信號，通過5G網(wǎng)絡(luò)瞬時傳達(dá)到幾十公里外的無人駕駛車輛上。

“5G網(wǎng)絡(luò)對于無人駕駛汽車就像氧氣一般重要?！庇⑻貭?G商業(yè)與技術(shù)部總經(jīng)理Robert Topol說，5G網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載能力會遠(yuǎn)遠(yuǎn)強于4G，網(wǎng)絡(luò)擁堵狀況會大為減少。更重要的是，5G技術(shù)會為自動駕駛汽車這類高優(yōu)先級用戶特別考慮，保證汽車控制信號能夠一直以足夠快的響應(yīng)速度來傳輸。

根據(jù)相關(guān)的預(yù)測，未來自動駕駛汽車將在每秒鐘消耗0.75GB的數(shù)據(jù)量，每天使用大概4000GB的數(shù)據(jù)量。5G技術(shù)的超可靠、低時延特點則解決了這個難題，成為未來智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵支撐。

毫無疑問，5G車聯(lián)網(wǎng)是未來實現(xiàn)無人駕駛的基礎(chǔ)和重要條件。過去十年自動駕駛和車聯(lián)網(wǎng)雖然雷聲頗大但雨點甚小，在于基礎(chǔ)技術(shù)仍存在瓶頸，而5G網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)越性能，勢必為自動駕駛和車聯(lián)網(wǎng)的融合提供更合適的契機。

另外，因5G網(wǎng)絡(luò)的接入，也將會推動整個汽車社會的變更，道路上行駛的車輛可以隨時隨機建立連接，實現(xiàn)車生活的社交網(wǎng)絡(luò)。我們在車內(nèi)同時還能享受到更加廣泛的服務(wù)，諸如VR、AR、智能AI等將會更加成熟地應(yīng)用到車內(nèi)的不同場景。

5G車聯(lián)網(wǎng)不僅局限于車與車、車與交通基礎(chǔ)設(shè)施等信息交互，還可應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域，帶動一個新的大型商業(yè)運營模式的產(chǎn)生與發(fā)展。商店、快餐廳、酒店、加油站、4S店等場所將會部署5G通信終端，當(dāng)車輛接近這些場所的有效通信范圍時，可以根據(jù)車主的需求快速地與這些商業(yè)機構(gòu)建立網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)終端之間高效快捷的通信，從而可以快速訂餐、訂房、選擇性地接收優(yōu)惠信息等。

5G賦能V2X車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)

目前國際上車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)主要有兩種，分別是DSRC和C-V2X。DSRC技術(shù)誕生較早，但由于基于低移動性場景的Wi-Fi技術(shù)，難以支持高速移動場景。相比之下，基于蜂窩網(wǎng)通信技術(shù)演進(jìn)形成的C-V2X（Vehicle-to-Everything）技術(shù)，使汽車能夠與其它車輛、行人、路側(cè)單元等基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行信息交互與互聯(lián)互通，可以解決前者在離路覆蓋、盈利模式、容量及安全等各方面存在的問題，而缺點在于標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一。

據(jù)悉，世界各國和車企們對于這兩種路線的選擇目前存在分歧。雖然有不少主流車企依然認(rèn)可DSRC技術(shù)，但是后來者C-V2X技術(shù)憑借其優(yōu)勢也被更多車企看好，尤其是在5G網(wǎng)絡(luò)背景下，這種優(yōu)勢顯得尤其明顯。

奧迪、寶馬、戴姆勒等車企，以及愛立信、華為、英特爾、諾基亞、高通等科技企業(yè)均看好C-V2X的發(fā)展，2016年還共同成立了5G汽車通信技術(shù)聯(lián)盟，目標(biāo)就是研發(fā)下一代智能互聯(lián)汽車，并推進(jìn)車內(nèi)5G通信標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)的落地。近兩年，隨著技術(shù)的成熟，該聯(lián)盟已經(jīng)涵蓋主要車企、運營商與設(shè)備商成員超過40家企業(yè)。2018年4月，奧迪、福特在美國完成全球首個跨汽車制造商車型的C-V2X直接通信技術(shù)演示；7月，歐洲首個跨汽車品牌互通測試由寶馬、標(biāo)致、福特、高通、SAVARI等聯(lián)合完成；在日本，大陸集團(tuán)、愛立信、日產(chǎn)NTT DOCOMO也聯(lián)合開展了C-V2X實驗。

相比于目前美國、日本、歐洲三大地區(qū)監(jiān)管方對兩種技術(shù)路線模棱兩可的態(tài)度，我國目前已基本確立在車聯(lián)網(wǎng)通信上采用C-V2X技術(shù)。2013年，我國工信部、國家發(fā)改委、科學(xué)技術(shù)部聯(lián)合成立了IMT-2020（5G）推進(jìn)組；2016年，該推進(jìn)組新設(shè)立了C-V2X工作組，全面負(fù)責(zé)組織開展LTE-V2X和5G-V2X的技術(shù)研究、試驗驗證和產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用推廣等工作?！爸袊鞴懿块T顯示出對C-V2X車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)較明朗的支持態(tài)度，這在全球是唯一的。”在2018中國汽車工程學(xué)會年會上，高通技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高級總監(jiān)李儼博士表示。

對中國市場來說，擁有良好的3G、4G通信和移動互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)的中國產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈更有信心玩轉(zhuǎn)C-V2X車聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，而且面向即將來臨的5G時代，與5G一脈相承的C-V2X技術(shù)將伴隨國內(nèi)如火如荼的5G發(fā)展同步演進(jìn)，這也成為中國產(chǎn)業(yè)鏈看好C-V2X的主要原因之一。

C-V2X有哪些大招？

2018年10月，工信部正式公布了中國C-V2X的車聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）直連通信的工作頻段。而在2017年9月，由中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟牽頭，會同通用汽車、長安汽車、清華大學(xué)等單位共同制定的我國第一部V2X應(yīng)用層團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)也已發(fā)布，為國內(nèi)各車企及后裝V2X產(chǎn)品提供了一個獨立于底層通信技術(shù)的、面向V2X應(yīng)用的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)及接口，以便在統(tǒng)一的規(guī)范下進(jìn)行V2X應(yīng)用的開發(fā)、測試，對于V2X大規(guī)模路試和產(chǎn)業(yè)化意義重大。

2018年11月6日，全球首例C-V2X跨通信模組、跨終端提供商、跨整車廠商的“三跨”V2X“三跨”互聯(lián)互通應(yīng)用展示在上海嘉定汽車公園完成，這也是基于中國車聯(lián)網(wǎng)通信（V2X）網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)的首次展示。此次“三跨”展示測試的芯片模組來自高通、華為和大唐三家公司，而星云互聯(lián)、東軟睿馳、金溢、SAVARI、華礪智行等則提供多種形式的車載終端和用戶交互應(yīng)用，北汽、長安、上汽、通用、福特、寶馬、吉利、奧迪、長城等9家車廠的20輛車參與了實際路測。

通用汽車中國科學(xué)研究院院長杜江凌表示：“這次測試第一次實現(xiàn)了與來自不同國家的、不同品牌之間的車輛、設(shè)備和模塊的互聯(lián)互通對話，真正實現(xiàn)了與國際接軌，是推進(jìn)中國V2X規(guī)?；瘧?yīng)用的重要一步?！?作為首批在中國展示V2X應(yīng)用互聯(lián)互通性的汽車生產(chǎn)商之一，通用汽車在這一領(lǐng)域擁有十多年的經(jīng)驗，此次測試，展示了交叉路口碰撞預(yù)警、車輛變道盲區(qū)預(yù)警、前碰撞預(yù)警、緊急制動預(yù)警、緊急特殊車輛預(yù)警以及車速引導(dǎo)等六項車輛與車輛通信應(yīng)用和兩項車輛與基礎(chǔ)設(shè)施通信應(yīng)用。

多方融合創(chuàng)造中國機會

目前，我國在基于5G技術(shù)的車聯(lián)網(wǎng)通信領(lǐng)域已經(jīng)開始了標(biāo)準(zhǔn)制定，商用化進(jìn)程也進(jìn)一步加快。在《車聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》中，明確提出加快5G-V2X等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及部分場景下的商業(yè)化應(yīng)用。多個地方政府也接連推出了5G落地自動駕駛路測的規(guī)劃。隨著5G全球商用化的逐步開展，中國在智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域也迎來了超車的機會。

2019年1月10日，工業(yè)和信息化部部長苗圩在接受采訪時表示，2019年，國家將在若干個城市發(fā)放5G臨時牌照，使大規(guī)模的組網(wǎng)能夠在部分城市和熱點地區(qū)率先實現(xiàn)，同時加快推進(jìn)終端的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，其中車聯(lián)網(wǎng)是重點。

2018年底，工業(yè)和信息化部表示，將會同有關(guān)部門，與河北雄安新區(qū)合作開展車聯(lián)網(wǎng)及智能交通示范應(yīng)用，推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展，構(gòu)建美好的出行服務(wù)體系，培育車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的標(biāo)桿和典范。

多家公司在雄安新區(qū)這塊“試驗田”里已經(jīng)實現(xiàn)了必要的技術(shù)突破。2018年3月，中國移動完成雄安新區(qū)首個5G-V2X（5G車聯(lián)網(wǎng)）自動遠(yuǎn)程駕駛啟動及行駛測試，實現(xiàn)了通過5G網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制20公里以外的車輛完成啟動加速、減速、轉(zhuǎn)向等操作，網(wǎng)絡(luò)時延保持在6毫秒以內(nèi)，僅為4G的十分之一。中國移動雄安新區(qū)分公司項目負(fù)責(zé)人表示，測試項目的成功，驗證了5G大帶寬、低時延的網(wǎng)絡(luò)能力，為智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。中國移動將持續(xù)推進(jìn)基于5G-V2X的遠(yuǎn)程自動駕駛項目演進(jìn)。5月，百度在雄安新區(qū)開展了全自動無人駕駛道路測試。百度Apollo開放平臺的3輛L4級別自動駕駛汽車在雄安市民服務(wù)中心園區(qū)展開了持續(xù)數(shù)日的晝夜真實道路測試。

北京市經(jīng)信局近日對外發(fā)布的《北京市智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新發(fā)展行動方案（2019年-2022年）》提出，將積極推動北京成為5G車聯(lián)網(wǎng)重點示范應(yīng)用城市，2020年在重點區(qū)域完成5G車聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，推動延崇高速、京雄高速、新機場高速等高速路智能網(wǎng)聯(lián)環(huán)境、監(jiān)控測評環(huán)境建設(shè)，施劃智能網(wǎng)聯(lián)專用車道。

2019年1月22日上午，濟(jì)南市具備5G通信條件的智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試正式啟動，智能客車、智能卡車成功走進(jìn)測試道路，標(biāo)志著濟(jì)南智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展和汽車測試2019年實現(xiàn)了全新跨越。

而汽車工業(yè)重鎮(zhèn)重慶，與5G密切相關(guān)的汽車產(chǎn)業(yè)近日也動作頻頻。1月15日，長安汽車牽手華為，設(shè)立長安—華為聯(lián)合創(chuàng)新中心。雙方將在智能化與新能源領(lǐng)域展開深度合作，瞄準(zhǔn)L4級自動駕駛、5G車聯(lián)網(wǎng)、C-V2X等10余項前瞻技術(shù)，加速布局。同一天，華為也與聯(lián)通舉行了5G-V2X自動駕駛基地及創(chuàng)新平臺簽約儀式，重慶市自動駕駛道路（九龍坡）測試同時正式啟動，力帆汽車和奇瑞汽車自動駕駛汽車駛出起點。

中國信息通信研究院副總工程師續(xù)合元在2019年1月的中國電動汽車百人會上表示，5G時代的到來將會使車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的分歧逐漸消失，中國與其他國家一定會采用同一通信標(biāo)準(zhǔn)去支持智能網(wǎng)聯(lián)汽車。而清華大學(xué)教授、中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟專家委員會主任李克強提出，應(yīng)根據(jù)本地化的特點制定智能網(wǎng)聯(lián)汽車的中國方案和標(biāo)準(zhǔn)體系，并在全球競爭中搶占自己的話語權(quán)優(yōu)勢，“中國在信息通信技術(shù)領(lǐng)域具備優(yōu)勢，如果在智能網(wǎng)聯(lián)汽車通信領(lǐng)域，科技公司和車企等多方能夠融為一體加強合作，那么中國將有可能先行一步?！?/p>