三網(wǎng)融合在5G智能網(wǎng)聯(lián)車(chē)輛中的應(yīng)用

翟文學(xué)

摘要：隨著新一代信息通信技術(shù)與制造業(yè)的深度融合，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)將成為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。三網(wǎng)融合將加速在智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈將迎來(lái)快速增長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞：三網(wǎng)融合;5G;車(chē)際互聯(lián)通信;云平臺(tái)

1 引言

所謂“三網(wǎng)融合”，就是指電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的相互滲透、互相兼容、并逐步整合成為全世界統(tǒng)一的信息通信網(wǎng)絡(luò)。

“三網(wǎng)融合”是為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的共享，避免低水平的重復(fù)建設(shè)，形成適應(yīng)性廣、容易維護(hù)、費(fèi)用低的高速寬帶的多媒體基礎(chǔ)平臺(tái)。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)是搭載先進(jìn)的車(chē)載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車(chē)與人、車(chē)與車(chē)等領(lǐng)域的智能信息交換共享，具備復(fù)雜的環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制和執(zhí)行等功能，可實(shí)現(xiàn)安全、舒適、節(jié)能、高效行駛。

2三網(wǎng)融合的總體技術(shù)方向

2.1 構(gòu)建合理的體系架構(gòu)

包括承載網(wǎng)絡(luò)的體系架構(gòu)、業(yè)務(wù)平臺(tái)的體系架構(gòu)及內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)。關(guān)注下一代網(wǎng)絡(luò)NGN、LTE、IMS的發(fā)展。

2.2實(shí)現(xiàn)端到端的標(biāo)準(zhǔn)化

在業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的端到端的各個(gè)層面需要實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，包括安全、承載網(wǎng)、業(yè)務(wù)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理終端、各系統(tǒng)間接口和互聯(lián)互通等方面。

2.3 創(chuàng)新各類(lèi)融合業(yè)務(wù)

包括移動(dòng)融合類(lèi)業(yè)務(wù)（FMC）、電信與互聯(lián)網(wǎng)融合類(lèi)業(yè)務(wù)、通信與視頻相融合、IT與CT融合類(lèi)業(yè)務(wù)（ICT）等。

2.4提示用戶(hù)體驗(yàn)

運(yùn)用有效技術(shù)保證用戶(hù)在使用時(shí)安全、便捷、高質(zhì)量的各類(lèi)業(yè)務(wù)。

2.5 包括各類(lèi)IT、通信等新技術(shù)

如云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、可信計(jì)算等。

3 在智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)中的應(yīng)用

車(chē)聯(lián)網(wǎng)是5G技術(shù)率先應(yīng)用的領(lǐng)域，車(chē)際互聯(lián)通信（V2X）是5G低時(shí)延、高可靠場(chǎng)景中最為典型的應(yīng)用，也是未來(lái)實(shí)現(xiàn)智能駕駛和無(wú)人駕駛的基礎(chǔ)技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)簡(jiǎn)單化理解就是以聯(lián)網(wǎng)通信的模式強(qiáng)化感知，相當(dāng)在車(chē)輛上加裝了更為靈敏的“眼睛”，實(shí)現(xiàn)真正的車(chē)路協(xié)同。但是V2X技術(shù)具備強(qiáng)外部性，要求對(duì)整體道路基建做整改，對(duì)通信協(xié)議做規(guī)范，同時(shí)對(duì)高速移動(dòng)通信的質(zhì)量提出更高的要求，V2X這項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)極高概率是以智能互聯(lián)示范區(qū)的模式推進(jìn)。要充分發(fā)揮V2X車(chē)路協(xié)同的優(yōu)勢(shì)，傳輸信息和信號(hào)，需要非常大的流量和帶寬以及很短的延時(shí)，差之毫厘失之千里，5G技術(shù)即成為車(chē)聯(lián)網(wǎng)V2X中的關(guān)鍵制衡。5G車(chē)聯(lián)網(wǎng)“三網(wǎng)融合”如圖所示：

3.1 車(chē)內(nèi)網(wǎng)

車(chē)內(nèi)網(wǎng)一方面通過(guò)毫米波雷達(dá)、高精度定位、各種智能傳感器等傳感模塊與人工智能結(jié)合，構(gòu)建單車(chē)的感知網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)單車(chē)的自動(dòng)駕駛、輔助駕駛及智能駕駛，提高車(chē)輛的安全系數(shù);另一方面可以通過(guò)高清攝像頭、液晶顯示屏等豐富的多媒體設(shè)備借助5G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)提供的高帶寬承載優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建車(chē)內(nèi)信息娛樂(lè)網(wǎng)，為車(chē)內(nèi)人員在乘車(chē)過(guò)程中提供更多的駕乘體驗(yàn)，如車(chē)內(nèi)音、視頻會(huì)議等。

3.2 車(chē)際網(wǎng)

車(chē)際網(wǎng)將車(chē)載智能網(wǎng)關(guān)、路側(cè)單元、各類(lèi)智能傳感器、邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)等設(shè)備進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從而構(gòu)建出車(chē)際感知網(wǎng)，可以在相關(guān)場(chǎng)景下提供基于低時(shí)延、高可靠的互通，實(shí)現(xiàn)安全防碰撞、視覺(jué)盲區(qū)安全預(yù)警、救援車(chē)輛讓行、綠波同行等現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。

3.3 車(chē)云網(wǎng)

車(chē)云網(wǎng)充分利用了5G組網(wǎng)所帶來(lái)的高帶寬、低時(shí)延、大連接等優(yōu)勢(shì)，將車(chē)聯(lián)網(wǎng)相關(guān)設(shè)備與5G組網(wǎng)結(jié)合，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)將車(chē)聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的業(yè)務(wù)應(yīng)用及運(yùn)算下沉到邊緣計(jì)算平臺(tái)，既為本地?cái)?shù)據(jù)的安全提供相應(yīng)保障，又充分利用邊緣云的優(yōu)勢(shì)，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行層次化處理，降低應(yīng)用的時(shí)延。

通過(guò)5G基站和邊緣計(jì)算能力技術(shù)優(yōu)勢(shì)，面向公網(wǎng)與交通網(wǎng)，提供三網(wǎng)融合車(chē)聯(lián)網(wǎng)解決方案。通過(guò)三網(wǎng)融合解決方案的應(yīng)用，在BRT運(yùn)營(yíng)車(chē)輛上可實(shí)現(xiàn)超視距防碰撞、實(shí)時(shí)車(chē)路協(xié)同、智能車(chē)速策略以及精準(zhǔn)?？康榷鄠€(gè)功能，在提高駕駛安全系數(shù)、交通效率的同時(shí)降低了運(yùn)營(yíng)成本，實(shí)現(xiàn)成本較大幅度的降低。同時(shí)在確保安全的前提下，也可以提升行駛的速度。

實(shí)時(shí)車(chē)路協(xié)同，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)路口機(jī)動(dòng)車(chē)、非機(jī)動(dòng)車(chē)及行人等違章行為，違章信息與相關(guān)車(chē)輛之間進(jìn)行信息共享。通過(guò)5G通信，BRT車(chē)輛主動(dòng)觸發(fā)減速及安全避讓策略，減少路口擁堵和碰撞，提升交通管理效率;交通設(shè)施與道路的數(shù)字云化映射，實(shí)時(shí)調(diào)整控制紅綠燈狀態(tài)，優(yōu)先保證BRT車(chē)輛通行，提高通勤效率。5G智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)架構(gòu)通過(guò)路口傳感器等基礎(chǔ)智能化設(shè)備，形成“智能的路+聰明的車(chē)”，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)。同時(shí)結(jié)合三網(wǎng)融合方案及邊緣計(jì)算優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步降低車(chē)輛與路口信息交互的時(shí)延，從而提升車(chē)路協(xié)同的實(shí)時(shí)性和有效性。安全精準(zhǔn)?？?，通過(guò)高精度定位等多項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，一方面對(duì)進(jìn)站車(chē)輛進(jìn)行車(chē)速平滑控制，另一方面可精確控制?？奎c(diǎn)與站臺(tái)間距，控制在15cm以?xún)?nèi)，再配合語(yǔ)音提醒輔助，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)?？俊⒈Ｕ铣丝蜕舷萝?chē)安全。

對(duì)于智能車(chē)速策略，首先通過(guò)車(chē)載智能網(wǎng)關(guān)，利用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的高帶寬實(shí)時(shí)回傳車(chē)輛位置信息和相關(guān)數(shù)據(jù)，部署在5G邊緣計(jì)算平臺(tái)上的應(yīng)用可根據(jù)實(shí)時(shí)的車(chē)輛信息不斷更新行駛策略;其次，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)下發(fā)給車(chē)載智能網(wǎng)關(guān)優(yōu)化動(dòng)力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高效、綠色節(jié)能的效果。整個(gè)駕駛過(guò)程，司機(jī)甚至可以不用控制剎車(chē)、油門(mén)就能完成運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路的智能駕駛。

未來(lái)車(chē)聯(lián)網(wǎng)將是5G單體規(guī)模最大的垂直行業(yè)應(yīng)用之一，我國(guó)主推的C-V2X技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，且是全球主流技術(shù)，已走在世界前列。與此同時(shí)我國(guó)相關(guān)企業(yè)已致力于開(kāi)發(fā)車(chē)聯(lián)網(wǎng)系列產(chǎn)品和解決方案，將積極參與工信部5+2智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)示范區(qū)建設(shè)，依托5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)勢(shì)繼續(xù)以開(kāi)放的心態(tài)與更多垂直企業(yè)廠(chǎng)商展開(kāi)多領(lǐng)域合作，促進(jìn)5G智能網(wǎng)聯(lián)車(chē)聯(lián)生態(tài)體系建立，持續(xù)推動(dòng)中國(guó)乃至全球智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)跨界共贏。

4 結(jié)論

綜合來(lái)說(shuō)三網(wǎng)融合解決方案是將云、管、端三者跨界結(jié)合為車(chē)云互聯(lián)網(wǎng)、車(chē)際專(zhuān)用網(wǎng)以及車(chē)內(nèi)智能網(wǎng)解決方案。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)與單車(chē)智能駕駛技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)，通過(guò)搭建車(chē)與人、車(chē)與車(chē)、車(chē)與路、車(chē)與云平臺(tái)之間的互聯(lián)互通，有效提升車(chē)輛行駛的安全，提高交通管理水平，促進(jìn)城市交通的智能化，這也是實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛的必由之路。

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