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北京车展上的车联网猜想

自动驾驶从来都不是一个简单的汽车联网概念,车联网更不是,而是多种复杂技术的高度整合。

作者:于艺婉 来源:科技行者 2018年4月23日

关键字:车联网 自动驾驶 高通 C-V2X 5G

最近一则消息向自动驾驶行业带去一阵暖风——自动驾驶测试管理联席工作小组正式向百度发放北京市首批试验用临时号牌,这意味着,在中国自动驾驶汽车也能正式上路测试了,这无疑是给科技界和汽车界打了一针强心剂。

自动驾驶从来都不是一个简单的汽车联网概念,车联网更不是,而是多种复杂技术的高度整合,基于传感器、雷达和摄像头的各种信息输入,通过人工智能技术决策,车辆才智能。埃森哲研究显示,用户在购车时,除了考虑整车性能,越来越关注车载技术。

车联网加速跑

业界对此达成了一个共识,车联网将成为汽车未来的标配,汽车将成为继手机之后的又一个互联网入口。

提到车联网,你或许将其简单理解为汽车联网,但车联网是物联网技术在智能交通系统领域的延伸。它具体指的是通过汽车上集成的GPS定位、RFID识别、传感器、摄像头和图像处理等电子组件,按照约定的通信协议和数据交互标准,在车辆和万物之间进行无线通信和信息交换的大系统网络。

在此基础上,车联网的V2X(vehicle to everything,即车对万物的信息交换)通信可以让这一切来得更方便且更安全。所谓V2X,是一系列车载通讯技术的总称,是促成增强高级辅助驾驶系统 (ADAS) 的关键技术,V2X包含汽车对汽车(V2V)、汽车对路侧设备(V2R)、汽车对基础设施(V2I)、汽车对行人(V2P)、汽车对机车(V2M)及汽车对公交车(V2T)等六大类。目前以V2V的发展最为成熟。

各国都非常重视车联网技术的发展,中国也不例外。前不久,工信部无线电管理局组织召开了车联网频率规划工作推进会,重点讨论并明确了包括5G在内的车联网频率规划推进工作的重点任务、实施方案、工作机制和计划安排,为已初具雏形的车联网产业带来了更多利好。

无独有偶,清华大学汽车工程系主任李克强曾表示:“随着美国宣布将强制安装V2V系统,通用汽车宣布2017年开始前装V2V,以及上海、北京等各地智能网联汽车示范区的建设,V2X技术的研究和应用,与车联网直接关联的智能网联汽车大发展时代将到来。”

C-V2X更聚焦

说到车联网,就不能不提通信技术对这一领域的影响。C-V2X 技术,它专为车与车(V2V)、车与行人(V2P)、车与道路基础设施(V2I)、车与网络(V2N)之间的连接而创,这基本上代表着车将能够与万物进行连接。而C-V2X最核心的技术包含了两种传输模式,一种是直接通信,一种是基于网络的通信,这两种传输模式作为具备安全感知及自动驾驶解决方案的关键特性,同时还可为其他先进驾驶辅助系统(ADAS)传感器(如摄像头、雷达和激光雷达)提供补充,从而为车辆提供周围环境、包括非视距(NLOS)场景下的信息。

以高通为例,其为C-V2X(蜂窝车联网)技术方案、标准制定和产品的供应商之一,并于2017年9月发布了其首款基于3GPP Release 14规范、面向PC5直接通信的C-V2X商用解决方案——Qualcomm® 9150 C-V2X芯片组,并计划于今年下半年商用出样。C-V2X直接通信模式旨在为汽车提供车对车(V2V)、车对路侧基础设施(V2I)和车对行人(V2P)的低时延通信,该模式通过在特定、统一的5.9GHz ITS频谱运行,无需使用蜂窝网络或成为蜂窝网络用户,在全球统一的5.9GHz ITS频段中,由车辆、基础设施和行人直接实现低时延的传输检测和交换信息。网络通信作为对直接通信传输的补充,旨在利用无线运营商的4G和新兴5G无线网络来进行车对网络(V2N)沟通,并在运营商许可频谱上运行,以支持车载信息处理、联网信息娱乐和日益增多的各种高级信息化安全用例。C-V2X标准既包括物理层的全球3GPP规范,也延用了汽车行业定义的既有服务及应用层,其中包括美国汽车工程师协会和欧洲电信标准协会智能交通系统分会,它们充分利用ITS行业针对上层演进的投入,进而支持全新的增强功能。高通公司产品管理副总裁Nakul Duggal曾表示:“通过提供卓越性能及与车载信息处理系统之间的强大协同效应,C-V2X与以前技术相比可显著提升道路安全,并支持未来的自动驾驶汽车。”

据Nakul Duggal介绍,C-V2X的设计初衷在于提高汽车和乘客的安全。C-V2X技术符合3GPP全球统一无线标准,是一项全球适用的技术,能够利用全球庞大的无线生态系统,无论在哪里,无论哪个机构,只要对这项技术感兴趣,都可以利用C-V2X来提高乘车和驾驶的安全性。

蜂窝技术已在配备车载资讯系统与互联娱乐功能的网联车辆中发挥了重要作用。所以,更多的企业开始加入5G汽车联盟(5GAA)。2016年9月27日,奥迪、宝马、戴姆勒、爱立信、华为、英特尔、诺基亚和高通宣布结成全球跨行业的5G汽车联盟(5GAA)。

这些公司在车联网通信解决方案的开发、测试、加强道路安全等方面展开合作,并支持标准化,加快商用化和向全球市场推广。由汽车制造商、一级供应商、移动运营商、半导体企业、测试设备厂商、电信供应商、交通信号供应商和道路运营者组成的5GAA目前拥有超过70名会员。高通作为成员之一,正在与汽车制造商和全球汽车生态系统成员在德国、法国、韩国、中国、日本和美国合作展开C-V2X的外场验证,以加速C-V2X的部署。

北京车展上的车联网猜想

5GAA LTE-V2X部署时间表

不仅如此,在2018年国际消费电子展(CES)和世界移动通讯大会(MWC)上,可看到芯片商、模组商、软体开发商与车厂各自发布全系列C-V2X的相关布局计划,更有诸多实地测试正如火如荼地在各国展开。

福特汽车、奥迪、标致雪铁龙集团、和上汽集团等汽车厂商,以及LG电子、大陆集团、Ficosa-松下、Lear和法雷奥等一级供应商相继表示有兴趣采用高通的解决方案,将C-V2X技术纳入下一代产品以支持下一代汽车和路侧基础设施——继而加速实现车辆间的直接通信,以作为面向汽车应用部署5G的第一步。

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图:高通在MWC 2018上展出5G概念汽车,这款汽车是由高通和美国通用汽车集团合作的利用C-V2X技术的汽车模型。C-V2X技术可实现汽车与其他车辆及周边基础设施之间的连接,还能够实时感知行人与车之间的距离,从而支持先进路径规划所需的高预测能力,并且它具有向下的兼容性。高通表示,这辆5G概念车展示了5G NR技术能够为未来网联汽车带来的服务支持(5G NR C-V2X与现阶段兼容,可以补强现有的C-V2X 技术)。

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高通在MWC 2018现场展示智能网联汽车相关技术

实际上,高通向汽车行业提供技术解决方案已经15年,全球前25大顶级汽车制造商品牌中,已有14个品牌选择采用高通骁龙汽车平台用于其产品的信息娱乐系统设计。

自2016年下半年开始,高通便致力于研究车对车(V2V)及车对路侧基础设施(V2I)间的通信技术。2017年9月,高通发布了首款C-V2X商用芯片组解决方案——9150 C-V2X芯片组,该解决方案可在拥挤道路环境中拓展直接通信范围、提升可靠性并降低时延。9150 C-V2X芯片组解决方案计划于2018年下半年商用上市,随后部分供应商预计将推出基于9150 C-V2X芯片组的解决方案。

在今年3月于雷恩举行的In&Out数字化出行(In&Out Digital Mobility)活动中,标致雪铁龙集团和高通携手进行了在法国的首个演示。其中,标志雪铁龙汽车通过利用9150 C-V2X芯片组及参考平台来支持C-V2X技术。该演示展现了车辆通过与彼此的无缝通信来相互警示潜在道路危险或不良车辆状况,如行驶缓慢或汽车故障。 

标致雪铁龙集团和高通对C-V2X的成功演示,让我们不禁对即将于4月底开幕的北京国际汽车展览会充满遐想,C-V2X的表现令人期待。

且更为重要的是,V2X是为5G铺道的重要新技术,C-V2X的演进将纳入5G新空口(5G NR)特性,可为高吞吐量传感器、意图分享和3D高清地图更新等先进自动驾驶用例提供高吞吐量、超低时延、高可靠性和宽频带载波支持。

而高通致力于在5G技术之上,提供更加优化的网联汽车解决方案,以提供新级别的延迟、可靠性和极高吞吐量。这些新的能力和效率水平将在接下来的十年及更远的以后,建立起一个车辆始终联网、完全实现自动化的未来。


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