先別急著談車聯(lián)網(wǎng),V2X 你搞懂了嗎?
兩年前我們?nèi)ベI車,聽銷售聊得最多的就是「一鍵啟動」、「全景天窗」、「渦輪增壓」等。而最近我們?nèi)ベI車,一些主動式安全配置開始多起來,比如「車道保持系統(tǒng)」、「自動駕駛」、「碰撞預(yù)警系統(tǒng)」等。很多主動安全系統(tǒng)都能從字面上理解其作用,銷售也會比較詳盡的進行介紹,但是「V2X」往往會一筆帶過。「V2X」到底是個什么東西?為什么大家都在提,卻很少有人把它說清楚?今天物語君就來給大家揭開它的神秘面紗,看看它到底是個青銅還是王者。
V2X 是什么?
大家都知道,帶「X」的往往都很厲害。比如 iphoneX、Model X 還有 X 戰(zhàn)警,然而最厲害的還是數(shù)學(xué)里的「求 X 的值」,物語君感覺每次都像是在求自己的心理陰影面積。「V2X」意思是「Vehicle-To-Everything」,意為車與所有物體的連接。那么具體與那些東西相連呢?
V2N(Vehicle-To-Network,意為車與互聯(lián)網(wǎng)的連接)即車聯(lián)網(wǎng),可以說是目前應(yīng)用最廣泛的一種連接。能夠讓車輛通過移動網(wǎng)絡(luò)與云端的服務(wù)器相連,進而能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)航、娛樂、防盜等應(yīng)用功能。常見的應(yīng)用方式是車機系統(tǒng)通過手機熱點連接到互聯(lián)網(wǎng),從而獲得實時的導(dǎo)航信息或者播放網(wǎng)絡(luò)音樂。現(xiàn)在也有很多車機系統(tǒng)提供了插卡口,可以直接插入張流量卡來實現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的連接。
V2V?(Vehicle-To-Vehicle,車與車)。目的是通過車與車之間的信息交換來實現(xiàn)碰撞預(yù)警和躲避擁堵等功能。比如過盤山公路的時候,老司機都會在入彎前按幾聲喇叭,目的就是告訴盲區(qū)中的車輛「喂!前面的人聽著,本大爺要過來了,都給我讓著點。」而使用了 V2V 技術(shù)后,司機間的交流可以不用靠喇叭了,而且類似速度,方向等信息都可以互相傳遞。
V2I?(Vehicle-To-Infrastructure,車與路面基礎(chǔ)設(shè)施)。能夠讓車輛與道路以及路邊的基礎(chǔ)設(shè)施進行數(shù)據(jù)的交換,比如可以獲取紅綠燈、各種道路指示牌信息、甚至是路障。就好比為盲人配上一根導(dǎo)盲杖,導(dǎo)盲杖接觸到地方就可以看作是車輛與基礎(chǔ)設(shè)施之間的信息交互,它可以避免盲人碰到墻,同樣的道理,車輛可以以此收集周圍環(huán)境的信息。這種連接似乎對駕駛員而言是比較雞肋的功能,但是在自動駕駛領(lǐng)域,V2I 的作用還是非常明顯的,其重要在于車自己就能發(fā)現(xiàn)前面有障礙物。
V2P(Vehicle-To-Pedestrian,車與行人)。這項技術(shù)主要的目的也是類似 V2V,通過信息的交互來預(yù)防碰撞。車輛感知行人方法很多,除了比較直觀的攝像機和各種傳感器外,信息互聯(lián)也是一種最有效的辦法。比如行人使用的終端,如手機、平板、可穿戴設(shè)備等,都可以實現(xiàn)人與車輛的互聯(lián)。到那時候還想碰瓷就難上加難了,汽車?yán)@開行人走,除非自己送上來「主動碰瓷」。
為何消費者仍陌生?
通過上面的介紹,大家估計能發(fā)現(xiàn),V2X 不管對于駕駛員還是以后的自動駕駛來說,都是非常實用的。但是為什么現(xiàn)在 10 萬元的車都開始推自動駕駛了,對消費者而言 V2X 這么強大的技術(shù)仍是很陌生?最大的問題是標(biāo)準(zhǔn)的制定。
V2X 既然是一種通信技術(shù),那么一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)必不可少。就像兩個人交流,一個用中文,一個用法語,互相聽不懂,那么這種交流也就沒有任何意義。而 V2X 目前確實有兩種通信方案,也就是說仍沒有一個統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
一種是?DSRC(Dedicated Short-RangeCommunications,專用短距離通信)標(biāo)準(zhǔn)由汽車技術(shù)供應(yīng)商花費十年以上逐步形成,基于低移動性場景的 Wi-Fi 技術(shù),在電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)推動下,美國率先將其應(yīng)用到車與車直接通信的交通環(huán)境,DSRC 確實可以把事故、尤其是致死事故率降低到原來的 1/7。DSRC 是智能交通系統(tǒng) (ITS) 研究中的一個重要課題,廣泛地應(yīng)用在不停車收費、出入控制、車隊管理、信息服務(wù)等領(lǐng)域,我們熟知的 ETC 系統(tǒng)便是基于該技術(shù)。
但基于 Wi-Fi 技術(shù)的 DSRC 性能存在局限性——Wi-Fi 難以支持高速移動場景,移動速度一旦提高,DSRC 信號就開始驟降、可靠性差、時延抖動較大。拿剛才在盤山公路上的老司機來說,如果彎道另一邊的汽車來到跟前了才回一句「哦,知道了。」那么這次通信雖然成功了,但也是失敗的。
DSRC 的性能缺陷,讓業(yè)界萌生了在蜂窩技術(shù)的基礎(chǔ)上重新設(shè)計 V2X 的構(gòu)想,因為蜂窩技術(shù)生來就是針對高速移動環(huán)境設(shè)計的,于是,?C-V2X應(yīng)運而生(CellularVehicle to Everything,以蜂窩通信技術(shù)為基礎(chǔ)的 V2X 技術(shù)),即通過網(wǎng)絡(luò)運營商去與其他車輛或設(shè)施進行連接通信,可以視為一系列車載通訊技術(shù)的總稱。
C-V2X 的一個重要優(yōu)勢就是成本效益。比如,網(wǎng)絡(luò)部署方面,由于 C-V2X 的基礎(chǔ)設(shè)施是在蜂窩技術(shù)上發(fā)展起來的,僅通過改造現(xiàn)有的基站,就可以將 C-V2X 基礎(chǔ)設(shè)施集成進去;終端部署方面,可以延用 LTE 和 5 G 的生態(tài)系統(tǒng),在一個通信的 Tbox 里面把 LTE、V2X 集成在一起,形成一個統(tǒng)一的連接性的解決方案,部署成本最優(yōu)。
C-V2X 另一個重要的優(yōu)勢就是,它有一個非常明確的技術(shù)演進路線。在 2017 年 3 GPP 發(fā)布的 Rel-14 版本中,明確了 C-V2X 的技術(shù)規(guī)范,且在今年 6 月份通過的 Rel-16 新立項中,將繼續(xù)研究在 5 G 框架下如何支持 V2X 演進到 5 G 新空口 C-V2X。
DSRC 技術(shù)盡管開發(fā)多年,但并不等于成熟,除日本有局部部署外,到現(xiàn)在為止全球還沒有商用的 DSRC 系統(tǒng)。反之,雖然 C-V2X 標(biāo)準(zhǔn) 2017 年 6 月份才全部完成,但在過去一年全球測試和驗證進展飛速。預(yù)計 2019 年底至 2020 年初,C-V2X 量產(chǎn)車將上市。
沒有 5 G 和 C-V2X,就沒有真正意義上的自動駕駛
自動駕駛給整個通信行業(yè)提出新的要求,比如需要更大的帶寬、更低的時延來支持這些信息的分享。
具體而言,自動駕駛場景下,汽車再聰明,也會碰到一些緊急情況處理不了,這種情況下,我們要做的是把駕駛員「挪到」云端。當(dāng)汽車從自動駕駛狀態(tài)脫離出來之后,通過強大的通信能力,就可以把現(xiàn)場的情況以攝像的形式、傳感器的形式感知出來,然后通過上行的高速帶寬傳給云端,在云端的駕駛員以虛擬現(xiàn)實的形式感知路上的每一個狀態(tài),通過遠端駕駛將汽車從極端的情況下開出來,讓汽車恢復(fù)自動駕駛的狀態(tài)。
這就需要上行有巨大的帶寬,而下行要有非常短的時延,只有 5 G 技術(shù)才能實現(xiàn)。沒有 5 G 支持,自動駕駛 L5 是不可能實現(xiàn)的。
眾所周知,5 G 有三個基本場景,第一是增強型移動寬帶(eMBB),主要針對速率提升;第二是超高可靠與低延遲的通信(URLLC),支持關(guān)鍵業(yè)務(wù)型服務(wù);第三是大規(guī)模機器類通信(mMTC),支撐海量物聯(lián)網(wǎng)。對于汽車行業(yè)的未來發(fā)展,這三點都至關(guān)重要。不管是應(yīng)對各種不同應(yīng)用場景,還是改善道路安全,這些都需要關(guān)鍵業(yè)務(wù)型服務(wù)的支持,5 G 將在后臺起到非常重要的支撐作用。
目前 5 G 新空口的整體框架已搭建完畢,現(xiàn)在 3 GPP 考慮的是如何在 5 G 框架下對 C-V2X 車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)做增強。
基于 5 G 的 C-V2X 技術(shù),會更好的改善自動駕駛。如果自動駕駛汽車只基于自身的傳感器做出判斷,就相當(dāng)于是沒有經(jīng)驗的司機只會盯著眼前一輛車,對于周圍潛在的危險路況無法感知。只有整個交通系統(tǒng)在線,把感知能力擴展到每一輛車、每一條路、每一個交通信號,才能讓自動駕駛汽車像老司機一樣從容應(yīng)對行車環(huán)境。這其中離不開 C-V2X 的技術(shù)支持。
C-V2X 具有良好的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模,從技術(shù)提出的那天起,就得到了汽車行業(yè)和交通行業(yè)的廣泛支持,建立了良好的生態(tài)系統(tǒng),共同推進 C-V2X 從接入層到應(yīng)用層到上車的開發(fā)。5 G 新空口會進一步增強移動通信能力,在 5 G 新空口的框架下,C-V2X 會實現(xiàn)非常好的演進,進一步支持自動駕駛。
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