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V助力智能网联小车的上扬,5G工夫加速新财富小

2019-09-13 14:25

电工电气网】讯

1月21日,中国电动汽车百人会论坛在北京钓鱼台国宾馆召开,大唐电信科技产业集团总工程师、首席科学家王映民发表了主题演讲,演讲内容如下:

图|部分源自网络 文|要志倩

从安全角度看,人们对汽车智能化的需求是迫切的。一辆非智能化的汽车,在正常行驶与发生交通事故之间存在大量“空白”时间。如今,伴随着半导体技术和计算机技术的发展,终于可以通过5G智能技术把这些“空白”补上。

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皇家国际官网,近年来,我国在汽车制造、通信与信息以及道路基础设施建设等方面均取得了长足的进步,核心技术不断取得突破。工信部2018年12月印发的《车联网产业发展行动计划》中指出,2020年要实现LTE-V2X在部分高速公路和城市主要道路覆盖,开展5G-V2X示范应用,构建车路协同环境。

大唐电信科技产业集团总工程师、首席科学家 王映民

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“我们要强化产业链协同创新,加快基础设施升级改造,把LTE-V2X、5G等通信网络部署和智能交通、交通管理信息化协同推进。”中国工业与信息化部部长苗圩强调。

大家下午好!我这个报告题目是“大唐LTE-V助力智能网联汽车的发展”。首先,介绍一下智能网联汽车网联化的整体形势。对于智能交通系统来说,跨界融合是基本的特点,需要汽车制造业、交通产业、通信产业、IT产业、运营服务业等等多个产业的协同,这是它的一大特点。智能网联汽车网联的需求主要有道路安全、交通效率、娱乐服务的要求,作为通信系统来说,第一类就是汽车的信息服务,主要是提供基于信息的信息服务,对于运输效率的提升,对于信息娱乐的服务有重要的帮助;第二类就是V2X,车与车、车与基础设施、车与人,V2X代表所有车与其他事物的通信方式,V2X对于道路安全是很重要的需求。

从2010年开始,由北京带头,数个城市都相继颁发了“汽车限购令”,中签率一度低到0.2%,北京的新能源车牌更是排到8年以后。这些政策颁发的目的很明确,缓解交通压力。不过如你我所见,车的确越来越难买了,城市交通环境却丝毫没有得到改善。别灰心!其实还有一个大招在蓄力,那就是V2X。V2X不仅仅能够优化城市交通,还是支撑将来实现完全自动驾驶的重要力量。为什么这么说呢?究竟V2X是什么,它对我们的用处有多大?又面临哪些困难?60s读完全文。

5G可带来毫秒级延迟

V2X有这样的发展,2016年9月国际上成立了5GAA,这个联盟是结合了车企、电信运营商和电信设备商,有40余家,成立了这个联盟。车联网过去有802.11P,还有C-V2X,是传统蜂窝网的系统,形成了V2X的标准化,也叫C-V2X。5GAA联盟的成立,使得这么多的车企、厂商、电信运营商、电信设备商来支持C-V2X产业,同时美国的高通、福特等企业,也开展了C-V2X的测试。对于国内来说,C-V2X的支持政策逐渐明朗,2016年工信部发布了智能网联汽车的路线图,政府有一系列的动作支持C-V2X的发展。2017年9月7号,工信部部长苗圩在组织国家制造强国领导小组的车联网产业发展专项委员会的会议上提出,促进车联网技术的应用和部署。

·V2X指的是把车辆和车、路、人、云连起来的通信技术,而C-V2X则是其中一种最优的技术路线。

作为车联网的核心通信技术,车用无线通信实现了车辆与其他实体之间的连接和信息交互需求。业内人士认为,V2X能实现车与车、车与网、车与基础设施、车与道路以及未来车与能源网的互联,真正保证新能源汽车的智能化发展方向,实现安全、绿色、便捷和高效。

看一下LTE-V标准制订的情况,3GPP是电信行业的标准化组织,非常严谨,对做出来的设备进行互联互通的测试,使得各个厂家的设备能够实现互联互通,非常注重产业的平滑演进,刚才王笑京总也提到汽车行业是持久发展的行业,通信信息产业又是一个变化较快的行业,3GPP完成的标准化,更新也很快,由欧洲人主导的标准化组织,延续性比较好。现在拿一个30年前的手机,还能使用现在的网络,网络的平滑演进得到保障。LTE-V的标准化,2017年3月完成了V2I和V2P的标准,国内通信标准化协会也完成了无线的标准,中国的智能交通协会和汽车工程协会共同发布了应用层的标准。

· V2X的实现需要高精定位技术、安全隐私技术、人车交互技术等等多种技术,芯片、通信等多家企业以及政策法规的参与和制定。

记者了解到,V2X主要包含DSCR及C-V2X两大技术路线。前者技术已趋成熟,但无后续的技术演进计划。C-V2X目前的技术演化及商用则处于验证阶段,演进计划成熟,得到广泛推广。“C-V2X的演进包括LTE-V2X和5G-V2X两个阶段。如果说前者为车联网提供了基本的安全业务,那后者则为未来的自动驾驶铺平了道路。5G可为V2X通信提供强大支撑,可支持3D高精度地图数据以及车辆、行驶环境数据的传输。”高通技术标准高级总监李俨指出。

智能网联汽车产业的进展。大唐电信集团是LTE-V概念和技术的提出者,在2012年提出这样的技术,在2014年推出了第一台样机,同时在3GPP组织推动标准化,在2015年将第二代产品推出,各地进行了演示,在南京、德国进行了演示。在2016年我们预商用的产品完成,标准化也完成了第一版的标准,在2017年LTE-V的标准完成,并推出了通信模组,可以集成到其他的应用厂商的设备中。在这一、两年内,密集的进行了LTE-V的测试,对于频率射频性能进行频谱的测试,还有为不同厂家提供互联互通测试,保证了LTE-V在实际应用中的可靠性。

· V2X将实现信息共享、分析决策,最后作用于信息服务、交通安全、交通效率乃至自动驾驶等各个方面。

“5G的商用给LTE-V2X提供了更强大的性能和更多可能性。它在增加移动带宽的同时降低了时延,并且具有高达99.99%以上的可靠性。这意味着更高的安全性,毕竟毫秒级的延时对于一场事故的发现和处理有着截然不同的意义。”北美华人汽车工程师协会加州分会会长王中民坦言。

智能网联汽车在我们国家的智能网联示范区的部署是这样的,这两年的测试中,一个是上海示范区,我们也参加了示范区2017年的周年庆典,我们的设备参加过周年的测试;另一个是,重庆示范区的测试,包括在示范区内的测试和示范区周围开放道路公交车上的一些测试。

· 预计到2025年V2X能基本满足需求。

解决安全问题离不开智能化

作为通信的标准化,标准的持续演进提升是它的重要特性。C-V2X标准化,在做5G产业的标准化,LTE-V是5G第一阶段的标准,随着标准的进一步演进,它的技术、特性将会得到不断提升。同时,3GPP这个组织也保证了整个标准化的平滑演进,能够平滑的实现技术和设备的不断演进。

[ ·1· 什么是V2X? ]

“当前汽车所面临的最大问题之一就是交通事故死亡率居高不下,一年甚至发生十几万起交通死亡事故。”中国工程院院士李骏指出,有效降低交通事故死亡率是中国发展智能网联汽车的愿景和使命。

标准化演进的路线是这样的,整个标准化按照3GPP演进的版本,完成了第一版的标准化,LTE-V和这个标准化相比,包括车与车、车与路、车与行人的通信,也包括蜂窝网结合的通信,然后实现了进一步标准化,现在开展的标准化是演进和增强版,基于5G新技术的标准化也处在研究阶段,标准化过程,包括需求、可行性研究,再至标准化及测试版本,整个标准化过程保证了技术不断平滑的演进,同时又保证了技术不断提升的情况,设备能够适应这个网络长期的演进。

V2X全称为Vehicle to Everything,其中,“V”代表车辆,“X”代表任何与车交互信息的对象。它又叫车用无线通信技术、车路协同。翻译成人话:V2X就是把车辆和周围一切连起来的通信技术。这个“一切”目前有车、人、交通路侧基础设施和网络。即车与车之间(Vehicle to Vehicle,V2V)、车与路之间(Vehicle to Infrastructure,V2I)、车与人之间(Vehicle to Pedestrian, V2P)、车与网络之间(Vehicle to Network, V2N)。一旦成功,对提高交通效率、节省资源、减少污染、降低事故发生率、改善交通管理等等只要你能想到的都能产生关键的作用。并且!与摄像头和激光雷达相比,V2X不仅可以跨越障碍物,还拥有分析协调能力。

记者了解到,目前的汽车一般都是通过刚强的车身、安全带的使用以及气囊的辅助来保障车上人员的安全,可谓是彻底的“被动安全”——凡是能做到以上几点的汽车,在不超过60公里/小时的碰撞下,驾驶员的安全都能得到保障。但如果是在80-120公里/小时的碰撞下,想靠车身结构和安全气囊来拯救人的生命就存在很大难度。此外,汽车发生事故的另一重大原因是驾驶员常存在分心驾驶、疲劳驾驶、驾驶技能不足等情况,目前93%-94%的交通事故都是由于驾驶员自身原因造成的。

对于5G时代车联网的应用,现在正处在需求制订的阶段,LTE-V已经能够保证车联网的应用为主动安全提供足够的支撑,对5G的车联网时代,提供进一步的需求。现在研究应用需求,包括自动驾驶、信息娱乐、远程的驾驶、编队行使,在车联网应用里面,包括现在可以进行商用化的辅助安全、未来逐渐演进的自动驾驶、远程驾驶和编队的行使。

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“从安全角度看,人们对汽车智能化的需求是迫切的。一辆非智能化的汽车,在正常行驶与发生交通事故之间存在大量‘空白’时间。如今,伴随着半导体技术和计算机技术的发展,终于可以通过5G智能技术把这些‘空白’补上了。”同济大学汽车安全技术研究所所长朱西产表示。

最后,对于车联网的应用来说,我也提两个问题,供大家思考和探讨。一个就是技术路径的选择,因为802.11P在美国的标准提前发布了很多年,也做了大量的测试,LTE-V的标准是一个新的标准,新的标准就有技术更先进、更适应现代汽车工业发展需求的特点,需要国内示范区更多的测试、更多的实验。同时LTE-V又结合了现有蜂窝网的基础设施,可以为汽车的智能网联化提供更全面的服务。现代汽车的发展也对信息安全提出了更高的要求,我们可以在后续的研究中提供更多的保障。智能网联汽车行业,包括汽车交通、IT和通信行业,产业融合发展,什么样的模式,商业模式的创新,能够鼓励这个行业的发展,这个网络是不是需要有相应的运营商,什么样的公司能够承担运营商的角色,提供什么样的服务,商业模式怎么样,收费模式是怎么样的,就需要我们产业界各个行业的协作,也需要我们政府更多的指导和帮助。智能网联汽车,前面各位专家也提到了,是我们汽车行业发展的一个重要的方向,但是这个重要方向的发展需要解决更多的技术问题,解决更多的商业发展、商业模式的问题,解决政策等各个方面的问题,需要我们大家的配合。

我们天天说的C-V2X又是啥?5G和它有什么关系?V2X作为一种通信技术拥有两种技术路线:一个是DSRC,另一个就是我们现在大力推行的C-V2X。C-V2X相比DSRC,在通信范围、容量、车辆移动速度、抗干扰性等各方面都优于前者。C-V2X中的C是指蜂窝,它是基于3G/4G/5G等蜂窝网通信技术演进形成的车用无线通信技术,包含 LTE-V2X 和 5G-V2X,从技术演进层面上说,LTE-V2X支持向5G-V2X平滑演进。在2017 年 12 月的时候,国家发展和改革委员会对外发布《智能汽车创新 发展战略》,提出两个小目标:到 2020 年,大城市、高速公路的车用无线通信网 络覆盖率达到 90%;到 2025 年,新一代车用无线通信 网络基本满足智能汽车发展需要的战略愿景。

实现车联网的突破口

我的介绍就是这些,谢谢大家!

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《行动计划》提出,为充分发挥政策引领作用,未来将分阶段实现车联网产业高质量发展目标。第一阶段,到2020年,将实现车联网产业跨行业融合取得突破,具备高级别自动驾驶功能的智能网联汽车实现特定场景规模应用,车联网用户渗透率达30%以上,智能道路基础设施水平明显提升;第二阶段,2020年后,技术创新、标准体系、基础设施、应用服务和安全保障体系全面建成,高级别自动驾驶功能的智能网联汽车和5G-V2X逐步实现规模化商业应用,“人-车-路-云”实现高度协同。

V助力智能网联小车的上扬,5G工夫加速新财富小车智能化进度。(根据发言整理,未经本人审阅)

[ ·2· 如何才能实现V2X? ]

对此,中国智能网联汽车产业创新联盟V2X工作组姚丹亚指出:“V2X技术的城市测试示范已在逐步推进中,目前在上海、无锡等地已建立起了国家智能网联汽车试点示范区,支持自动驾驶和车路协同测试,积极推动车联网技术的发展。”

针对本次会议,盖世汽车进行全程直播,欲了解更多详情可关注以下专题链接:

对于这个复杂的车路协同通信技术来说,需要技术与法律双管齐下。其对象可能不仅仅是车辆,还有道路、网络。例如技术方面就包括车用无线通信技术、高精度定位技术、高精度地图生成与更新技术、车路协同的自动驾驶技术、安全隐私技术、人车交互技术、交通状况全面感知技术、交通信号优化技术。所以也就离不开各个企业的密切合作:

“我国具有信息通信产业强、道路交通基础设施统筹规划部署等国家体制优势,也有优秀的5G通讯优势。”李骏强调,汽车行业应该关注这一领域,把基于V2X技术的汽车网联化作为目前和下阶段实现智能网联汽车的突破口。”

PC端:

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移动端:

华为、英特尔、通用、大众、通信三大巨头、滴滴出行、百度等等眼熟的朋友都在此列。C-V2X产业链从狭义上来说主要包括通信芯片、通信模组、终端与设备、整车制造、解决方案、测试验证以及运营与服务等环节,并且还需要科研院所、标准组织、投资机构以及关联的技术与产业。而政策方面更是需要多方配合,总体上分为5个层面:应用层、网络层、接入层、管理及安全。

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从2014年开始,国内开始陆续发布各种有关政策。从上表中我们也可以看到,数量如此之多的政策并不是出自一家之手,大部分都是由不同团体组织或行业标准化委员会内来开展研究制定,这也是政策发布速度慢的原因之一,部门之间的统筹协同就要废掉不少时间。

[·3· V2X的作用于何? ]

人、车、路、云平台之间信息共享的同时再加上分析决策,这必须搞事情!突然出事一键求救?自动发出道路预警提醒?自动驾驶?最最重要的精确地交通信息计算避免堵车?都能实现!

· 信息服务典型应用场景

顾名思义,利用C-V2X车辆能够自动或者手动通过网络发起紧急救助,并对外提供基础的数据信息,包括车辆类型、交通事故时间地点等。现在很多车辆其实已经有了这个功能,但是面临一个问题,由于配套设施不完善,导致很多细节都无法应用,例如提供基础信息,在高精定位上就是一道坎。

· 交通安全典型应用场景

交叉路口防碰撞、异常车辆提醒、车辆失控预警等等都属于该场景内。说起来这就是目前市面上流行的车辆智能网联功能,基本上都是L2~L3级别范围内。这些功能并不足以让你可以双手离开方向盘,但是足以提醒你注意安全。

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· 交通效率典型应用场景

高度精确计算出信号灯配时信息,反馈给车辆,结合当前的车速、位置等信息,计算出合理的行驶速度以及路线。这个场景对于缓解城市交通拥堵以及节能减排是关键之处。

· 自动驾驶典型应用场景

目前典型的自动驾驶应用场景包括车辆编队行驶、远程遥控驾驶等。这个场景的应用就是将以上所有技术协调统一,最后完成自动驾驶操作。对于城市拥堵问题除了第三个场景外,相信这个场景一定也非常重要,当车辆实现自动驾驶时,可能再也不需要这么多车了,共享出行成为日常。

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写在最后:对于汽车产品来说,由于其生命周期相对来说比较长,所以我们不能像要求手机的换代速度在汽车产品上发生。面对如此大规模的产业合作以及时间周期之长,自然会产生许多问题,例如C-V2X的商业模式到底是什么?C-V2X的产业链有如此多的玩家参与,实在不同以往,谁是建设者谁又是运营者?作为还在发展初期的C-V2X一切都还在探索中。

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