從典型應(yīng)用場景看智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展

　　5G商用，正在開啟萬物互聯(lián)新時(shí)代，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息通信技術(shù)加速與傳統(tǒng)行業(yè)融合，催生更多應(yīng)用。在5G的諸多應(yīng)用場景中，智能網(wǎng)聯(lián)汽車受到高度關(guān)注，被認(rèn)為在技術(shù)、應(yīng)用以及市場需求等方面具備較為成熟的發(fā)展條件。而事實(shí)上，基于5G-V2X的智能網(wǎng)聯(lián)汽車也確實(shí)將在交通安全、提升交通效率以及生活服務(wù)等諸多領(lǐng)域落地。

　　5G-V2X是大勢所趨

　　智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)是我國的重要戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，也是5G在交通行業(yè)的重要應(yīng)用領(lǐng)域，智能網(wǎng)聯(lián)汽車可以實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)功能。

　　物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)人與物相連、物與物相連。從目前來看，以傳感器應(yīng)用為代表的窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已基本成熟，智能遠(yuǎn)程抄表、消防報(bào)警、智能照明、智能停車、智慧水利、環(huán)保監(jiān)測、共享單車等應(yīng)用已逐漸走進(jìn)人們的生產(chǎn)生活。共享單車將從“2G網(wǎng)絡(luò)+藍(lán)牙+GPS”逐步過渡到NB-IoT窄帶物聯(lián)網(wǎng)+北斗定位，再逐步向5G承載+北斗定位過渡。但是，目前在汽車交通領(lǐng)域依然沒有普及物聯(lián)網(wǎng)，行業(yè)期待通過C-V2X實(shí)現(xiàn)這一愿景。

　　C-V2X技術(shù)包括LTE-V2X和5G-V2X，C為“Cellular”，即蜂窩之意。C-V2X信息模式包括車與車之間（Vehicle to Vehicle，V2V）、車與路之間（Vehicle to Infrastructure，V2I）、車與人之間（Vehicle to Pedestrian， V2P）、車與網(wǎng)絡(luò)之間（Vehicle to Network， V2N）的交互，實(shí)現(xiàn)以安全為目標(biāo)的人與車、車與車、車與公路智能設(shè)施的通信。

　　在2018年6月召開的IMT-2020（5G）峰會(huì)上，IMT-2020（5G）推進(jìn)組C-V2X工作組發(fā)布了《C-V2X白皮書》。2018年11月工業(yè)和信息化部下發(fā)了《車聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）直連通信使用5905-5925MHz頻段管理規(guī)定（暫行）》，支持LTE－V2X技術(shù)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車的應(yīng)用和發(fā)展，該規(guī)定與國際主流頻段保持一致，并為未來發(fā)展預(yù)留了擴(kuò)展空間。

　　雖然5G-V2X的標(biāo)準(zhǔn)目前尚未明確，但是卻代表著未來的發(fā)展趨勢，相對(duì)于美國的DSRC（Dedicated Short Range Communications，專用短程通信技術(shù)），LTE-V2X具備向5G-V2X過渡的優(yōu)勢。而DSRC技術(shù)則沒有考慮后續(xù)升級(jí)，僅僅是一種固化的技術(shù)，并且在高速公路場景下整體性能相對(duì)于5G-V2X而言較弱。從具體的數(shù)據(jù)上看，在高速公路場景下，當(dāng)汽車以140km/h行駛時(shí)（在國內(nèi)目前為超速情況），采用C-V2X技術(shù)的汽車駕駛員有9.2秒的時(shí)間決定是否剎車，而使用DSRC（基于802.11p）的車輛只有3.3秒時(shí)間。相比之下，前者的感應(yīng)距離為450米，而后者不到前者的一半。從這個(gè)角度上看，5G-V2X具備明顯的技術(shù)優(yōu)勢，未來發(fā)展空間巨大。

　　保障交通安全

　　毫無疑問，安全是交通的根本，發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車是政策使然，也是市場需求使然。目前，在保障交通安全上，智能網(wǎng)聯(lián)汽車能夠發(fā)揮諸多用途，如緊急呼叫、碰撞預(yù)警、人行道狀態(tài)提醒等。

　　緊急呼叫功能：在山區(qū)公路以及人煙稀少的地方，一旦發(fā)生交通事故，車輛的駕駛員很可能因昏迷而無法求救，如果車輛的緊急呼叫系統(tǒng)能自動(dòng)將求救信息發(fā)送到救援呼叫中心，無疑將發(fā)揮巨大作用。在這一背景下，自動(dòng)緊急呼叫系統(tǒng)（e-call）率先在歐洲興起，但是尚未全面普及。從2018年3月31日起，歐洲所有新車必須強(qiáng)制配備e-Call系統(tǒng)。目前，e-call系統(tǒng)并不依賴于5G技術(shù)，但是未來則可以由5G網(wǎng)絡(luò)來承載。

　　會(huì)車遠(yuǎn)近光燈自動(dòng)切換功能：在夜間行駛狀態(tài)下，通過V2V技術(shù)，會(huì)車的對(duì)向車輛可以保持通信，并在一定距離內(nèi)配合光照感應(yīng)，相互自動(dòng)關(guān)閉遠(yuǎn)光燈，以提高會(huì)車安全。

　　交叉路口碰撞預(yù)警：相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，我國30%~40%的交通事故發(fā)生在城市交叉路口，這主要是因?yàn)榻徊媛房诘穆窙r極其復(fù)雜，同時(shí)也容易出現(xiàn)違規(guī)行為。在類似場景下，基于智能網(wǎng)聯(lián)汽車，車輛可以通過V2V（車與車互聯(lián)）技術(shù)預(yù)判對(duì)方的車速和行駛方向，并及時(shí)發(fā)出碰撞預(yù)警。

　　人行道狀態(tài)提醒：在夜間行駛尤其是能見度較差的情況下，車輛極易發(fā)生交通事故。為了改善這一狀況，智能網(wǎng)聯(lián)汽車借助安裝在人行道上的智能馬路道釘，采集馬路上行人的狀態(tài)，并將信息傳遞給RSU（Road Side Unit，路側(cè)單元）單元，RSU再將信息傳遞給車載5G-V2X模塊，提升交通安全。同時(shí)，針對(duì)行人不經(jīng)過斑馬線橫穿馬路的情況，系統(tǒng)可以通過5G-V2P實(shí)現(xiàn)自動(dòng)感應(yīng)，提前提醒司機(jī)剎車。

　　慢速車輛預(yù)警：當(dāng)前，慢速行駛的車輛很多是城市公共服務(wù)車輛，智能網(wǎng)聯(lián)汽車通過5G-V2V技術(shù)，能夠?qū)β傩旭傑囕v后方的車輛進(jìn)行提醒，避免后車因?qū)η败囓囁倥袛噱e(cuò)誤而發(fā)生追尾。

　　靜止車輛預(yù)警：高速公路環(huán)境下，車輛行駛速度快，剎車距離要預(yù)留100米~150米，此時(shí)如果前方車輛忽然拋錨或者因碰撞而靜止在公路中間，則可能發(fā)生二次事故。相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，每年冬季的雨雪天氣，都會(huì)因?yàn)樯鲜銮闆r而發(fā)生大面積追尾。針對(duì)這一情況，智能網(wǎng)聯(lián)汽車能夠?qū)⑹鹿受囕v的信息同步告知RSU，再通過5G-V2V告知周邊1km范圍內(nèi)的其他車輛，降低二次事故發(fā)生的概率。

　　智能網(wǎng)聯(lián)汽車在交通安全領(lǐng)域的應(yīng)用，最終的目的是提高車與車、車與行人、車與環(huán)境的交互，通過這種信息交互最終提高駕駛安全水平。未來，隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展，類似上述安全需求的場景還將進(jìn)一步增多，而這些技術(shù)和應(yīng)用的創(chuàng)新也將為無人駕駛的落地奠定安全基石。

　　提高交通效率

　　相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，預(yù)計(jì)到2020年，中國汽車的保有量將達(dá)到6.3億輛，有望成為全球第一。然而，城市道路的擴(kuò)容往往趕不上車輛的增長，因此對(duì)于我國而言，必須依靠優(yōu)化道路設(shè)置、提升車輛協(xié)同等手段來提高交通效率，改善城市的擁堵狀況。2018年，曾有機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，北京市民每年因交通擁堵而浪費(fèi)的成本約為8000元/人，提高交通效率已是當(dāng)務(wù)之急。

　　在這一背景下，基于5G-V2X的智能網(wǎng)聯(lián)汽車的興起，有望為提高交通效率帶來解決之道，催生一些新的應(yīng)用。

　　不停車收費(fèi)功能：因?yàn)闅v史原因，DSRC標(biāo)準(zhǔn)制定較早，目前大部分收費(fèi)站的ETC（Electronic Toll Collection ，不停車收費(fèi)系統(tǒng)）采用的都是DSRC標(biāo)準(zhǔn)。相對(duì)于5G-V2X，基于DSRC標(biāo)準(zhǔn)的ETC存在安全風(fēng)險(xiǎn)，出現(xiàn)過盜刷等情況。因此，5G-V2X的普及，有望對(duì)基于DSRC的ETC功能實(shí)現(xiàn)替代。

　　不等紅燈的通過提醒功能：城市交叉路口通過率是衡量交通管理能力的重要指標(biāo)，大部分城市道路往往采用“主干道+支路”的形式，主干道是城市的交通動(dòng)脈。在智能網(wǎng)聯(lián)汽車的應(yīng)用場景下，通過對(duì)車輛潮汐以及紅綠燈等待時(shí)長的計(jì)算，配合RSU單元，能夠?qū)崿F(xiàn)車輛不等紅綠燈的綠波行駛，這樣不僅可以大幅節(jié)省司機(jī)的時(shí)間，而且達(dá)到節(jié)省社會(huì)車輛能耗的目的。

　　限高、限寬提醒：在過路、過橋以及通過鐵路道口或隧道時(shí)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車能夠?qū)⒙窙r的相關(guān)參數(shù)和當(dāng)前車輛的參數(shù)進(jìn)行比對(duì)，對(duì)司機(jī)進(jìn)行提醒，降低事故發(fā)生概率。

　　城市公交車道管理：在很多城市，公交車道占用了城市主干道四分之一的通行能力，如何合理利用公交車道資源成為城市管理的重要課題。尤其是在傳統(tǒng)的技術(shù)下，司機(jī)僅僅通過自身的觀察，往往不能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地掌握公交車道的通行情況。因此，在智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)的支撐下，路口RSU單元借助V2I（汽車與基礎(chǔ)設(shè)施），能夠準(zhǔn)確告知司機(jī)當(dāng)前公交車道是否可用。

　　服務(wù)生產(chǎn)生活

　　智能網(wǎng)聯(lián)汽車5G-V2X終端，通過“車-車”的通信可以提供很多生活服務(wù)功能，如服務(wù)預(yù)訂、社交、電商等。這些功能與傳統(tǒng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)有較大的差別，它可以與車輛本身的感知技術(shù)以及車輛本身的參數(shù)結(jié)合，催生更多新的應(yīng)用（見表3）。

　　自動(dòng)駕駛編隊(duì)功能：通過5G-V2V技術(shù)，物流駕駛編隊(duì)可以借助定速巡航實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，與此同時(shí)，自駕游車隊(duì)、城市婚禮車隊(duì)等都可以通過5G-V2V實(shí)現(xiàn)編隊(duì)功能。有觀點(diǎn)認(rèn)為，這有望成為未來編隊(duì)型無人駕駛的雛形。

　　影像自動(dòng)云存儲(chǔ)：智能網(wǎng)聯(lián)汽車可以將停車期間車輛的異動(dòng)情況，自動(dòng)拍照后發(fā)送到車主的手機(jī)上，對(duì)惡意損壞或偷盜進(jìn)行報(bào)警。同時(shí)，通過“抓拍視頻”和“拍照”功能，司機(jī)還可以從車聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上獲得交警發(fā)布的實(shí)時(shí)交通信息。此外，在交通擁堵的時(shí)候，司機(jī)還能看到前方路口的紅綠燈狀態(tài)和實(shí)時(shí)影像。

　　生活服務(wù)：相比今天的傳統(tǒng)汽車，智能網(wǎng)聯(lián)汽車能夠提供保險(xiǎn)、保養(yǎng)到期以及剩余油量（電量）、與服務(wù)區(qū)距離等自動(dòng)提醒功能，同時(shí)還可能實(shí)現(xiàn)車輛后備廂收發(fā)快遞等應(yīng)用，甚至最終演進(jìn)到無人駕駛的階段。

　　4G改變生活，5G改變社會(huì)。5G時(shí)代，我們的生產(chǎn)方式、生活方式都將隨之改變，而5G-V2X應(yīng)用于智能網(wǎng)聯(lián)汽車僅僅是5G應(yīng)用的冰山一角，未來，在包括政府、車企、消費(fèi)者、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等在內(nèi)的各方推動(dòng)下，智能網(wǎng)聯(lián)汽車有望迎來爆發(fā)式發(fā)展。（唐懷坤）

　　轉(zhuǎn)自：人民郵電報(bào)

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