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吴冬升:数字新基建下的 5G 车联网,创新赋能自动驾驶和智慧交通

2020-04-07 · 赣州新闻网 · 科技

吴冬升:数字新基建下的 5G 车联网,创新赋能自动驾驶和智慧交通

在面临机遇的同时,车联网的发展也面临着一些挑战。

作者:文靓

新基建的风吹向了车联网,智能汽车强国的政策也已落地,无论从何种角度来看,车联网行业的整体` Y J 2 r _ y S发展都一片光明;但在面临机遇的同时,车联网也面临着一些 y Y J E 2工业互联网等。

那么,车联网g H , d E R X l、智能网联的发展与上面提到的内Y o 3 a ! z容有什么关系呢?

首先是和 5G 是强相关G A t ( [ h F F t。2019 年 5G 开始h r i商用,最近,工信8 z ) k部也发布了推进 5G 产业发展的最新通知。文件显示,除了面向 C 端普通消费者的 AR/VR 应用之外,还有三个行业应用值得关注。第一个是 5G+ 医疗健康;第二个是 5G+ 工业I O | D 4互联网;第三个就是 5G+ 车联网,所以从整体上来看,智能网M i o N联、车联网在 5G 行业应用比较重要。

第二个是和人工智能强相关。实际上,发展智能网联的目标J ; 9 6 H之一就是实现自动驾驶,这是人工智能领域一个重要分支。

从宏观历史角度来看,数字化进_ # ` - [程也可以称得上是人r C l - d q 6 q类社会发展的典型趋势。这其中又包括三个方向,即企业本身的数字化,比如企业 ERP、OA 系统等办公流程;企| 8 W * d v [ 8 q业各个生产环节的数字化,比如说工M k q R _ - Y :业互联网的数字化工作,以及车联网的数字化工作;企业运营和服务的数字化。

从数字新基建的B m !角度来看,企业数字化到生产环节数字化,再到运营服务数字化,整个进程也是层层递进的关系。

更重N 8 0 2 i H 0 ; J要的是,今年 2 月份,国家发布了《智能汽车创新发展战略》(以下简称《战略》),明确提出智能汽车强国大方向。同比 2018 年的X : T N b z征求意见稿,可以% 3 8看到相对定性的指标,尤其到 2025 年,车端层面要实现有条件自动驾驶的智能汽车达到规模化生产,要实现高度自动驾驶的智能汽车在特定环境下市场化应用。

路侧方面,车Z 0 . P用I w 8 o & b无线通信网络(LTE-V2X)要实现区域覆盖,新一代车用无线通信网络(5G-V2X)在部分城市、高速公路逐步开展应用,高精度时空基准服务网络实现全覆盖。

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尽管国家的战略已经对技术趋势和选型做了相对清晰的界定,但是,2020 年,整个汽车产业仍然会面临严峻的挑战。而智能网联汽车是汽车产业应对挑战的突破口之一。

为了应对挑战,智能网联汽车应当要从车端、路侧、产业商业模式三个方面来做出努力。

首先,实现汽车智能化、网联化,以及提高安全性的i ` } m ^ * X ~ F汽车电子产品可以发挥重要作用。目前,汽车电子产品的成本占比在逐7 z K C o渐提升,特斯拉也提出要将这一比例提升到 40%。这类汽车电子产品主要围绕智能化和网联化,包_ r x 4 5 L s +括车载高精度传感器、车规级芯片~ 4 1 % ? . I q 8、智能操作系统、车载智能` - + O R t )终端、智能计算平台等。这些关键汽车零部件发展空间非常大。

另外,国家也明确提出要培育具有国际竞争力的智能汽车品牌,也就是说,在国内现有品牌里面,国家会重点推进一些车企打造智能汽车的相关工作X 3 ^ : M。同时,主流车企也在加快研发 U公路、城市交叉路口,以及其他道路建设。同时,投资建设主体相对碎片化,运k * A C营主体包括政府独资或合资的企业,高速公路服务商、运营商、铁塔公司等等。

车端和路侧产生的大量数据不仅可以提供给管理部门,还可以向车主、车企、行业客户收取智能网联接入服务费。更重要的是可以建立面向智能网联汽车和智慧道路的一体化开f 3 g放数据公共服务平台,并衍生出w I n“数据+管理”“数据+金融”“数据+出行”等模式。比如,“数据+出行”模式,利用车端和路侧产生的数据来支持更好的出0 6 H g 2 -行服务。

5G 车联网商用蓄势待发

第二部分关于 5G 车联网整体的商用态势。

毋庸置疑,车联网首先是和自动驾驶强相关。就目前而言,无论是传统车企还是初创企业都在做自动驾驶,u K V 5 8 ] @但从现有成果来看,自动驾驶产业仍处在漫长的发展周期里。车联网则可以赋能自动驾驶,解决单车智能无法解决的难题,从而加快自动驾驶时代的到来。

另一方面,大力发展车联网不仅仅是y ` | 6 * @ v motaxi,以及面向物流的或是在特定场景下的商业模式q 2 R b p。

车联网对智慧交通也很重要。路侧层面,产业界也在陆续提出相关标准,最早的标准可能要属欧洲道路运输研究咨询委员会提出的 ISAD 标准。这个标准分为 5 级(ABCDE),其中,E 级是传统道路,完全不支持自动7 f A驾驶;A 级对自动驾驶的支持程度最高。除了欧洲之外,中国也在提相关的道. ? 0 ~ K 2 #路分级标准。这个标准也u ? y ) q E .包括 5 级(I0 到 I5),级别划分主要依Z 1 ~ ` C X p c靠于信息化、智能化和自动化三个衡量标准。

智慧化的道路应该考J G Z W u P量几个方面因素:第一个,在感知层面,道w ^ ? k 0 w Q V路是@ 4 M L ; s g p不是具备数字化* 5 H U N感知能力,是不是能够支持网联,是不是能够进行协同化感知B j w K P V & J o?第二个,在决策k C * e !层面,这涉及到人工智能的各种算法,特定场景会触发3 ? | *特定结果,但车辆面临纷繁S 3 m .复杂的交通状况,道路是不是具备优良的预判和决策能力?第三个,在控& F U B y L制层面,是否能够进行单车控制、协同控制和全域控制。

智能网联路侧市场方面,目前城市级智能网联试点和示范已经超过了 4` z 1 R 4 ] d ^0 个,涉及到几s & F m H i r !十个重点省份;智慧公路车路协同示6 W M ? | :范区也超过 20 个。

近三年来,智能网联示范区越来越多,2020 年也会有两个大的趋势。第一,涉及智能网联的区域、城市和道路,尤其是城际高速公路的+ Q 2 W ; A数量会越来越多;第二,已经在开展相关试点和示范的区域会进: G A e &入更加深化更加规模化的阶段。一些车企也在积极参与智能网联示范区的建设。

总体来说,路侧市场的前景在 2020 年非常可观。

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有一个经典案例,也就是无锡的% o ! q c j f ! N智能交通综合测试基地,同时无锡O i g d T q也是全国第一个车联网先导区。2017 年,无锡进行了小规模的道路开放,涵盖场景相对简单;2018 年,无锡进入规模验证应用阶段,其中包括 240 个交叉路口,覆盖 170 平方公里,应用场景_ [ Y l Y的应用场景。


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“人-车-路-网-云”五维协同实现 5G 车联网

第三部分的重点是分享支撑 5G 智能网联,助力整个 5G 车联网产业发展的技术。

5G 车联网并非只需要考虑$ - } b车端和路侧的问题,它还涉及到 5G 网络,云控平台,以及各种各样的业务m _ s c 1 v 9 f M应用。从技术层面上来看,它涉及z Y ( 6 i联接、感知、决策和控制等。

在车f Z 2 I o n ^ T端方面,单车h G ; | k S C自动驾驶涉及决策层、高精度地图和定位、传感器融合(基于视觉、激光雷达、毫米波雷达等传感器),以及车规级芯片等。另一方面,5G-V2X 是W ( ; $ n $实现自动驾驶的必由之% e 1 J 路,而智能化的终端设备能让车辆变成真正的智能网联汽车,还能支持车与车之间通讯,以及车和路侧基础设施之间通信。

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路侧方面,主要涵盖了传输、感知、计算等核心能力。

首先通信传X ` * V J y输能力,比如交通信号灯的信息可以传递给 RSU,通过广播的形式传递给 OBU。

第二个是感知能力,通过装载激光雷达、毫米波雷达、摄像头将道路信息推送给车辆,提升道路智能化水平;感知K ~ G还包括综合环境感知等。

第三个计算能力,目前典型的计算是放在云端,比如阿里云、腾讯云、华为云等,车端v I z d也具有计算能力。不过,计算能力还可以% p o I 4部F 8 r m p T ` W ,署到路侧,因为路侧也需要具* E q R K _ z备计算能力,比如,摄像头、毫米波雷达@ N ] M、激光雷达等各类感知设备收集的信息需要一个融合的算法来处理s m P + o 0 6 r !。

除此之外,网络切片也是未来非常重要的发[ U 7展方向。未来的 5G 网络切片,除了 eMBB 切片之外 | Q 8 p,还会有一些高可靠低时延的切片来支撑车联网的业务场景。在这种情况下,公网网络切片和 5G-V2X 专网会进行有效的[ T D Z协同,支撑整个车联网业务的发展。

云端层面要提供车路云一体的云端管理、决策和控制,即打造云控基础平台,其中包括互联互通、数0 $ m + G M据融D / * I ; z G 4合、标准化、云端协同、仿真测试和应用接口等。这也是未来非常重要的发展方向。

实际上,自动驾驶最终还是要交给消费者使用,因此车联网需要为消费者提供多样化的业务场景,包括信息娱乐服务类业务场q M p _ z景,比如为消费者做智能停车引导、天气预警等;或者是安全出行类业务场景,比如紧急制动预警;还有r j $ f ` 4交通效率类业务,以及自动` R B驾驶业务。从F T N / /标准层面来看,目前已经明确了四大类自动驾驶业务,包括车辆编队行驶、远程遥控驾驶,多传感共享,以及协同驾驶。当然,相关的业务场景会越来K x 9 { . ) m越多e ! { ;。

根据网络层面的现实情况,LE H @ qTE-V2Xt 7 T F M ! 技术将会支B / m 8 _ $撑安全类和局部效率类业务,5G Uu 技术支撑大宽带信息娱乐类业务k . t N j ! 9 } &和全局效率类业务,自动驾驶类业务则采用 5G NR-V2X 技术支撑。

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最后,尽管现在产业的发展有了相关标准和技术支撑,但还有非常重要的一点,那就是互联互通。只有厂家之间互联互通,整个产业才有可能实现良性发展。

2019 年,我国已经开展了 C-V2X“四跨”互联互通应用示范活动,今年 7 月将提出“新四跨3 t - F E c P”。除了一些典型的业务场景,今年也会验证更多的业务场景,参与测试活动的厂家也会更多。总之,整个商业化进程会越来越成熟和完善。

虽然说今年中, r p d 8 & 7 ,国的经济压力非常大,但有了新基建和相关政策的支持,车联网产业的E s T 4 [ l F R e发展是值得乐观的。而且,产业化的进程经历了过去三年的发展,2019 年还出现了多} w ; d U ^ p g个亿级以上的招标型项z - .目,2020 年在规模上会b | ; 2进一步扩大3 R $ g M m *。

不过,产业界也要做好底层技术研发工作和商业模式探索工作,推进整个产业/ Q 3 d A $ 3的发展进程。当然,我们也希望中国的企业和技术能够走向全球。

以上是我演e w # &讲的全部内容,谢谢大家。

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