從典型應用場(chǎng)景看智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)發(fā)展

　　5G商用，正在開(kāi)啟萬(wàn)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)加速與傳統行業(yè)融合，催生更多應用。在5G的諸多應用場(chǎng)景中，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)受到高度關(guān)注，被認為在技術(shù)、應用以及市場(chǎng)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(chē)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(chē)行業(yè)是我國的重要戰略產(chǎn)業(yè)，也是5G在交通行業(yè)的重要應用領(lǐng)域，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)可以實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)功能。

　　物聯(lián)網(wǎng)能夠實(shí)現人與物相連、物與物相連。從目前來(lái)看，以傳感器應用為代表的窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已基本成熟，智能遠程抄表、消防報警、智能照明、智能停車(chē)、智慧水利、環(huán)保監測、共享單車(chē)等應用已逐漸走進(jìn)人們的生產(chǎn)生活。共享單車(chē)將從“2G網(wǎng)絡(luò )+藍牙+GPS”逐步過(guò)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(guò)渡。但是，目前在汽車(chē)交通領(lǐng)域依然沒(méi)有普及物聯(lián)網(wǎng)，行業(yè)期待通過(guò)C-V2X實(shí)現這一愿景。

　　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(chē)與車(chē)之間（Vehicle to Vehicle，V2V）、車(chē)與路之間（Vehicle to Infrastructure，V2I）、車(chē)與人之間（Vehicle to Pedestrian， V2P）、車(chē)與網(wǎng)絡(luò )之間（Vehicle to Network， V2N）的交互，實(shí)現以安全為目標的人與車(chē)、車(chē)與車(chē)、車(chē)與公路智能設施的通信。

　　在2018年6月召開(kāi)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(shū)》。2018年11月工業(yè)和信息化部下發(fā)了《車(chē)聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)）直連通信使用5905-5925MHz頻段管理規定（暫行）》，支持LTE－V2X技術(shù)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的應用和發(fā)展，該規定與國際主流頻段保持一致，并為未來(lái)發(fā)展預留了擴展空間。

　　雖然5G-V2X的標準目前尚未明確，但是卻代表著(zhù)未來(lái)的發(fā)展趨勢，相對于美國的DSRC（Dedicated Short Range Communications，專(zhuān)用短程通信技術(shù)），LTE-V2X具備向5G-V2X過(guò)渡的優(yōu)勢。而DSRC技術(shù)則沒(méi)有考慮后續升級，僅僅是一種固化的技術(shù)，并且在高速公路場(chǎng)景下整體性能相對于5G-V2X而言較弱。從具體的數據上看，在高速公路場(chǎng)景下，當汽車(chē)以140km/h行駛時(shí)（在國內目前為超速情況），采用C-V2X技術(shù)的汽車(chē)駕駛員有9.2秒的時(shí)間決定是否剎車(chē)，而使用DSRC（基于802.11p）的車(chē)輛只有3.3秒時(shí)間。相比之下，前者的感應距離為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(lái)發(fā)展空間巨大。

　　保障交通安全

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

　　緊急呼叫功能：在山區公路以及人煙稀少的地方，一旦發(fā)生交通事故，車(chē)輛的駕駛員很可能因昏迷而無(wú)法求救，如果車(chē)輛的緊急呼叫系統能自動(dòng)將求救信息發(fā)送到救援呼叫中心，無(wú)疑將發(fā)揮巨大作用。在這一背景下，自動(dòng)緊急呼叫系統（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(chē)必須強制配備e-Call系統。目前，e-call系統并不依賴(lài)于5G技術(shù)，但是未來(lái)則可以由5G網(wǎng)絡(luò )來(lái)承載。

　　會(huì )車(chē)遠近光燈自動(dòng)切換功能：在夜間行駛狀態(tài)下，通過(guò)V2V技術(shù)，會(huì )車(chē)的對向車(chē)輛可以保持通信，并在一定距離內配合光照感應，相互自動(dòng)關(guān)閉遠光燈，以提高會(huì )車(chē)安全。

　　交叉路口碰撞預警：相關(guān)統計顯示，我國30%~40%的交通事故發(fā)生在城市交叉路口，這主要是因為交叉路口的路況極其復雜，同時(shí)也容易出現違規行為。在類(lèi)似場(chǎng)景下，基于智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)，車(chē)輛可以通過(guò)V2V（車(chē)與車(chē)互聯(lián)）技術(shù)預判對方的車(chē)速和行駛方向，并及時(shí)發(fā)出碰撞預警。

　　人行道狀態(tài)提醒：在夜間行駛尤其是能見(jiàn)度較差的情況下，車(chē)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(chē)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，路側單元）單元，RSU再將信息傳遞給車(chē)載5G-V2X模塊，提升交通安全。同時(shí)，針對行人不經(jīng)過(guò)斑馬線(xiàn)橫穿馬路的情況，系統可以通過(guò)5G-V2P實(shí)現自動(dòng)感應，提前提醒司機剎車(chē)。

　　慢速車(chē)輛預警：當前，慢速行駛的車(chē)輛很多是城市公共服務(wù)車(chē)輛，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)通過(guò)5G-V2V技術(shù)，能夠對慢速行駛車(chē)輛后方的車(chē)輛進(jìn)行提醒，避免后車(chē)因對前車(chē)車(chē)速判斷錯誤而發(fā)生追尾。

　　靜止車(chē)輛預警：高速公路環(huán)境下，車(chē)輛行駛速度快，剎車(chē)距離要預留100米~150米，此時(shí)如果前方車(chē)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)統計顯示，每年冬季的雨雪天氣，都會(huì )因為上述情況而發(fā)生大面積追尾。針對這一情況，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)能夠將事故車(chē)輛的信息同步告知RSU，再通過(guò)5G-V2V告知周邊1km范圍內的其他車(chē)輛，降低二次事故發(fā)生的概率。

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

　　提高交通效率

　　相關(guān)統計顯示，預計到2020年，中國汽車(chē)的保有量將達到6.3億輛，有望成為全球第一。然而，城市道路的擴容往往趕不上車(chē)輛的增長(cháng)，因此對于我國而言，必須依靠?jì)?yōu)化道路設置、提升車(chē)輛協(xié)同等手段來(lái)提高交通效率，改善城市的擁堵?tīng)顩r。2018年，曾有機構預計，北京市民每年因交通擁堵而浪費的成本約為8000元/人，提高交通效率已是當務(wù)之急。

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

　　不停車(chē)收費功能：因為歷史原因，DSRC標準制定較早，目前大部分收費站的ETC（Electronic Toll Collection ，不停車(chē)收費系統）采用的都是DSRC標準。相對于5G-V2X，基于DSRC標準的ETC存在安全風(fēng)險，出現過(guò)盜刷等情況。因此，5G-V2X的普及，有望對基于DSRC的ETC功能實(shí)現替代。

　　不等紅燈的通過(guò)提醒功能：城市交叉路口通過(guò)率是衡量交通管理能力的重要指標，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(chē)的應用場(chǎng)景下，通過(guò)對車(chē)輛潮汐以及紅綠燈等待時(shí)長(cháng)的計算，配合RSU單元，能夠實(shí)現車(chē)輛不等紅綠燈的綠波行駛，這樣不僅可以大幅節省司機的時(shí)間，而且達到節省社會(huì )車(chē)輛能耗的目的。

　　限高、限寬提醒：在過(guò)路、過(guò)橋以及通過(guò)鐵路道口或隧道時(shí)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)能夠將路況的相關(guān)參數和當前車(chē)輛的參數進(jìn)行比對，對司機進(jìn)行提醒，降低事故發(fā)生概率。

　　城市公交車(chē)道管理：在很多城市，公交車(chē)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(chē)道資源成為城市管理的重要課題。尤其是在傳統的技術(shù)下，司機僅僅通過(guò)自身的觀(guān)察，往往不能實(shí)時(shí)準確地掌握公交車(chē)道的通行情況。因此，在智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)的支撐下，路口RSU單元借助V2I（汽車(chē)與基礎設施），能夠準確告知司機當前公交車(chē)道是否可用。

　　服務(wù)生產(chǎn)生活

　　智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)5G-V2X終端，通過(guò)“車(chē)-車(chē)”的通信可以提供很多生活服務(wù)功能，如服務(wù)預訂、社交、電商等。這些功能與傳統移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)有較大的差別，它可以與車(chē)輛本身的感知技術(shù)以及車(chē)輛本身的參數結合，催生更多新的應用（見(jiàn)表3）。

　　自動(dòng)駕駛編隊功能：通過(guò)5G-V2V技術(shù)，物流駕駛編隊可以借助定速巡航實(shí)現自動(dòng)駕駛，與此同時(shí)，自駕游車(chē)隊、城市婚禮車(chē)隊等都可以通過(guò)5G-V2V實(shí)現編隊功能。有觀(guān)點(diǎn)認為，這有望成為未來(lái)編隊型無(wú)人駕駛的雛形。

　　影像自動(dòng)云存儲：智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)可以將停車(chē)期間車(chē)輛的異動(dòng)情況，自動(dòng)拍照后發(fā)送到車(chē)主的手機上，對惡意損壞或偷盜進(jìn)行報警。同時(shí)，通過(guò)“抓拍視頻”和“拍照”功能，司機還可以從車(chē)聯(lián)網(wǎng)設備上獲得交警發(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)：相比今天的傳統汽車(chē)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)能夠提供保險、保養到期以及剩余油量（電量）、與服務(wù)區距離等自動(dòng)提醒功能，同時(shí)還可能實(shí)現車(chē)輛后備廂收發(fā)快遞等應用，甚至最終演進(jìn)到無(wú)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應用于智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)僅僅是5G應用的冰山一角，未來(lái)，在包括政府、車(chē)企、消費者、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等在內的各方推動(dòng)下，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)有望迎來(lái)爆發(fā)式發(fā)展。（唐懷坤）

　　轉自：人民郵電報

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