邁向5G、實現萬物互聯,是信息通信行業下一個巨大的應用圖景。但從人與人的通信,到人與物、物與物的通信,傳統的通信網絡、IT網絡結構必將發生變化。近年興起的邊緣計算,將成為萬物互聯中賦萬物予智能的關鍵一環,圍繞邊緣計算的應用場景、技術實現、商業價值。
智能駕駛使車輛環境中有越來越多的計算。
這提出了一個新的挑戰,即怎樣滿足這些應用的計算需求。
百度正在測試中的無人駕駛汽車阿波龍,其后備廂中裝載了價值近百萬元的計算機系統進行存儲和運算,用來分析車輛周邊人、車、道路與環境。
但智能駕駛、無人駕駛要走向商用、民用,成本必須降低。因此,對智能駕駛、無人駕駛來說,邊緣計算將是必需。
不僅降低成本,在車車、車路信息的處理能力上也會大幅提升。
汽車新勢力是智能網聯
據公安部交管局2017年7月發布的汽車統計數據表明,截至2017年6月底,中國機動車保有量達3.04億輛,其中汽車2.05億輛,成為繼美國之后的第二大汽車大國。
另據英國SBD公司預測,未來3年,中國每年將至少售出3000萬輛汽車,到2020年,中國的汽車保有量將達到3億輛左右。
為了提高駕乘體驗,車輛制造出現了一股新勢力。
據不完全統計,新興造車企業已經突破60家,并且數字還在不斷增長,2016年還是“PPT造車”,2017年10月12日,小鵬IDENTY X推出;2017年12月11日,威馬EX5推出;2017年12月16日,蔚來ES8推出。2018年新品也陸續上市。這些車以智能化、聯網化為賣點。
另一方面,從政策來看,“聯網”成為剛需。
建設車輛信息化管理平臺是中央和省級公車改革的明確要求;建立與國家平臺對接的新能源車監控平臺,是工信部的強制要求。
繼6月15日工信部與國家標準委聯合印發《國家車聯網產業標準體系建設指南》,規劃到2025年中國形成能夠支撐高級別自動駕駛的智能網聯汽車標準體系后,6月27日,工信部無線電管理局又對車聯網直連通信使用5905-5925MHz頻段,向社會公示征求意見。
這些舉措的出臺,對于推動C-V2X(蜂窩車聯網)的應用又向前邁出了一大步。
研究表明,先進駕駛輔助(ADAS)、車-車/車-路協同(V2X)、高度自動駕駛等車輛智能化、網聯化技術,可減少汽車交通安全事故50%~80%,提升交通通行效率10%以上,同時極大的提高駕駛舒適性,車聯網技術是解決上述社會問題的關鍵技術手段,V2X是車聯網技術最主要部分。
V2X是Vehicle to X的意思,X代表基礎設施、車輛、人、路等。V2X主要用于提高道路安全性和改善交通管理的無線技術,是智能交通系統(ITS)的關鍵技術,能夠實現車與車之間、車與路邊設施、車與互聯網之間的相互通信,從而獲得實時路況、道路信息、行人信息等一系列交通信息,提高駕駛安全性、減少擁堵、提高交通效率。
V2X是自動駕駛必要技術和智慧交通的重要一環,主要實現方式是通過裝載在車上的通信設備與車、與道路設施、與人、與網絡進行實時的數據通信交互,將周圍信息實時匯聚到信息終端,為道路出行提供智能決策依據,基于該技術可以為自動駕駛、智能交通和下一代車聯網提供低成本、易部署的支撐和基礎平臺。
路邊設施能力進化
車載移動網絡能夠有效緩解移動數據對現有網絡造成的巨大壓力,該網絡主要有2種通信方式:車與車之間的通信和車與路邊單元間的通信。
路邊通信單元(road side units,RSU)是車聯網中部署在路邊進行輔助通信的設施,它與骨干網直接相連,并且可以與車輛進行無線通信。
今年MWCS期間,華為無線LTE產品線總裁兼中國智能交通產業聯盟副理事長熊偉發布了全球首款支持Uu+PC5并發的RSU(Road Side Unit)產品,這是華為在C-V2X車聯網領域推出的首個商用產品。
路邊通信單元是車聯網中部署在路邊進行輔助通信的設施,它與骨干網直接相連,并且可以與車輛進行無線通信。
相比車載通信設備,RSU具有更好的通信能力、覆蓋范圍和傳輸速度,而且可以同時與多輛車輛進行通信。此外,RSU還有較大的存儲空間,可以存儲信息,提高通信概率。
因此,通過在道路交通系統中部署相關的RSU,一方面能有效地解決現有車載的互聯網接入問題,另一方面,也能極大地增加車載之間的通信機會,通過RSU緩存消息,實現車與車之間消息的高效傳遞。
華為的RSU有幾個亮點,比如率先支持Uu及PC5接口通信加密,使得通信更安全更有保證;采用有線、無線接入方式,靈活連接信號機等道路設施,方便工程部署;支持GPS和我國的北斗定位系統;PC5時延小于20ms,支持5.9GHz頻段的20MHz帶寬,這也是全球絕大多數國家采用的ITS(智慧交通系統)頻段。
目前RSU是基于LTE-V的標準生產,但其向5G的后向兼容也在做。
日前,5G汽車聯盟、寶馬、福特和標致雪鐵龍聯合高通完成歐洲首個跨多汽車制造商車型的蜂窩車聯網直接通信現場演示。該演示還在現場展示了轎車、摩托車和路側基礎設施間的C-V2X直接通信技術。
C-V2X利用實時直接通信在智能交通系統(ITS)頻譜上運行,無需蜂窩網絡覆蓋,并已為支持業界最早于2020年啟動部署做好了商用準備。
移動邊緣計算在測試中
傳統的云計算在車聯網環境下,時間延遲明顯而且連接不穩定,這會極大降低對車聯網的體驗。
例如,通過車輛平視顯示,增強現實(AR)能夠提供有幫助的信息與警示,或者提供更好的視野,AR需要較高的計算需求,這往往超出了單個車輛的計算需求。車聯網中語音識別、自然語言處理的要求會越來越多,有很好的應用前景,可以在輔助駕駛中發揮作用,這也需要密集的計算能力。
因此,對靠近車輛的移動通信設備,如基站、路邊單元等 設備進行優化,就可以實現車聯網的邊緣計算。
中國移動政企分公司總經理、中移智行網絡科技有限公司董事長戴忠說:“中國移動的信號已經覆蓋了中國12萬公里的高速,在高速路及鐵路沿線,4G覆蓋率達到95.7%,2G覆蓋率達到99.4%。”
中國聯通一位參與智能網聯試驗的研究人員告訴記者:“我們沿測試路線,將路邊基站進行改造,目前,大約每三個基站形成一個邊緣計算的節點,實現車與路邊的通信,未來隨著需求,邊緣計算的節點甚至可以做到每個基站一個節點。時延更低、帶寬更大。”
賽迪顧問軟件與信息服務業研究中心高級分析師許祥祥告訴記者,不同于云計算,邊緣計算利用終端側(移動手機、智能音箱等)、邊緣設備(網關、路由器、基站)中的處理能力,在數據源頭處完成數據加密、本地數據交互甚至決策。
就整個網絡而言,不同地點的用戶請求優先在本地進行處理,邊緣計算架構是分布式的。
相較集中式架構,有優點如下:有效應對時延敏感業務,本地完成決策,避免網絡傳輸時延;降低網絡擁塞,本地進行決策和數據壓縮,降低網絡傳輸數據量;本地數據加密,提升數據傳輸的安全性;提升應用可靠性,在網絡發生故障時,仍可保證基本功能的可用。
專家認為,云計算與邊緣計算的主要區別就是資源“虛擬化”的能力不同。在車聯網中實現邊緣云、邊緣計算,要考慮幾個方面:一是如何實現計算資源共享;二是要考慮移動特點,降低車輛與路邊設備頻繁信息交互的不穩定性;三是降低移動邊緣計算帶來的設備前端與后端的功耗;四是要盡量減少基礎設施的部署費用。
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原文標題:要玩自動駕駛,必需品得有邊緣計算!
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