5G對于自動駕駛意味著什么?長遠來看,其實更多是起一個推動作用,5G真正提升的是車聯(lián)網技術,而車聯(lián)網是自動駕駛的基礎,也是其中必不可少的一部分。
5G來了,全民歡呼!
也在近日,中國移動、中國聯(lián)通、中國電信及中國廣電正式發(fā)放5G商用牌照,這意味著中國5G時代正式開啟。
當然,事情并沒有簡單,并不是5G商用牌照發(fā)放了,就立馬可以用5G網絡了。獲得牌照只是說已經獲得審批,可以正式使用,這就和飯店經營許可證一樣,你拿到了證書,但是房子都還沒裝修好,怎么開店?
所以,這就需要一段過渡期,比如5G基站建設等等。舉個例子,如果手機想要用上5G網絡,除了必須是5G手機(即含有5G基帶等)外,手機周邊還得有5G基站。
了解清楚后,我們再次回到本文的正題。5G對于自動駕駛意味著什么?長遠來看,其實更多是起一個推動作用,5G真正提升的是車聯(lián)網技術,而車聯(lián)網是自動駕駛的基礎,也是其中必不可少的一部分。
車聯(lián)網技術遇上5G,如魚得水
關于車聯(lián)網技術,這里簡單介紹一下,車聯(lián)網即V2X(意為vehicle to everything),其系統(tǒng)體系主要由端、管、云三者結合。其中端指的是車,管則指的是車與車、車與路、車與網等,總結來說,就是車與周圍環(huán)境的交互,云則指的是云平臺。
定義很好理解,那么5G在車聯(lián)網中,主要起什么作用呢?
用通俗的話說,就是車與周圍環(huán)境及云平臺之間更快信息傳輸的紐帶。當然,之前的4G也能做到這點,但5G不同,因為它的時延比較低,據說可低于5ms,是4G的十分之一。
這樣的低時延有什么好處呢?經過測試,自動駕駛汽車在60公里/小時的速度下行駛,如果延時是60ms,車的整個制動距離大概在一米左右,如果是10ms的延時,車的制動距離就是17厘米,那如果我們能夠達到1ms的延時,那么制動距離就只有17毫米。
除此之外,還有高可靠性(大于99.99%)以及更大的帶寬(每平方公里可接100萬個終端)。
說一千道一萬,那就是安全性很高。
看完它的特點,我們再來看一下它的主要技術,業(yè)界普遍認為,V2X通信技術擁有DSRC和C-V2X兩大陣營。
DSRC(Dedicated Short Range Communications)是一種高效的無線通信技術,它依靠的是路邊的wifi發(fā)射器,可以理解為我們用的那種路由器,所以它的缺點顯而易見,雖然可提供高速數據傳輸服務,但通訊的距離有限,僅限于中短距離。
1999年,美國聯(lián)邦通訊委員會(FCC)決定將5.9GHz(5.850~5.925GHz)頻段分配給汽車通訊使用,并鼓勵快速開發(fā)、采用DSRC技術和應用,主要為了提升公共安全和改善交通堵塞狀況。
在物理層和MAC等技術底層,DSRC主要使用IEEE802.11p標準,上層則采用IEEE1609系列標準。
其中,802.11p將帶寬從20MHz改為10MHz,輸出為27Mb/s。這種方式使得符號持續(xù)時間和保護間隔時間增加了一倍,提高了信號的穩(wěn)定性,使它適用于各種天氣環(huán)境下的高速車輛通信。
DSRC可以實現(xiàn)中短距離(數十米)內對高速移動的目標進行識別和雙向通信。所以,DSRC廣泛被用于出入控制、車隊管理、信息服務等領域。
相比DSRC,C-V2X則不同,它是以LTE-R14技術為基礎,由3GPP定義的基于蜂窩網絡的V2X技術,故也稱LTE-V。主要有集中式(LTE-V-Cell)和分布式(LTE-V-Direct)兩種。集中式需要基站的支撐,定義了車與路測通信單元以及基站之間的通信模式;分布式無需基站作為支撐,定義了車與車之間的通信方式。
C-V2X解決了離路覆蓋、盈利模式、容量及安全方面的問題,它的頻譜帶寬分配靈活,并具有高可靠、覆蓋廣、支持大帶寬、低時延等特點。但是,由于C-V2X技術起步較晚,所以標準、技術成熟度都還需要逐步提升與完善。
從本質來看,C-V2X包含基于LTE及未來5G的V2X系統(tǒng),是DSRC技術的擴展。這項技術最大的優(yōu)點是,可以直接利用蜂窩網絡,以及現(xiàn)有的基站和頻段,組網成本明顯降低,適應于更復雜的安全應用場景。
所以,5G的到來,對于車聯(lián)網技術將是一場革命性風暴。它將通過提升車與周圍環(huán)境(車、人、道路標識等)之間數據傳輸的速度,讓不同智能交通應用組件之間也更為聯(lián)動,從而提高交通系統(tǒng)的智能化程度及駕駛的安全性。
我們知道SAE將自動駕駛規(guī)劃為L0-L5等6個階段,而這幾個階段也是逐漸解放駕駛員操作的過程,從解放思維、眼睛,一直到解放雙手、雙腳,最終實現(xiàn)完全自動駕駛。5G的到來,為車聯(lián)網助力的同時,也在不斷的解放駕駛員的思維及眼睛。
了解車聯(lián)網的朋友都知道,車聯(lián)網的字面意思,實際就是車與周圍環(huán)境在打交道,車內外傳感器相當于人的眼睛,其自動駕駛系統(tǒng)相當于簡化版的大腦,可以調控傳感器對于周圍環(huán)境的信息,這相當于人的大腦分析駕駛環(huán)境。
當然,5G對于車聯(lián)網有奇效,但并不能用于完全自動駕駛技術。目前全球自動駕駛水平依舊處于L2、L3階段,根據行業(yè)專家預測,L5級自動駕駛想要商用,可能要等到2030年,甚至更遠。
想象一下,以目前通信技術的發(fā)展,2030年左右,估計6G、7G都出來了,哪里有5G什么事。所以,5G的商用對于車聯(lián)網的意義巨大,但對于自動駕駛而言,意義沒有想象那么大。
車聯(lián)網、自動駕駛、智能網聯(lián)怎么區(qū)分?
車聯(lián)網的概念,我們在上文已經說的很清楚了,這里總結一下理解就是車內網、車際網和車載移動互聯(lián)網,它的服務的對象是車、路、人及云端。
在這里,我們還要提出一個概念——智能汽車。它是集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng),可以說是傳統(tǒng)車輛智能化的一個象征。
接下來看看,什么叫自動駕駛?
自動駕駛汽車(Autonomous Vehicles)是一種通過電腦系統(tǒng)實現(xiàn)無人駕駛的智能汽車。它依靠人工智能、視覺計算、雷達、監(jiān)控設備和全球定位系統(tǒng)協(xié)同合作,讓電腦可以在沒有任何人類主動的操作下,自動安全地操作機動車。
看到這里,我們會感覺,智能汽車很像自動駕駛汽車,但又有些不同,怎么區(qū)分呢?其實,按照定義來看,它們的區(qū)別已經非常明顯了,自動駕駛汽車是智能汽車的終極版。
而智能網聯(lián)汽車又是車聯(lián)網與智能汽車融合的產物。
清華大學汽車工程系教授、中國智能網聯(lián)汽車產業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟專家委員會主任也曾表示:“智能汽車與自動駕駛汽車不完全等同。智能網聯(lián)汽車,是中國工信部制定汽車路線圖時,適應國際走向而給出的一個非常完整的定義。重構以后,智能網聯(lián)汽車就是智能汽車新技術的階段,美國歐洲叫CAV。無人駕駛是智能汽車最高階段,智能網聯(lián)汽車是智能汽車新的技術階段。”
車聯(lián)網有多香?
了解完5G對于車聯(lián)網的價值,及在智能網聯(lián)汽車體系內的重要意義。我們再來看看,車聯(lián)網市場情況如何?國內又有哪些企業(yè)入局?
2018年,全球乘用車總銷量為5700萬輛,銷售額為1.3 萬億美元,2022年市場規(guī)模預計將達到1.5萬億美元。2018年中國乘用車市場規(guī)模約5100億美元,銷量約為2400萬輛。預計到2022年中國乘用車市場將規(guī)模平穩(wěn)增長到6300億美元,銷量達到2900萬輛。
據前瞻產業(yè)研究院發(fā)布的統(tǒng)計數據顯示,截止至2017年,全球車聯(lián)網市場規(guī)模約為525億美元,預計到2022年將增加至1629億美元,CAGR為25.4%;中國車聯(lián)網市場規(guī)模將從2017年的114億美元增長到2022年的530億美元,CAGR為36.0%,高于全球平均增長速度,中國市場規(guī)模在全球占比也將從2017年的21.7%增長到2022年的32.5%,其用戶數也將從1164萬增長至4097萬。
如此巨大的市場需求及規(guī)模,估計互聯(lián)網企業(yè)及汽車制造商都很難坐得住。
主要看看2019年的布局,1月27日,百度正式發(fā)布跨平臺車聯(lián)網解決方案CarLife。這是繼去年北京車展期間發(fā)布CarNet以后,百度進軍車聯(lián)網的第二次大動作。從CarNet到Carlife,不僅僅是名字的變化,更是百度切入車聯(lián)網姿勢的改變,從平臺入口到接管車機。
5月22日,騰訊車聯(lián)正式發(fā)布“生態(tài)車聯(lián)網”解決方案。該方案將騰訊系及第三方的內容服務生態(tài)有機地接入到汽車中,打通車前、車中、車后的無縫化體驗;基于AI場景引擎,實現(xiàn)智能場景化驅動的“千人千面+服務找人”。
圖片來源:騰訊
5月26日,阿里云計算有限公司與千方科技簽署《合作框架協(xié)議》。同時,阿里網絡以36億元收購千方科技2.23億股權,共持千方科技15%股份,成為公司第二大股東。
國內除了BAT外,在前不久舉辦的上海車展上,華為、大唐電信等企業(yè)紛紛亮相,搶盡了原本屬于汽車制造商的風頭,并從各自擅長領域推出了與車聯(lián)網相關的產品。此外,國內還有部分初創(chuàng)企業(yè)也在近年來先后加入了車聯(lián)網市場……
國內車聯(lián)網市場需要跨越四座“大山”
車聯(lián)網市場雖然很好,而且5G開始商用,也為車聯(lián)網帶來了更多的機遇,但距離正式落地商用,還有四座“大山”需要跨越,具體如下:
第一,產業(yè)鏈不夠完善;我國車聯(lián)網產業(yè)主要呈現(xiàn)四大雛形,分別為:以政府等公共機構為主導的車聯(lián)網產業(yè)鏈;以商業(yè)車輛運營管理機構為主導的車聯(lián)網產業(yè)鏈;以車廠廠商為主導的產業(yè)鏈和以車載信息服務商為主導的產業(yè)鏈。
第二,行業(yè)標準不統(tǒng)一;車聯(lián)網涉及諸多信息交換標準,如車載終端、網絡通信、系統(tǒng)層、應用層等各層面的標準。雖然為搶占發(fā)展先機,我國企業(yè)已紛紛采取行動,在上海、無錫、深圳等地成立了車聯(lián)網聯(lián)盟,重慶市還將打造車聯(lián)網應用示范基地,但標準化是促進一個產業(yè)健康發(fā)展的基礎。不同的模式將產生不同的應用系統(tǒng),各系統(tǒng)缺少統(tǒng)一的參考平臺和接口,會導致系統(tǒng)不兼容和資源浪費,彼此間信息不能共享。
第三,商業(yè)模式不夠清晰;目前車聯(lián)網商業(yè)模式普遍存在盈利困難、續(xù)費率較低的原因。此外,由于車聯(lián)網產業(yè)鏈的復雜性較高,整車廠商與營運商之間缺乏成功且有效的商業(yè)營運模式,產業(yè)整合難度較大。
第四,自主品牌政策企業(yè)難以提供有效支持;一方面,自主品牌整車企業(yè)的品牌支撐力不足,由于國外供應商強大的技術能力及與車廠長期的合作關系,本土車聯(lián)網產品供應商想要進入合資及外資品牌企業(yè)前裝市場的難度極大;另一方面,自主整車企業(yè)的技術集成能力不足。車聯(lián)網技術需要對汽車軟硬件進行適應性開發(fā),當然,自主研發(fā)效果最佳,但是國內的自主品牌目前并不具有這方面的能力。
如何構建5G車聯(lián)網生態(tài)?
對于做車聯(lián)網的運營服務商及設備供應商而言,車聯(lián)網服務很碎片化,正如我們看到的,目前幾乎每個車廠都有自己的車聯(lián)網服務,雖然服務內容有相似也有差異,但由于單個車廠車聯(lián)網平臺的用戶數有限,而類似的平臺眾多,帶來的問題就是服務碎片化,不能形成規(guī)模效應,無論對后期的運營價值還是數據價值,都會大打折扣。
那么在這種情況下,又該如何構建車聯(lián)網生態(tài)呢?
首先,我們要明白車聯(lián)網的生態(tài)包含什么?前文對這點也做了粗略的回答,那邊是端、管、云。
整個車聯(lián)網的產業(yè)鏈非常復雜,從目前的整個態(tài)勢情況來看,基本上我們看到的所有廠家都在走“合縱連橫”,單憑靠一個廠家的力量是沒有辦法提供完備的車聯(lián)網方案,從整個車聯(lián)網所涉及到的產業(yè)鏈來看,分為三大板塊:
第一,端側;這部分包含汽車制造商及企業(yè)零部件廠商等。
第二,管側;這部分包含汽車通訊芯片研發(fā)企業(yè)與通訊標準制定機構等。
第一,云側;研發(fā)車載網云的企業(yè),如阿里、騰訊、百度等。
這三大板塊基本構成了整個單車智能。從單車自動駕駛,到上層的各種業(yè)務應用聯(lián)系才能構建一個比較完備的車聯(lián)網生態(tài).從當前車聯(lián)網的生態(tài)來看,無論是從我們的車廠還是設備供應商,還是參與到無人駕駛的互聯(lián)網公司等都是在走“合縱連橫”策略,整合產業(yè)鏈的各個資源。
所以,車聯(lián)網的生態(tài)一定是以端、管、云為基礎的,這點與華為在車聯(lián)網的布局不謀而合。當然,整個生態(tài)并不是一家可以完成的,它需要眾多企業(yè)的參與,具體如何來做,參與的企業(yè)又處于什么樣的地位,這得根據企業(yè)的戰(zhàn)略方向來看。
寫在最后
5G商用,車聯(lián)網產業(yè)也將迎來爆發(fā)風暴。
未來的車聯(lián)網市場,機會很多,但也很亂。傳統(tǒng)汽車廠商需要互聯(lián)網企業(yè)的軟件能力,互聯(lián)網企業(yè)也需要通過傳統(tǒng)企業(yè)研究新的商業(yè)模式。車聯(lián)網生態(tài)將開啟新的汽車數字化浪潮,也將對汽車行業(yè)進行新的洗牌。
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