導(dǎo)語:眾所周知,自動(dòng)駕駛汽車中包含各種各樣的傳感器,它們目前已經(jīng)可以“看到”和“思考”了。但是,一個(gè)基于5G網(wǎng)絡(luò)的名為C-V2X(CellularVehicle-to-Everything——蜂窩車聯(lián))的技術(shù)將會(huì)為自動(dòng)駕駛汽車提供另一項(xiàng)高級(jí)技能:相互溝通的能力。
簡(jiǎn)單來講,C-V2X就是一種基于5G網(wǎng)絡(luò)的通信技術(shù),它允許車輛通過交通信號(hào)和其他路邊設(shè)備進(jìn)行無線通信,從而提高功能性和安全性,自動(dòng)駕駛和智能交通因此更容易實(shí)現(xiàn)。
“5G C-V2X”的技術(shù)目標(biāo)是將車輛與周圍一切事物相連接,其中V代表車輛,X代表任何與車交互信息的對(duì)象。當(dāng)前,X主要包含車、人、交通路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò),V2X交互的信息模式包括:車與車之間(Vehicleto Vehicle,V2V)、車與基礎(chǔ)設(shè)施之間(Vehicleto Infrastructure,V2I)、車與人之間(Vehicleto Pedestrian,V2P)、車與網(wǎng)絡(luò)之間(Vehicleto Network,V2N)的交互。
使用“5GC-V2X”技術(shù)之后,汽車不僅會(huì)廣播他們的位置、速度和方向——如今4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)可以這么做,而且它們還可以通過“交流”在停車標(biāo)志處轉(zhuǎn)彎或并入車道,這相當(dāng)于人類駕駛員的“眼神交流”。通過與交通信號(hào)燈溝通,支持5GC-V2X的汽車將會(huì)在綠燈亮的時(shí)候開始行駛——與綠燈同步行駛。車輛之間也可以相互交流,盡量在一排的道路上容納更多的汽車,以此提高燃油經(jīng)濟(jì)性。
最初,C-V2X這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)該會(huì)對(duì)傳統(tǒng)的汽車有所幫助——例如,針對(duì)碰撞風(fēng)險(xiǎn)或結(jié)冰的道路向您發(fā)出警告。不過,這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車來講則更為實(shí)用一些,它將會(huì)推動(dòng)自動(dòng)駕駛汽車的發(fā)展和普及。未來,更智能的自動(dòng)駕駛汽車將能夠自主決定該做什么,而不是將控制權(quán)交還給人或減速以避免交通事故的發(fā)生。
5G汽車協(xié)會(huì)(5GAutomotive Association)的首席技術(shù)官馬克西姆?弗拉門特(MaximeFlamant)表示:“C-V2X將通過增加附加感官,釋放自動(dòng)駕駛技術(shù)的全部潛力。”
就目前狀況來看,C-V2X將超越一項(xiàng)已經(jīng)歷時(shí)20年的工作,這項(xiàng)工作被稱為專用短程通信技術(shù)(DSRC),目前這項(xiàng)技術(shù)僅取得了“零星”的成功。如上所述,V2X指的是“車輛能夠與周圍的一切事物進(jìn)行交流”,包含車與車之間(V2V)、車與基礎(chǔ)設(shè)施之間(V2I)或車與人之間(V2P)?!癈”意味著通信發(fā)生在我們手機(jī)使用的同一個(gè)蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中。
日益壯大的C-V2X聯(lián)盟
5GAA(5G汽車協(xié)會(huì))——C-V2X技術(shù)背后的財(cái)團(tuán),它在2017年成立之初有8個(gè)創(chuàng)始成員,現(xiàn)在則已經(jīng)擁有120個(gè)成員,其中還包括跨越幾個(gè)行業(yè)的主要參與者。奧迪、寶馬、戴姆勒、福特汽車、通用、本田、現(xiàn)代、日產(chǎn)、大眾和沃爾沃等汽車制造商都是會(huì)員。其余的成員還包括:英特爾、三星和高通等科技公司;阿爾卑斯、大陸和博世等汽車電子公司;諾基亞和愛立信等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商;AT&T、T-Mobile、Verizon和Vodafone等網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商。
目前,C-V2X已經(jīng)在當(dāng)今的4G網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行。3GPP是一個(gè)開發(fā)無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)組織,它采用了一些C-V2X技術(shù),允許汽車在4G網(wǎng)絡(luò)上播放基本的駕駛信息。諾基亞V2X部門負(fù)責(zé)人UwePuetzschler表示,3GPP的第15版將支持下載汽車視頻和地圖,這是今年晚些時(shí)候?qū)?G標(biāo)準(zhǔn)的更新。
但是,Puetzschler表示,預(yù)計(jì)到2020年年中發(fā)布的第16版才會(huì)使更激進(jìn)的C-V2X功能得以實(shí)現(xiàn),例如讓多輛車協(xié)商得出通過十字路口的最佳解決方案。這將需要5G的快速響應(yīng)支持,在業(yè)界被稱為“低延遲”。第16版應(yīng)該會(huì)將延遲從幾十毫秒降低到10毫秒,而把汽車或卡車統(tǒng)一成一個(gè)排也需要這種“敏捷性”。
汽車之間共享數(shù)據(jù)
5G還可以比4G傳輸更多的數(shù)據(jù),使得汽車之間可以共享諸如攝像機(jī)和雷達(dá)輸入的傳感器數(shù)據(jù)?!叭绻氤揭惠v大卡車,您將會(huì)從您前面的卡車那里得到一些傳感器數(shù)據(jù)?!?/p>
IHS Markit的分析師ChristianKim表示,5G的普及可能有助于汽車制造商消化預(yù)計(jì)在汽車上增加網(wǎng)絡(luò)硬件所需的200至300美元,內(nèi)置5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的汽車將可以在車內(nèi)播放流媒體視頻、固件更新和交通事故信息。然后,C-V2X就出現(xiàn)了——這對(duì)DSRC來講并不是一個(gè)優(yōu)勢(shì)。
一些司機(jī)可能會(huì)拒絕在他們的預(yù)算中再添加一個(gè)月的無線網(wǎng)絡(luò)支付費(fèi)用,因此汽車制造商可能會(huì)提供幾年的免費(fèi)服務(wù)來刺激普及率。但實(shí)際上,C-V2X不需要連接到諸如Verizon或AT&T這樣的運(yùn)營(yíng)商運(yùn)營(yíng)的網(wǎng)絡(luò),支持C-V2X技術(shù)的汽車可以直接通信。
這種直接通信鏈路也比必須繞道通過載波網(wǎng)絡(luò)的鏈路快,它有助于解決5G網(wǎng)絡(luò)存在的一些不足,例如覆蓋范圍不穩(wěn)定、到達(dá)速度慢等問題,即便是德國要求覆蓋所有高速公路的國家也會(huì)存在這些問題。
需要克服的障礙
當(dāng)然,C-V2X仍然存在需要努力的地方,例如它需要贏得一些重要公司的支持。目前,谷歌母公司Alphabet的Waymo、通用汽車(GeneralMotors)旗下的自動(dòng)駕駛部門Cruise和電動(dòng)車制造商特斯拉(Tesla)等自動(dòng)駕駛汽車公司仍持懷疑態(tài)度,并且至今尚未加入5GAA組織。
對(duì)此,特斯拉沒有回復(fù)置評(píng)請(qǐng)求,而Waymo則表示,該公司的汽車設(shè)計(jì)將會(huì)符合當(dāng)前的道路狀況,自動(dòng)駕駛汽車不需要5G,但是并未提供進(jìn)一步的評(píng)論。Cruise也秉持類似的立場(chǎng),發(fā)言人MilinMehta表示“我們的全自動(dòng)駕駛汽車是為了在今天的道路和基礎(chǔ)設(shè)施上安全行駛而建造的?!?/p>
C-V2X的擁護(hù)者還必須說服監(jiān)管者,這一過程需要時(shí)間。1999年,美國政府為早期標(biāo)準(zhǔn)DSRC在5.9GHz頻段附近劃出了一塊寶貴的電波,C-V2X的支持者現(xiàn)在想要大約四分之一的無線頻譜。
聯(lián)邦通信委員會(huì)正在審查有關(guān)放棄C-V2X的意見,其中支持該標(biāo)準(zhǔn)的有:通用汽車,一個(gè)早期的DSRC支持者。
7月份,歐洲監(jiān)管機(jī)構(gòu)表示,他們也有興趣了解C-V2X的發(fā)展情況。一些中國城市是積極的支持者,事實(shí)上,中國可能是C-V2X最先普及的地方。
監(jiān)管狀況阻礙了DSRC的發(fā)展。豐田公司發(fā)言人NathanKokes表示,豐田公司“暫?!绷藦?021年開始將早期的技術(shù)用于汽車的計(jì)劃,因?yàn)樗枰玫揭粋€(gè)“5.9GHz頻譜將得到保留”的承諾。芯片制造商N(yùn)XP正在推廣DSRC及其歐洲同類產(chǎn)品普華蘭(Pwlan),稱其比C-V2X更成熟。目前,豐田和NXP都不是5GAA協(xié)會(huì)的成員。
不過,雖然C-V2X技術(shù)尚未成熟,但是它絕對(duì)會(huì)是一種強(qiáng)大的力量。5G將遍布數(shù)十億部手機(jī)和數(shù)千個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn),汽車工業(yè)可以利用這些廣度和能量。
IHS Markit的分析師Kim稱,DSRC在戰(zhàn)斗中失敗了。越來越多的公司開始轉(zhuǎn)向投資C-V2X,而電信業(yè)具有強(qiáng)大的游說影響力。去年,我們尚不清楚C-V2X是否會(huì)超過DSRC。但是現(xiàn)在,結(jié)果已經(jīng)相當(dāng)一目了然了。
福特是積極的早期擁護(hù)者
福特是C-V2X技術(shù)的積極擁護(hù)者,2022年,福特汽車將引入C-V2X支持,這也使其成為這個(gè)技術(shù)最先期的擁護(hù)者之一。福特聯(lián)網(wǎng)汽車平臺(tái)和產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)經(jīng)理JovanZagajac表示,在經(jīng)過大量的DSRC投資之后,福特得出了結(jié)論,那就是C-V2X技術(shù)更快、更可靠、更便宜。另外,C-V2X甚至最終可能會(huì)讓城市取消傳統(tǒng)的交通信號(hào)燈,盡管在數(shù)百萬輛沒有C-V2X的汽車上安裝C-V2X是一種遙遠(yuǎn)的可能性。
Zagajac稱,C-V2X將為汽車的傳感器提供更多關(guān)于交通信號(hào)、道路建設(shè)和應(yīng)急車輛的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可以向自動(dòng)駕駛汽車發(fā)送明確的信號(hào),以便在消防車或救護(hù)車要經(jīng)過時(shí)停車。簡(jiǎn)而言之,C-V2X技術(shù)將有助于釋放自動(dòng)駕駛技術(shù)的全部潛力。