作為汽車、半導體、無線通信和交通運輸等技術深度融合的新型產業(yè)形態(tài),蜂窩車聯(lián)網(C-V2X:Cellular Vehicle-to-Anything)擁有提升道路使用者體驗的巨大潛能。5G、AI 與邊緣計算的迅速發(fā)展也正在推動著車聯(lián)網功能的進一步豐富和性能的進一步增強,其商用部署也在穩(wěn)步推進之中。
為了促進車聯(lián)網的發(fā)展,2018 年 2 月,中國交通運輸部發(fā)布了《關于加快推進新一代國家交通控制網和智慧公路試點》的通知 [1],提出要從基礎設施數字化、路運一體化、車路協(xié)同、路網綜合管理等六個方向,推動新一代國家交通控制網及智慧公路試點有序開展;2018 年 12 月,工信部發(fā)布了《車聯(lián)網(智能網聯(lián)汽車)產業(yè)發(fā)展行動計劃》的通知 [2],提出實現(xiàn)車聯(lián)網產業(yè)跨行業(yè)融合。
C-V2X 是 5G 移動通信在垂直行業(yè)領域最重要的應用之一。如下圖所示,MEC 與 C-V2X 融合的概念是將 C-V2X 業(yè)務部署在 MEC 平臺上,通過無線接口(PC5 或 Uu)將相關服務信息提供給作為終端用戶的道路使用者,也就是帶有 OBU(車載單元)的網聯(lián)機動車輛或使用智能移動終端(如智能手機)的行人。MEC 將豐富和優(yōu)化 C-V2X 所能提供的業(yè)務:例如,較低的端到端時延對于多種交通業(yè)務至關重要;而 MEC 基于用戶狀態(tài)能提供多種改善交通效率類的業(yè)務(如路徑規(guī)劃和高精地圖的下發(fā))。根據不同業(yè)務對于時延和所需算力的不同要求,支持 C-V2X 的 MEC 平臺可部署于路側或者云邊緣。路側 MEC 平臺或云邊緣 MEC 平臺通過提供 API 接口,供運營商或者第三方開發(fā)包括信息與服務、交通效率和其它在內的邊緣應用。這兩種 MEC 平臺還能與其它 MEC 平臺以及云對接,提供更豐富的功能。MEC 與 C-V2X 的融合,充分實現(xiàn)“人 - 車 - 路 - 邊 - 云”的相互協(xié)同,將為提升道路使用者的出行體驗發(fā)揮出極為重要的作用。
基于 MEC 與 C-V2X 融合的系統(tǒng)架構(基于[3]改進)
英特爾與深圳市集和誠科技開發(fā)有限公司(以下簡稱: 集和誠)攜手,推出了面向車聯(lián)網的 BRAV 系列 MEC 產品,借助英特爾處理器和 OpenVINO? 工具套件,開發(fā)高性能 AI 算法,提供出色的深度學習推理能力,從而融合 MEC 和 C-V2X,實現(xiàn)“人 - 車 - 路 - 邊 - 云” 相互協(xié)同,提升道路使用者的出行體驗。
低延時+高性能,智能交通變可能
MEC 的重要性在于:在更靠近用戶的地方提供基于云的網絡資源和服務。由于減少了網絡轉發(fā)環(huán)節(jié),MEC 可以顯著降低端到端時延,不但可讓用戶體驗到快速響應的業(yè)務,諸多對時延要求敏感的多種新業(yè)務可以藉此大顯身手。與 C-V2X 融合后,MEC 就可以提供多種低時延的功能,比如危險駕駛提醒和車輛違章預警。交通效率以及信息與服務等多種智能交通應用也會借助 MEC 平臺開花結果。
英特爾聯(lián)合集和誠提供的 MEC 系列設備,包括路側 MEC 平臺和云邊緣 MEC 平臺。
路側 MEC 設備用于實時性高要求場景,包括:
■ 智能交通路口:
讀取交通信號燈的實時相位和配時信息;
■ 數據通信:
將交通數據信息廣播給車輛與行人,比如危險駕駛提醒、高速匝道輔助、車輛違章預警等;
■ 連接接入網:
將交通數據信息傳遞給云邊緣 MEC 平臺、其它 MEC 平臺和系統(tǒng),以進一步處理。
云邊緣 MEC 設備常用于生成非實時性的視頻分析結果,可以將基于統(tǒng)計分析的交通數據發(fā)送給行人與車輛,適合提供交通效率類服務;同時可對接其它 MEC 平臺,進行進一步數據分析。
支持車聯(lián)網的 MEC 平臺部署場景
所有這些面向車聯(lián)網的 MEC 設備,都需要具備如下三大性能要求:
強大的通用計算和 AI 計算能力:
MEC 設備需要具備的功能不僅包括視頻編解碼和傳統(tǒng)計算機視覺,還包括對于視頻甚至 3D 點云信息的深度神經網絡推理運算。英特爾?至強?系列處理器和酷睿?系列處理器,不但提供強大的計算能力,同時具備負載整合技術,讓一臺 MEC 設備就能支持多路設備信息處理。英特爾?核芯顯卡、英特爾?Movidius? Myriad? X VPU、OpenVINO?工具套件等多種軟硬件組合,以低功耗處理 MEC 設備需要的多路視頻,實現(xiàn)多種基于神經網絡的深度學習處理負載。所有這些都有助于降低用戶 TCO(整體擁有成本),提升資金利用率。
靈活的系統(tǒng)硬件和軟件配置及可擴展能力:
車聯(lián)網應用場景豐富多樣,連接設備的種類與數量與日俱增。集和誠使用成熟完善的英特爾平臺架構,支持復雜的軟硬件配置,擴展能力強。OpenVINO?工具套件以豐富的軟件工具,提升了開發(fā)者的工作效率,縮短了產品研發(fā)時間。同時,集和誠方案可以利用英特爾強大的生態(tài),應用最先進的軟件算法和技術成果。
強大的連接和兼容能力:
MEC 需要支持多種類型外設接口和相應通信協(xié)議。英特爾處理器支持豐富多樣的接口類型,英特爾芯片組具備高擴展能力,可支持與不同規(guī)格外設的連接與集成。
MEC 設備特別是路側 MEC 設備的遠程維護非常重要。集和誠 MEC 設備基于英特爾博銳平臺,讓系統(tǒng)管理員可以通過網絡隨時遠程管理和維護車聯(lián)網中的 MEC 設備,即便是在設備操作系統(tǒng)沒有啟動的情況下。這就大大降低了故障響應處理時間和系統(tǒng)運維成本。
目前,集和誠的 MEC 設備已經部署在車聯(lián)網的路側與云邊緣場景中,并且經過實踐檢驗,證明其優(yōu)異性能可充分滿足車聯(lián)網的邊緣計算需求。
現(xiàn)在快馬加鞭,未來一馬當先
IDC 預測,到 2024 年,全球出貨的新車中超過 71%將搭載智能網聯(lián)系統(tǒng),行業(yè) 5 年復合增速 14.5% [4]。
中國作為道路和交通大國,結合在 5G 方面的領先優(yōu)勢,必將在車聯(lián)網領域一馬當先。英特爾也會和集和誠等廣大生態(tài)合作伙伴一起,提供多種智能交通產品與解決方案,助力中國車聯(lián)網事業(yè)快馬加鞭,讓你我的日常出行更安全、更方便、更輕松。
《基于英特爾架構的集和誠 MEC 設備加速車聯(lián)網的商用部署》解決方案白皮書中、英文版可由以下網站下載:
中文版:http://www.jhctechnology.cn/sup.php
英文版:http://www.jhctech.com.cn/sup.php
參考文獻:
[1] 交通運輸部辦公廳印發(fā)《關于加快推進新一代國家交通控制網和智慧公路試點》的通知,2018 年 2 月。
http://xxgk.mot.gov.cn/jigou/zhghs/201803/t20180307_2996718.html
[2] 工業(yè)和信息化部印發(fā)《車聯(lián)網(智能網聯(lián)汽車)產業(yè)發(fā)展行動計劃》的通知,2018 年 12 月。
http://miit.gov.cn/n1146285/n1146352/n3054355/n3057497/n3057498/c6564019/content.html
[3] 余冰雁,“邊緣計算在車聯(lián)網領域應用”,中國信息通信研究院,2020 年 4 月。
[4] 政策利好車聯(lián)網,運營商探路車聯(lián)萬物。
https://finance.sina.com.cn/tech/2021-01-22/doc-ikftpnny0631500.shtml