我們正在被物聯網全面包圍,車與車、路、人的連接也變得無處不在。
這天,馬先生一如既往地開車送孩子上學。可就在快到校門口的時候,車內的導航系統突然發出提示:“前方道路施工,請繞行。”馬先生雖然一頭霧水,但還是聽從了導航的指引,很快改道抵達了目的地。
原來,這條道路上的其中一個監控攝像頭偵測到了施工跡象,并通過5G網絡實時傳送信息到交通管理系統。系統立即分析道路狀態,發現可能出現擁堵。于是及時向車內導航系統發出提示,提醒駕駛員改道,避開事故的發生。
這便是5G車聯網技術的應用實例。不同于過去我們熟知的3G、4G時代,5G為汽車的互聯網提供了超高速率、超低時延的通信技術支撐。車輛與車輛、車輛與基礎設施、車輛與網絡之間實現智能連接,大大提升了交通的安全性和便捷性。
7年前,車聯網當中的V2V(車輛間通信)被MIT科技評論評為年度十大突破;
7年后,車聯網似乎成了自動駕駛的附屬品,時有報道,C端用戶卻不太容易感知。
如何實現5G+車聯網在落地當中的突破?在一個試點項目當中,紫光展銳聯合迪納科技、移遠通信共同開啟了5G+車聯網落地的探索。
車聯網(Internet of Vehicle,IoV)是以車內網、車際網和車載移動互聯網為基礎,按照約定的體系架構及其通信協議和數據交互標準,通過V2X(V代表汽車,X代表車、路、行人及應用平臺等)進行無線通信和信息交換,以實現智能化交通管理、智能動態信息服務和車輛智能化控制的一體化網絡。
它是物聯網技術在智能交通系統領域的延伸。
車內網是指通過應用成熟的總線技術建立一個標準化的整車網絡;車際網是指基于特定無線局域網絡的動態網絡;車載移動互聯網是指車載單元通過4G/5G等通信技術與互聯網進行無線連接;三網融合是車聯網的發展趨勢。
車聯網技術示意圖
目前,車聯網產業已經進入以汽車、交通運輸行業實際應用需求和市場發展趨勢為牽引的車聯網小規模部署與先導性應用實踐的新階段,但是仍然面臨跨行業深度融合、跨區域基礎設施協同部署、規模化應用價值挖掘、安全保障體系完善等方面的挑戰。
我國從2015年起,就開始出臺一系列政策措施,鼓勵和規范車聯網(智能網聯汽車)快速有序發展,已經發布了多項標準、指南和意見。
工業和信息化部、交通運輸部、公安部、國家標準化管理委員會等聯合出臺的《國家車聯網產業標準體系建設指南》系列文件,涵蓋總體要求與智能網聯汽車、信息通信、電子產品和服務、車輛智能管理、智能交通相關部分,該系列文件,還在繼續。
公安部統計,截至2023年9月底,全國機動車保有量達4.3億輛,其中汽車3.3億輛,新能源汽車1821萬輛。(數據來源:公安部網站)
當前,汽車處于從二級自動駕駛到三級自動駕駛的過渡期,傳統的汽車行業引進了車聯網技術,增加了先進的駕駛員輔助系統。但是,要想真正進入自動駕駛階段,一定要有網聯階段,因為網聯要在除車自身的聲光電傳感器(如激光雷達、毫米波雷達、超聲波和攝像頭等)之外,通過互聯網的方式和網聯汽車的方式為決策提供一些額外的信息,幫助汽車進行決策。
5G+車聯網相關項目,也正好滿足相關的需求。
截至今年5月底,全國先后建設了16個智能網聯汽車測試示范區、7個國家級車聯網先導區,16個雙智試點城市。國內已有3500多公里的道路實現智能化升級,20余個城市和多條高速公路正在積極部署LTE-V2X 路側通信單元。與此同時,運營商5G基站采購價格比5G+工業互聯網發展初期下降53%,5G關鍵部件成本下降90%。
2019年9月,全國首個車聯網先導區就已經落地江蘇。現今的南京,一片以“5G+AI”技術為基礎,C-V2X技術為核心路線的新型公交都市先導區正在悄然崛起——南京新型公交都市先導區5G+交通的典型示范應用場景。作為江蘇本土深耕車聯網多年的企業,迪納科技承擔了該項目落地部分。
作為全國首個大面積普及應用的5G智能網聯汽車項目,南京新型公交都市先導區展示了豐富的用戶場景。項目通過將現有乘用車加裝5G行業應用終端,實現車輛網聯化,依托5G技術提供超低延時、超高可靠、超大帶寬等特性,大幅提升各場景的數據采集與回傳速度。通過車載設備,以在智慧城市與智能交通背景下,提升乘用車輛及路側設施的運營效率與通行安全。
通過5G終端,可以實現車輛的實時通訊、定位、數據采集交互、視頻監控及“瞄一眼”功能、車輛事件記錄(EDR)以及路網大數據推送服務等創新功能。這些功能將有助于提升乘用車在運行過程中的效率與安全,為駕駛員提供實時、準確、豐富的道路信息,有效減少擁堵,提升通行效率。
5G云控管理平臺采用的是SaaS結構系統,支持應用/系統即插即用,車輛使用/應用場景兼容以往系統和后續系統優化。因此可做到可擴展性與兼容性。由DMG網關(設備管理網關)和業務中臺提供涉車基礎數據,業務系統可獨立運營。
5G云控管理平臺架構
在web主頁之外,還提供系統配套的小程序/APP等客戶端“主頁”;提供不同子網的網關協議接口、OpenAPI接口、中臺API/SDK功能模塊,支持后向ICV(智能網聯汽車)終端的發行、升級、雙端(手機端、車機端)全生命周期的管理與客戶可感知界面;支持“異構互聯互通”、“人車互動”,支持多角色用戶同時訪問,與IOV“原有/存量”系統無縫對接,形成功能、業務互補和后項需求兼容。
未來,南京新型公交都市先導區還將推出一系列5G平臺產品,包括自駕游服務、車隊管理服務、車主社區服務、汽車健康檔案、綜汽服門店服務平臺以及車主服務等。這些產品將充分利用5G技術,為車主提供更便捷、高效、安全的出行體驗。
該試點項目的實施,具有極為重要的意義:1. 在新型公交都市千島區進行的5G加交通的典型示范應用,目的是探索5G在車聯網等應用場景中的效果;2. 項目對于終端與車聯網應用場景,例如定位、視頻傳輸等提出了更高的挑戰和要求,也為車聯網的未來提供了新的可能;3. 項目通過市場化的方式啟動車聯網需求,探索一條車聯網技術發展的可行路徑。
值得注意的是,此次車聯網的項目,并非出于監管和強制目的。既不是國家強制性項目,也不是國家監管的項目,也不是合同商業買賣性的這種項目。該項目是首次基于應用前景,發動市場力量,發掘市場需求,探索5G+車聯網的各種需求場景的嘗試。
迪納科技表示,這是一次規模化的生產和探索,2萬臺是其最大規模的5G實踐與落地。在嘗試的過程當中,也遇到很多“沒想到”,因為一些4G當中不會存在的Bug會在5G當中出現,他們在該項目當中的探索,也為國家技術和規范建設與各同行在該領域的實踐提供借鑒和參考。
當我們把目光轉向車聯網興起的時期——2010-2015年——車聯網的風口期,然而“颶風”過后,300多家車聯網創業企業倒在前進的路上,倒下的企業往往忽略了車聯網的客觀規律:硬件不可能快速迭代,也不可能任意降低成本,快速迭代智能對稱故障和需求。在車聯網浪潮與颶風后,前華為“藍軍”參謀長,迪納科技創始人劉南杰總結了他們的生存經驗: ——“競爭了半天,核心就是芯片“
迪納科技使用的終端采用移遠通信RG200U-CN模組,模組選用芯片為紫光展銳5G芯片V510。
迪納科技選擇的RG200U-CN模組,是移遠通信5G模組中首款小尺寸、小封裝的產品,適合車載場景的一些通信DTU;該模組也是國內率先支持所有電信運營商頻段要求的產品,在上述項目的時間范圍當中為應用場景匹配度更高的模組。這一選擇不僅滿足了項目的技術要求,還考慮到了雙方過去建立的良好合作關系、移遠在車載領域的豐富經驗、產品性價比優勢,以及移遠在技術支持服務和交付能力等方面的綜合能力。
紫光展銳5G芯片V510作為模組的芯片,原因也很明顯: 整體來看,紫光展銳5G產品同時支持R15 5G網絡和R16 5G網絡,不僅支持eMBB移動超寬帶,還支持URLLC超可靠低時延、高精度授時、5G LAN等特性,是全球首個完成基于3GPP R16端到端業務驗證的平臺,為車聯網領域的創新和進步提供了有力的支持。紫光展銳V510芯片,能夠滿足項目所需基本的帶寬需求,在滿足性能的同時具有很好的價格優勢。此外,如果涉及車路協同等場景,紫光展銳V516支持5G LAN、CAG、5G網絡多切片,低時延可靠性達99.99%,以及可實現ms級的空口時延和精度達1us的5G網絡授時的特性,將吸引用戶將其作為主要選擇。
紫光展銳和移遠通信不僅提供了模組芯片交付,在項目當中,還承擔通信技術科普、技術支持和問題解決者的角色。
紫光展銳參與解決了掛網問題,對于車聯網項目當中網絡切換的參數、時間、時機進行了優化,從后端展示界面來看,視頻推流和應用上實現了肉眼可見的流暢性提升。
基于實網移動性場景路測數據,紫光展銳聯合移遠通信、迪納科技共同攻關,在底層通信算法、實網移動性切換性能、干擾抑制能力和整機性能上不斷優化,實現了運營商實網場景下5G性能的顯著提升,更好地適配了迪納智能網聯車應用場景的性能需求。
未來,物聯網技術將會更多涉及車、路、人的各種交互,對自動感知決策領域的需求也會在算力和安全上提出更多的要求,車聯網從新技術為底座引領更多地向交通應用需求和市場發展趨勢轉化傾斜,解決跨行業、區域融合,規模化發展等問題。
關于車聯網未來的設想和預測,依舊會像業界普遍總結的那樣——核心是芯片。
此次項目的順利落地,一方面展示了國產5G芯片在5G應用“揚帆“行動計劃當中的廣泛應用,代表了國產力量的崛起;另一方面,搭載產品的設備順利運行,也驗證了紫光展銳5G芯片產品的可靠性與技術能力。
除了前文提到的具有性價比的V510芯片,以及能夠應用于車路協同等大帶寬、高可靠、低時延的5G R16行業應用場景的V516芯片,我們還注意到,在5G+車聯網領域,紫光展銳也提供A8581\A7862等高算力平臺,以及A7870等旗艦級智能座艙解決方案平臺,滿足場景所需的通信、算力和智能化需求。
作為芯片的提供者,紫光展銳表示:
企業目前正基于成熟、穩定、量產的5G平臺打造基于3GPP R17的5G芯片平臺,新的5G芯片將在芯片性能、功能、功耗等各方面進行輕量化處理,從而在低復雜度與高性能之間取得有效平衡,以滿足工業級 、高可靠性、長壽命、低成本要求,助力車聯網行業終端客戶快速高效開發基于R17的RedCap產品。目前,紫光展銳的芯片產品已適配5G工業路由、工業網關、高清網絡視頻IPC、智能電力終端、入門級MBB終端和拓展更多5G垂直應用場景,為消費者帶來更加均衡、智能的連接體驗。未來,紫光展銳將持續投入5G等先進技術研發,在車聯網、智能座艙、自動駕駛、智慧出行、智慧能源等領域展開全面布局,積極與全球產業伙伴協作創新發展,致力于打造高質量、高價值的產品與解決方案,為智能汽車時代新產業生態的形成貢獻力量。
作為汽車產業未來發展方向之一,盡管目前車聯網還存在這樣那樣的問題,但隨著技術的發展和相關政策與標準的不斷完善,在紫光展銳、移遠通信、迪納科技等頭部企業的聯合推進下,我們有理由相信,5G智能網聯汽車的時代已經來臨,一個更智能、高效、便捷的未來正在向我們招手。