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車聯網商機和5G R16標準

車聯網商機和5G R16標準

  • 分類:新聞資訊
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  • 來源:
  • 發布時間:2019-07-27
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【概要描述】

車聯網商機和5G R16標準

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詳情

中國聯通
臺灣28有限公司副總經理張然懋,車輛智能網聯研究院負責人、智能網聯科學家周光濤在接受專訪中表示:下半年各設備廠商基于R16作預研和產品化是肯定的,而成熟的基于R6的5G商用部署方案為時尚早,但對車聯網規模發展而言,國家層面也在加快跨部門的組織協調,相信2020年產業形勢將更加清晰化。
車聯網是新基建組成部分
R16標準凍結后,5G NR-V2X標準也同時凍結。張然懋表示,從3GPP協議凍結到產品化一般需要較長的緩沖期,所以下半年各設備廠商基于R16作預研和產品化是肯定的,但談到推出成熟的符合R16標準的方案為時尚早。
周光濤說,與在R14、R15標準版本中定義的LTE-V2X相比,R16定義了全新的幀結構、資源調度、數據重傳方式等,在車輛直連通信中新增加了點播和組播的信息交互方式。這是R16中定義的全新功能,從標準到實現產品化還需要一段時間進行深入論證和研究,但是總的趨勢肯定是不斷往前演進的。
標準專家認為,R16能夠支撐L3\L4級別的自動駕駛。周光濤表示,從目前與汽車行業合作積累的經驗來看,這還是一個問號,有待大量實踐驗證,可以肯定的是R16對于輔助駕駛會帶來比較大的體驗提升和安全性能改善。
R16網絡將實現更低的空口時延、更可靠的傳輸、毫秒級的時間同步及高精度定位等能力。第一,相對于LTE-V2X,NR-V2X的傳輸時延進一步縮短,為安全類應用場景提供更可靠的保障;第二,數據傳輸速率會提高,可以提升視頻類應用業務的體驗。R16會推動廣播方式的應用場景增強,同時推動基于點播和組播方式應用場景的新生。同時,還支持高速車輛編隊和更高速的自動駕駛。
目前來看,車聯網的建設不完全依賴于或受限于技術協議,也就是說車聯網的發展是一個系統性工程,從前期車聯網相關的基礎設施建設來看,相當一部分設備還是基于R14、R15標準定義的LTE-V2X來做的,目前已經開展了第一階段和第二階段車路協同測試和試驗。當前影響車聯網發展的一個重要因素是商業模式不明確,國家層面也在加快跨部門的組織協調,相信2020年將更加清晰化。雖然現在無法確切知曉車聯網的爆發何時到來,但未來發展趨勢越來越清晰,車聯網已經成為新基建的重要組成部分。
邊緣計算將發揮重要作用
目前車聯網的業務主要集中在安全類和交通效率類。這兩類業務的共同點是對網絡的時延要求比較高,對數據傳輸速率的要求比較高。邊緣計算可以解決這兩個問題,所以邊緣計算在車聯網中是非常重要的。
從網絡側來看,與車聯網緊密相關的邊緣計算單元與運營商網絡部署緊密結合,實現云網一體,邊緣計算節點可能部署在路側,可以在5G基站側以及核心網側,部署相對比較靈活。甚至運營商可能會擁有路側計算單元的運營權,有利于實現從端到網再到云的服務打通,實現規?;姆者\營。
張然懋表示 ,中國聯通正在加快推進集團級自研MEC邊緣云平臺的商用部署,實現面向全國邊緣節點及業務應用的集中管控、一點創新、全網快速復制,并打通邊緣網業一體化流程,圍繞車聯網和智慧交通領域,智網科技與中國聯通集團智網創新中心共同構建覆蓋全國的邊緣計算服務網絡和服務節點,面向車廠客戶、交通客戶提供標準化服務。
隨著5G網絡的部署區域日益擴大,其高速、低時延特性日益得到車廠認可,同時MEC(移動邊緣計算)作為5G網絡的基礎設施,可提供很大的計算能力支撐,車廠逐漸可把傳感的計算功能委托給MEC,降低車輛部署成本。張然懋表示,已經有汽車企業向聯通智網提出,希望把自動駕駛控制計算在MEC中備份,或在原先配置下,獲得更高的計算能力,而且MEC在計算能力外還可以提供存儲服務,多級MEC云平臺有多種價格選擇。
此外,聯通智網正在基于聯通5G新型基礎設施,研發和構建支持輔助駕駛和自動駕駛的車路協同服務平臺,實現核心、區域、邊緣的分級部署,滿足人、車、路、云在不同場景下的數據互通以及服務調用需求,目前率先在景區、園區、停車場等場景推進,后續在高速場景推進。
汽車網聯化需三方面政策支持
車聯網是一個跨行業、跨領域的應用。張然懋說,車聯網與交通行業融合,增加了安全性要求,是一個責任意識較強的行業,同時是一個抗風險能力極低的場景,來不得半點含糊,稍有差池可能就會釀成嚴重的交通事故,所以車聯網生態協作的主要挑戰是上、下游產品和服務的責任明確和劃分,需要制定標準的產品要求、標準化的業務流程、標準化的安全應急響應。
周光濤說,目前,車內通信V2X模塊主要還是偏重于安全性保障,車載終端模塊的主要功能還在于提高駕駛的安全性,比如,提前預警處理、交叉路口安全提醒、匯車安全提醒等。當然也不排除其他方面的應用發展,比如ETC不停車交費。隨著5G網絡能力提升,車輛與網絡連接的意義更加凸顯,這些信息有提升安全性的,有改善駕駛體驗的,有些賦能新的信息娛樂服務,比如綠波車速引導、高精地圖、車載VR等,通過5G網絡,車端也將自己探測到的道路信息、車輛狀態信息傳到云端進行數據融合,產生新的服務,所以二者之間相輔相成、互相促進。
張然懋說,智能網聯汽車有兩個發展方向,智能化和網聯化,目前網聯化的政策支持需要體現在三個方面:
一是對于V2I的運營服務主體,以5G車載專網運營頻率的政策需要進一步確定,有助于形成全國性的標準服務運營能力。
二是對于車路協同新技術應用的政策支持,圍繞車路協同自動駕駛應用提供開放更多的示范區、開放道路等,制定配套產業培育政策。
三是對于智能網聯汽車自身安全體系,在網絡、云平臺等運營安全體系的構建、測試、認證等方面,給予明確的監管政策要求。

中國電信
中國電信天翼物聯公司車聯網行業總監崔士偉認為,R16會極大促進車聯網的規模化建設,按標準凍結、網絡設備成熟、運營商部署、終端成熟的結構,隨著5G通信網絡、V2X等基礎設施逐步成熟,從2023年左右發展大幅提速,到2025年應用場景則將成熟,進入市場爆發期。
R16對車聯網有多種提升
崔士偉認為,R16標準對車聯網能力的提升是多個方面的。
首先,R16完成了uRLLC新空口標準的制定,該空口支持Uu口的極低時延和高可靠性。微秒同步精度、0.5-1毫秒空口時延、“六個九”可靠性和靈活的終端組管理,支持工業級時間敏感,面向的場景包括無人駕駛汽車、工業互聯及自動化、交通安全和控制、遠程制造、遠程培訓、遠程手術等。在高速行駛的汽車中,uRLLC新空口能夠瞬時的處理大量流動數據,更好地滿足車路感知數據的融合計算決策需求,提升自動駕駛的安全。
其次,R16引入多種5G空口定位技術,定位精度提高十倍以上,達到米級,能夠結合單車智能駕駛技術滿足室內低速自動駕駛的定位需求。
再次,R16完成了NR-V2X標準。相對于LTE-V2X主要支持輔助駕駛安全預警類的場景,R16的NR-V2X專為支持自動駕駛場景設計,通過優化感知、調度、重傳以及車車間連接質量控制等技術,實現V2X支持車輛編隊、半自動駕駛、外延傳感器、遠程駕駛等更豐富的車聯網應用場景。
最后,R16提出了對網絡切片的增強,主要是完善了切片的互操作和訪問控制,打通了運營商網絡與企業側認證系統,切片可二次認證,企業可靈活控制訪問權限,同時計費策略更加靈活。這對車企建立自己的專網應用意義重大。
正在部署測試車路協同使能平臺
崔士偉說,臺灣28認為,自動駕駛汽車首先應具備完備的單車智能。在此基礎上,可通過5G和V2X網絡實現車路協同,以網聯智能實現盲區檢測、視距外危險事件檢測,彌補單車智能的瓶頸,進一步提升自動駕駛的安全性。由于車端固件無法頻繁更新,在自動駕駛決策算法需要更高算力、存儲、融合感知能力,而車端智能無法滿足時,可借助網絡邊緣側或云端能力來實現。
崔士偉表示,中國電信在車路協同網聯智能網絡建設和服務運營方面擁有較深的積累。
一是在5G SA上,中國電信是全球商用首發和規模部署的運營商,只有5G SA網絡支持真正的MEC和切片能力,滿足智能駕駛對網絡性能的需求。
二是在基于5G的車路協同領域,中國電信在通信標準化協會牽頭《面向LTE-V2X的多接入邊緣計算業務架構和總體需求》和《面向C-V2X的MEC業務服務能力開放和接口技術要求》的通信行業標準研究,現已報批;該標準是將道路與車端各類傳感信息采集到邊緣計算平臺,通過平臺對數據的融合分析和標準化封裝,形成開放接口,給車路協同第三方應用來調用。該標準即是車端、路端數據利用網絡側的算力和存儲實現智能車路協同的典型案例。中國電信同步研制的車路協同使能平臺已在重慶、雄安進行了部署和測試。
三是在雄安取得了LTE-V2X頻率許可,正在開展網絡建設和示范運營。作為V2X網絡的運營商之一,中國電信能夠為智能駕駛汽車提供網聯智能與單車智能融合應用的測試、示范服務。
崔士偉說,MEC在車聯網中的典型應用場景可分為安全、效率、定位、視頻、信息服務五大類。如安全類,MEC發揮協作感知作用的典型場景包括慢速行駛汽車標識、交匯路口交通信息感知、弱勢交通參與者監測預警、危險駕駛與違章行為預警、車輛接近指示等;MEC進行道路危險警告的典型場景包括緊急電子制動燈預警、錯誤道路行駛警告、靜止車輛預警、道路危險狀況提示、車輛失控預警、闖紅燈預警、道路施工預警、碰撞風險警告、分散浮動的車輛數據。對效率類,MEC可進行速度管理,如信號燈應用與綠波通行、前方擁堵提醒、基于交通信號的最優速度咨詢,可進行協作導航,如緊急車輛預警、限制通過警告和繞道通知。對定位類,MEC可進行地下停車導航、自主泊車。對視頻類,MEC可進行行人闖馬路警告、渣土車車況檢測、駕駛員行為檢測。對信息服務,MEC可進行車輛軟件、數據供應和升級更新數據同步、車輛和RSU以及MEC的時間空間數據同步。
目前,中國電信對MEC的部署,采用路側+邊緣云+中心云三級邊緣計算架構支持車路協同業務,該架構已經用于指導雄安項目試點實踐。
借新基建東風加快V2X路側建設
目前車內通信模塊主要做車與互聯網通信,提供車聯網服務,下一個階段重點是協助自動駕駛。崔士偉認為,現在汽車安裝網聯終端滲透率還不是很高,依然存在比較大的增量市場。
各大整車廠旗艦車型基本配置了網絡能力,同時在逐漸向相對低端的車型下沉。目前5G以及C-V2X新技術的產生賦予汽車更多的想象空間,如V2V(車與車)、V2I(車與路邊單元)、V2P(車與人)之間可以信息交互,從而協助汽車未來的自動駕駛應用。但挑戰是其中涉及多領域跨界合作,包括整車廠、運營商、安全廠商、設備商、芯片商、模組商、地圖商等,而且需要政府相關部門扶持。
談到多領域的協作挑戰,崔士偉說,長期以來車企是產業鏈的絕對主導者,對供應商有絕對的掌控力,而車聯網的發展需要跨行業協調,車企需要以更開放的心態面對合作伙伴。車聯網尚未形成良性的行業模式,陷入“投入大—體驗沒有殺傷力—車主不買賬”的怪圈,亟待大家創新突破;基于V2X的車路協同,路側設施也沒有成熟的商業模式。
未來車聯網要如何發展?崔士偉建議,一是借新基建東風,大力發展基于V2X的路側車路協同,讓跟多的道具具備智能化,反向推動車企加快車載V2X-TBox的速度;二是道路管理部門跨公安部、城建部、高速公路運營公司、交通部,要加強統籌管理;三是針對車載TBox V2X芯片、模組初期成本高的問題,需要政府牽頭以專項基金方式推動成本下降。

中國移動
“凡有意參與到下一代智慧交通服務的企業,必將會對包含R16新特性的技術方案投入更多資源,并且會在這場競賽中力爭拔得頭籌。”中移(上海)產業研究院5G車聯網高級產品經理郭煒表示。
R16版NR V2X與LTE V2X互補互通
郭煒說,目前R16版本的NR V2X與LTE V2X互補和互通,定義支持20多個V2X高級用例,其中主要包括四大領域:
一是車輛組隊行駛,其中領頭的車輛向隊列中的其他車輛共享信息,從而允許車隊保持較小的車距行駛。
二是通過擴展的傳感器的協作通信,車輛、行人、基礎設施單元和V2X應用服務器之間可交換傳感器數據和實時視頻,從而增強用戶終端對周圍環境的感知。
三是通過交換傳感器數據和駕駛意圖來實現自動駕駛或半自動駕駛。
四是可幫助處于危險環境中的車輛進行遠程駕駛。
郭煒說,近年來車聯網的業務發展如火如荼,相關產業的投資建設也是一波接著一波,R16帶來的新特性必將為下一波產業發展帶來新的動力。具體時間上可以參考R15從發布到相關產品部署到現網所花的時間,一般要經歷關鍵技術驗證、技術方案驗證、系統驗證等階段,另外采用了R16新特性的產品研發、驗證也需要一定時間,理想的估計大約在未來的兩到三年,與R16相關的新產品和服務將會陸續面市。
車內通信模塊有三個發展方向
首先是提升模塊的通信速度,面向廣域網支持最新的5G制式,提升車內局域網性能,比如支持新的WiFi6技術。其次是提升車內的通信范圍,由娛樂總線逐漸擴展至其他零部件的信息交互,以實現車輛更多的功能。再次是增加通信功能,下一代的車載通信模塊將必備V2V和V2I的功能模塊,這是應對未來V2X業務所必須的硬件基礎。
目前,中國移動已經開發出5G智能云控網關,通過智能網關實現5G遠程駕駛、實時視頻監控、語音通信,高精度定位,同時將信息實時傳輸給云后臺。該5G智能網關可以輔助自動駕駛車輛,在特殊場景下,實現自動駕駛車輛控制干預管控。
5G網絡的低時延、大帶寬是實現遠程高精度控制和高可靠性駕駛的重要保障。在5G超大帶寬和超低時延的支持下,駕駛員可以在幾十公里外,甚至幾百公里外準確的駕駛汽車,安裝在汽車上的攝像頭利用5G網絡的高速率將多路高清視頻傳遞到遠程駕駛控制臺,駕駛員可實時掌握路況信息。同時下達的駕駛指令通過5G的超低時延,在10毫秒內傳達到遠程的車輛上,駕駛員就如同坐在車中駕駛一樣。
郭煒說,中國移動提出的基于5G V2X的遠程駕駛方案,具備廣泛的應用場景,尤其在惡劣環境和危險區域,如無人區、礦區、垃圾運送區域等人員無法達到的區域,將極大提升操作效率并節省人力。同時,遠程駕駛還可作為自動駕駛的補充,在自動駕駛商用初期采用遠程控制模式,可應用于自動駕駛汽車出現異常時遠程進行人工干預,有效避免事故發生。
信息化不均衡影響生態協同
郭煒說,與汽車相關的產業,據統計多達50多個,上下游企業更是不計其數。在信息化時代產業間協作的最大挑戰,當屬各產業之間信息化程度不均衡造成的相互系統間無法互聯,信息無法有效溝通。而因此產生的效率、成本問題將嚴重制約車聯網生態發展的規模及速度。
同時更基礎的問題是,車聯網作為工業時代產品在數字時代的升級和擴展,其原有的工業品屬性如何在數字環境中克隆,一直是一個難以解決的問題。
面向未來,車聯網不僅實現車路協同,更將實現“人-車-路-網-云”多維高度協同。消費者享受一站式的出行服務,成為更自由的人;車不僅是數據發送和接收方,還是計算節點,更是數據分享節點,成為更聰明的車;路將兼具各類通信方式,通過路側設施多維融合,成為更智慧的路;5G網絡借助網絡切片和移動邊緣計算兩大核心能力,成為更強大的網;云方面,構建一體化開放數據公共服務平臺和云控平臺,同時通過云邊協同,成為更靈活的云。
當智慧出行場景不再是想象或科幻電影中的畫面時,對于每一個即將直接感受5G賦能車聯網V2X技術的消費者來說,安全出行、交通效率、信息便捷等方面的優質服務將是未來車聯網產業的核心。當然,臺灣28也應理性看到,車聯網產業發展在政策、技術、安全、產業合作和商業模式等方面還面臨一系列挑戰。5G時代,機遇與挑戰并存,規模超千億元的中國車聯網市場未來可期。

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