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车联网进入车、路、人协同新时代

来源:新华三数字化领航 浏览次数:1296 发布日期:2020-04-10

当下,自动驾驶很热。从低到高分为L0-L5级的汽车自动驾驶技术,不仅让汽车发烧友推崇,连网络IT精英也深受感染而倡导L0-L5级的网络自动驾驶理念,向往着无需人类任何操作的完全自动化。

图1 汽车自动驾驶技术发展预测

早期的自动驾驶技术发展侧重于单车智能,主要依赖为汽车安装的摄像头和传感器以及基于AI的车载智能决策系统。这是一个单车系统单打独斗的体系,注定难以突出重围,导致自动驾驶持续多年的热度在慢慢降温遇冷。

孤胆英雄难成气候,协同作战方能攻城拔寨。自动驾驶汽车网联化势在必行,基于V2X(Vehicle-to-Everything) 的车联网可以实现智能化、网联化的“车-路-人-网-云”协同,是自动驾驶演进的趋势,而5G技术的商用,也将加速基于5G-V2X的智能网联汽车的推广。

图2 基于感知系统的AI单车自动驾驶技术

基于感知系统AI的单车自动驾驶技术与基于V2X车路云网协同的智能网联技术,双剑合璧,将真正开启智能网联无人驾驶星辰大海的浩荡征途。

车联网概述

智能汽车是车联网的主体对象。智能网联汽车搭载车载传感器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络技术,实现车与X(人、车、路、云端等)智能信息交换、共享,具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能,实现“安全、高效、舒适、节能”行驶。

车联网的应用需求总体上包含三大类:信息服务类应用(以用户体验为核心),安全效率类应用(以车辆驾驶为核心),智慧交通类应用(以车路协同为核心)。

图3 车联网应用需求

车联网产业链包括上游的关键系统、中游的系统集成以及下游的应用服务。产业链上游涵盖感知系统、决策系统、执行系统、通信系统等关键系统;产业链中游涵盖智能驾驶舱、自动驾驶解决方案、智能网联汽车整车等集成系统;产业链下游涵盖出行服务、物流服务、数据增值等应用服务。其中,决策系统的车载智能计算平台以及通信系统是车联网竞争的焦点。

车联网技术演进

车联网在智能化和网联化两条技术路径上不断向前发展,而随着V2X的不断成熟并向5G-V2X演进,车联网也由单车智能时代进入车路协同的智能网联时代。

V2X是将车辆与一切事物相连接的新一代信息通信技术,其中V代表车辆,X代表任何与车交互信息的对象。V2X交互的信息模式包括车与车(V2V)、车与路(V2R)、车与人(V2P)、车与网络(V2N)、车与云(V2C)等。V2X通信系统以美国主导的DSRC标准和中国主导的C-V2X(包含LTE-V2X 以及向后演进的5G-V2X)标准为主。随着5G的加速商用,5G-V2X将成为新的技术标准。

图4 V2X交互的信息模式

车联网的核心问题是:如何实现超低时延、超高带宽和超高可靠性。通过将5G-V2X与MEC融合,将V2X业务部署在MEC平台上,借助Uu接口或PC5接口支持实现“人-车-路-云”协同交互,可以降低端到端数据传输时延,缓解终端或路侧智能设施的计算与存储压力,减少海量数据回传造成的网络负荷,满足车联网各种场景对时延和带宽的要求。

图5 车联网组网图

高精度和高灵敏度的车载传感系统是自动驾驶的千里眼,V2X车路协同系统是自动驾驶的顺风耳。基于AI的车载计算平台是为自动驾驶提供决策的车内大脑,与5G-V2X融合的MEC则是智能网联的车外超级大脑。将AI和5G有机结合的双大脑在车联网平台云边协同的全局统筹下,为无人自动驾驶保驾护航,让自动驾驶技术日趋完善和可靠。

国内车联网产业发展现状

车联网已成为全球科技创新和产业发展的必争之地。全球车联网战略竞争已经进入白热化阶段,上至国家、地方政府部门,下至车企、制造商和科技公司,都在积极加速车联网布局。

1. 国家政策大力支持

《中国制造2025》将智能网联汽车作为我国汽车产业未来发展的重要战略方向。在此战略方向指引下,国家发改委、工信部、交通部等国家部委相继发布了相关政策,明确了我国车联网产业的发展规划、实施方案、标准体系建设指南、路测管理规范等。以推动汽车与先进制造、信息通信、互联网、大数据、人工智能深度融合为主要途径,以发展中国标准智能汽车为主攻方向,以建设智能汽车强国为主要目标,开创智能汽车创新发展新路径,培育产业新业态,构筑竞争新优势,占领战略制高点,率先建成智能汽车强国。

表1 国家关于“智能网联”汽车政策分析

为尽快推动车联网商用,工信部、交通部和公安部与北京、上海等地方政府合作建立了智能车联网示范区,推动车联网技术创新和标准制定、促进产业融合创新、培育发展新型业态。示范区包括封闭测试区和开放道路测试两部分,规划了开放道路测试研究、城市级规模示范应用、打造车联网产业基地三个阶段。主要的示范区包括:上海国家智能网联汽车示范区,北京国家智能汽车与智慧交通示范区,长沙国家智能网联汽车测试区,浙江5G车联网应用示范区,无锡国家智能交通综合测试基地。

2. 主要玩家积极布局

互联网公司凭借其在人工智能基础技术研发、大数据分析等方面的既有优势,积极布局和深入参与车联网产业发展。2018年,阿里9 月云栖大会、华为10 月全联接大会、百度11 月世界大会、腾讯11 月合作伙伴大会上,BATH分别高调展示了各自在车联网领域的研发成果。

百度在自动驾驶领域布局较早,生态较为强大。2015年12月,百度成立自动驾驶事业部;2017年3月,百度成立智能汽车事业部;2017年4月,百度发布Apollo计划,用于帮助自动驾驶领域的合作伙伴快速搭建完整的自动驾驶系统。

阿里巴巴从2014年开始研发汽车操作系统AliOS,2014年-2018 年车联网战略均聚焦于车载OS。现已同荣威、名爵、大通、东风雪铁龙、福特、观致等多品牌展开了合作。2017年10月,阿里设立自动驾驶部门。

腾讯定位于“自动驾驶系统完整的软件与服务提供商”,推出了“四横两纵一中台”的业务矩阵。腾讯目前已经与宝马、奔驰、奥迪、广汽、长安、一汽、吉利、东风等车企在出行领域达成战略合作。2016年9月,腾讯成立智能驾驶实验室。

华为将自动驾驶汽车定义为一个移动的数据中心,目前主要产品是在华为2018全连接大会期间发布的涵盖芯片、平台、操作系统、开发框架的使能自动驾驶的移动数据中心MDC。2018年10月,华为与奥迪联合宣布,将在L4自动驾驶领域进行联合创新,最新的奥迪Q7搭载华为MDC移动数据中心。2019年,华为成立智能汽车解决方案BU。

结束语

车联网是5G、AI、大数据分析、云计算和边缘计算等高科技的集大成者,发展前景非常广阔。而目前也正是国内车联网产业发展最好的时刻,中央和各地政府积极出台车联网产业规划,将智能网联自动驾驶汽车的发展瞄向2030年。不过,目前产业界的发展思路正在转变,从让每一个用户都有自动驾驶汽车,变成提供自动驾驶车辆服务。众多企业将目标锁定在RoboTaxi上(无人驾驶出租),RoboTaxi将成为自动驾驶出行的最核心商业化落地场景。随着5G的加速商用,车联网业务场景也将不断丰富和完善。通过示范带动规模商用,完全无人驾驶的美好愿景终将成为现实。


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