车联网进入车、路、人协同新时代
文/温卫真
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
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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
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大道ev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
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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致炫图片。
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。
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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。