当移动通信行进到5g时代,他的主要战场就不仅局限在消费领域,而是和各个行业更加紧密地联结起来。在“智能网联v2x技术高峰论坛”上,大唐电信集团总工程师王映民博士提出的观点认为:与3g、4g主要面对公众需求不同,5g是面向场景的时代,将会在垂直行业领域发挥非常重要的作用。
事实上,目前5g已经开始全面考虑多种场景与各种行业的应用需求,制定全球统一5g标准已成为业界共识。移动互联网、虚拟现实/增强现实、物联网、车联网、工业互联网等将会是5g的热点应用领域。
lte-v是专门针对车间通讯的协议,被称为是影响车联网“连接”的起始点。目前的lte-v版本属于4.5g技术,未来可以平滑演进到5g,那么lte-v经历了怎样的发展历程,对于智能网联汽车有何意义?车云和王映民博士聊了聊。
v2x两大阵营
lte-v其实是实现v2x(vehicle to everything)的两大技术阵营之一,它主要由国内企业(包括大唐、华为等)推动,另一大阵营是美国主导的ieee 802.11p(dsrc)。
lte-v是面向智能交通和车联网应用、基于4g lte系统的演进技术,包括lte-v-cell和lte-v-direct两个工作模式。通俗的来说,lte-v-cell要借助已有的蜂窝网络,支持大带宽、大覆盖通信,满足telematics应用需求;lte-v-direct可以独立于蜂窝网络,实现车辆与周边环境节点低时延、高可靠的直接通信,满足行车安全需求。
需要特别提出的是,lte-v-direct模式能够将车辆感知范围扩展到数百米的探测距离,这与目前已有的其它车辆感知系统如雷达、光学摄像头的探测范围相比有很大优势。多种探测手段相结合,借助融合信息处理技术,能够有效提升行车安全和交通效率问题。
而谈到802.11p,一般都会提到dsrc(dedicated short range communications)。dsrc是基于ieee802.11p标准开发的一种高效的无线通信技术,它可以实现小范围内图像、语音和数据的实时,准确和可靠的双向传输,如“车-路”、“车-车”双向通信。dsrc发展较为成熟,也是欧美等国车联网的主流技术。
lte-v相比802.11p有什么优势?在王映民看来,802.11p具有客观的先发优势,目前已具备商用芯片并积累了多年的测试经验;而lte-v作为面向车联网应用、基于lte演进、具有自主知识产权的技术,则具备诸多后发优势。
从技术角度,lte-v在设计过程中充分借鉴了802.11p的经验和不足,在系统容量、覆盖范围等方面具有显著的性能优势;lte-v可以充分利用lte蜂窝网络优势,保证业务的连续性和可靠性,还能够利用基站与托管的云端服务器连接,进行如高清影音等高速数据传输。
从产业角度,lte-v作为拥有自主知识产权的通讯技术,有利于国内企业规避专利风险,而且网络部署维护投入低,通过对现有的lte网络基站设备和安全机制进行升级就可以实现。
lte-v推广难题:技术、标准与产业化
勿庸置疑,智能网联汽车为通信行业提供了新兴的规模化市场和新的发展空间,汽车行业也能够借助先进的通信技术提升汽车的安全性、产生新的卖点。借助通信、大数据等技术,实现智能交通更是产业的终极梦想。但lte-v的推广仍然充满挑战。
大唐电信总工程师王映民
王映民提到,从技术角度来看,为了满足汽车安全类应用,需要提供比现有通信技术时延更低(毫秒级)、可靠性更高的新技术,这也是通信企业正在致力研究的,包括已经在标准制定阶段的lte-v,以及5g专门针对低时延、高可靠应用场景的技术。
为了在智能网联汽车驾乘场景下享受无盲区、高速率数据服务,还需要通信技术在大覆盖、大带宽方面进行新的突破。此外,信息安全和数据隐私的问题也备受关注。
产业融合同样不轻松。跨行业合作需要行业间进行有效交流,理解彼此的诉求,找准自身定位,探讨共赢的合作方式。大唐电信作为一家在通信领域深耕多年的企业,进入汽车行业也面临着“跨界”的挑战。不过在王映民看来,智能网联汽车的跨界本质上是融合:“不是某个行业想要跨越自己的领域到另一个领域,更不是对其它领域的颠覆,而是因为包括信息技术、物联网、雷达传感器、人工智能、大数据、云计算等技术的发展催生了“新事物”,产生了新的交叉融合的领域。”
另一方面的挑战来自政策法规。v2x的产业化落地需要政府、科研机构、企业共同推进。美国、欧洲和日本政府在推动本国智能交通、智能驾驶落地方面也起到了重要的作用。
v2x包括车车通信(v2v)、车路通信(v2i)、车和行人通信(v2 p)以及车和网络通信(v2n)的全方位网络连接。要让车辆主动和周围的车、道路设施、行人、网络进行沟通,广播和接收位置、速度、状态等信息,在没有实现标准化通讯协议,以及相关设备产业化之前,v2x仍然遥不可及。
国内lte-v的技术研究始于2010年,大唐电信集团是最早进行相关技术研究的企业。2015年2月,国际通信标准化组织3gpp接受了以lg、大唐、华为作为牵头公司的立项,lte-v正式进入标准化阶段。今年9月份,国际通信标准化组织3gpp完成了lte v2v的标准制定,v2i、v2p等标准化工作预计明年3月完成。
在产业界,奥迪、宝马和戴姆勒联合五家电信通讯公司——爱立信、华为、英特尔、诺基亚、高通成立了「5g汽车通信技术联盟」(5g automotive association)。该联盟的目标就是为下一代智能互联汽车研发并推进车内5g通讯技术的落地。
在中国,多个标准化协会和联盟也在开展lte-v相关标准化工作,包括中国通信标准化协会(ccsa)、中国智能交通产业联盟(c-its)、中国汽车工程学会(sae-china)、车载信息服务产业应用联盟(tiaa)。
国务院及相关部委对车联网产业升级和业务创新进行了顶层设计,2015年国务院发布了《中国制造2025》和《“互联网+”行动指导意见》,其中,智能网联汽车发展已经被提升到国家战略高度,2016年10月26日,包含智能网联发展路线图在内的”节能与新能源汽车技术路线图“正式发布。
工信部、发改委和科技部也正在进行关键技术验证和产业化应用示范,推动lte-v等车联网技术创新和产业化。目前,北京、重庆、杭州、长春、武汉的智能网联应用示范项目已获批,长沙、深圳等地也在积极申请。频谱资源方面,从今年2月开始,我国v2x技术频谱研究工作在工信部组织下启动,目前已经初步确定目标频段并进入申请阶段。
王映民博士告诉车云,2014年大唐研制出业界第一台具有核心自主知识产权的lte-v设备;2015年开展了实际道路演示,验证lte-v典型场景;2016年10月,大唐正式推出业界首款芯片级lte-v预商用产品。
小结:
王映民博士向我们透露,3gpp组织已开始研究5g业务需求,5g的v2x重点考虑了3个典型场景:
自动驾驶场景:需要更高的可靠性(接近100%),非常低的端到端时延(毫秒级),非常高的数据速率(每秒几十mbits);
高速移动宽带网络场景:需要优先保证v2x业务实现安全功能,无缝提供移动宽带通信功能;
信息娱乐场景:需要支持高速数据传输速率,支持高清视频应用和高清云游戏应用。
T-Systems公司正在建构一种安全高性能的边缘计算平台EdgAIR
电子应用万花筒 2012年天价电子设备盘点
5G能力将进一步增强,实现更大的综合效益
T3S2-20W自组网电台速率测试方案
联迪商用M系列移动支付终端的新品M37Q手持POS终端
LTE-V是什么?大唐电信博士解读技术和市场前景
如何用一个Hercules微控制器来驱动GaN功率级
霍尔电流传感器的优点和作用
在预期性心理因素下 DRAM合约价或将提前于2020年第一季止跌
小米MIX白色版突然开卖, 网友称然并卵都是黄牛的菜
测土施肥仪器的使用方法是怎样的
直线电机磁悬浮列车亮相国内外优佳工业设计成果展
博信视通发布CMMB信号源全系列产品,助力CMMB终端产业发
国际著名物理学家王肇中教授:量子技术有哪些神秘“疑团”
芯片国产化仍旧任重而道远
可用于变压器油箱压力监测的光学压力传感器
双十二哪款蓝牙耳机性价比高?500元内的蓝牙耳机推荐
罩极电机优缺点 罩极电机用途有哪些
DCS信号干扰的主要原因和抑制方法
橙科微电子参加临港科技公司创晶科技中心入驻企业签约仪式