了解5G、了解自动驾驶技术( 上 )

实现 “汽车的自动驾驶” 其中不乏需要相关技术、道路环境等方面的结合与改变。但想要实现这一目标,最重要的一环无疑是搭建网络基础设施。
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“ 如果你购买一辆没有带自动驾驶系统功能的汽车,就像买匹马一样 ”
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这句话出自于特斯拉CEO埃隆·马斯克(Elon Musk)

如今,无论是整车企还是零部件巨头,都在钻研自动驾驶相关技术。即使很多人认为马斯克的某些言论夸大其词,但似乎很少有人会否认他的观点。

5G和自动驾驶有什么关系?

5G将如何应用到自动驾驶技术中?想要了解这个问题,首先要明确自动驾驶的基本原理。

想要实现自动驾驶技术,首先需要将车辆安装一系列传感器,这些传感器不断接受、反馈周围信息,再将信息数据进行整合,进而做出安全性决策。

在实际应用上,这些传感器的应用时常受到外界各种环境因素的影响,传输效果大打折扣。为了弥补传感器所欠缺的感知能力,便需要借助C-V2X(车与外界的信息交换)。基于蜂窝网络的车联网技术,将汽车与网络、车辆、道路基础设施、行人等之间的信息相互连接。

5G网络主要有三大特点:一,高速率;二,高可靠、低延时;三,网络结构和边缘计算能力。通过5G移动通信技术可以加强自动驾驶感知、决策和执行三个层面的能力。

在感知层面,实际上是解决 “我是谁?我在哪儿?我有什么危险?” 的问题。

可通过V2V(车与车的连接)技术,将车辆感知范围扩大到视距之外,及时了解车辆间的相互位置等其他状态信息,可以提前对道路进行判断。同时,利用V2I(车与基础设施)通信,车辆可以获得如信号灯和路口的行人等信息,形成完整的对道路环境的感知,进而使车辆能够实现眼观六路、耳听八方的技能。即便传感器、摄像头失灵,通过5G高频信息传输也能规避一定风险。

决策层面

随着5G技术的应用,车载计算单元的硬件成本也会降低。

云计算将取代原本的计算方式,很多计算的负载需求可以转移到路两侧的边缘计算节点。

随着5G网络的崛起,其通讯运营商可提供部分网络切片,为汽车安全应用提供异常迅速的响应速度。

网络切片将在5G网络中发挥重要作用,每个网络切片都会很容易地配置网络元件和功能,来满足特定的应用要求。进而提升网络速度和响应时间,这对于自动驾驶汽车行业来说非常重要。

由此来看,5G对于车联网的重要意义不言而喻,而车联网则是自动驾驶应用的重要手段。因此,想要实现自动驾驶就必须借助5G网络技术。
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在今年两会期间,工业和信息化部部长苗圩指出,到5G时代,延时的标准会从秒级进入到毫秒级,也就是延时会低于1毫秒。而自动驾驶汽车正需要这种高速、低延时的5G网络。

5G技术将对自动驾驶带来极大的帮助。现在主流的自动驾驶技术路线完全依赖车辆自身的感知能力,车上必须搭载价值数十万元的激光雷达等一系列传感器,然而探测的距离和精度依然有待提升。同时,视野盲区和其他车辆的不可预估性都意味着风险的存在。

我国 “5G自动驾驶” 处于什么阶段?

中国的第一个5G自动驾驶示范区于今年9月在北京建立,目前设有10个5G基站、4套智能交通控制系统、32个车路协同(V2X)信息采集点位、115个智能感知设备,可提供5G智能化汽车试验场环境。

毫无疑问,世界各汽车强国对5G自动驾驶应用的推进,将助力 “智能+网联” 的自动驾驶汽车加速发展,但从应用、测试、示范的角度看覆盖面还有待提升;

2019年1月16日,5G自动驾驶应用示范公共服务平台启动仪式在渝召开,由中国汽研、中国电信重庆公司、中国信科大唐移动三家企业签订平台共建战略协议,推出我国首个5G自动驾驶应用示范公共服务平台,年内将实现基于5G通讯的自动驾驶落地示范应用,自动驾驶汽车将有条件在5G通讯环境下开展测试研究。

重庆5G自动驾驶应用示范公共服务平台特色突出,它拥有3大场地覆盖5G通讯,满足车辆6大场景应用,通过5G网络建设支撑自动驾驶业务应用,拟在大足双桥封闭试验场、重庆半封闭公园、礼嘉开放道路等区域开展5G试点,充分利用C-V2X车路协同技术、智能路侧检测技术和天翼云MEC边缘计算能力等,支撑包括危险场景预警、连续信号灯下的绿波通行、路侧智能感知、高精度地图下载、5G视频直播和基于5G的车辆远程控制六大场景应用。

有了良好的应用技术,自然少不了适配标准的发布;

日前,我国首部V2X应用层标准《合作式智能交通系统 车用通信系统应用层及应用数据交互标准》正式发布,该标准是中国汽车工程学会的团体标准、正批报国家标准,填补了国内V2X应用层标准的空白。

V2X标准的重要性

由于国内之前对V2X的通信技术存有不同的解决方案,要实现车与一切事物之间的互联互通,必定要探讨通讯的介质以及通讯的标准。该标准的发布为国内各车企及后装V2X产品提供了一个独立于底层通信技术的、面向V2X应用的数据交换标准及接口,以便在统一的规范下进行V2X应用的开发、测试,对于V2X大规模路试和产业化具有良好的推动效应。

基于不同品牌车辆及后装V2X系统要求数据交换标准及接口统一的需求,此次发布的V2X应用层标准选择了涵盖安全、效率、信息服务三大类的17个典型应用作为一期应用,包括前向碰撞预警、交叉路口碰撞预警、异常车辆提醒、通信频率、类型、最大时延、通信距离以及定位精度等。

除此之外,标准主要对应用层数据集字典、数据交互标准以及接口规范进行了定义。

此次标准的参与制定,使东软集团在V2X领域拥有了先行的研发优势。据了解,东软 VeTalk去年6月已在国内第一个国家级无人驾驶汽车测试场地开展智能网联汽车总体测试和智慧交通示范,后续又与江淮汽车、中国汽车工程研究院、中国信息通信研究院等合作伙伴进行了相关标准的试验和示范。相信该标准的制定必将使我国汽车制造的标准化体系更加健全,不过车用通信系统还涉及传输层、网络层、数据链路层和物理层,V2X的全面标准化依然任重道远。

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