見證|別克量產(chǎn)版V2X:大勢所趨,先行一步
【太平洋汽車網(wǎng) 行業(yè)頻道】在智能汽車涌動的時代浪潮之下,汽車新技術爆發(fā)勢不可擋。
正因如此,國內(nèi)大型車展相比以往更大程度成為了車企或供應商展示新技術與新解決方案的舞臺。
去年上海車展和今年北京車展上,華為就以獨立展臺的形式出現(xiàn),對外展示其智能駕駛、智能網(wǎng)聯(lián)、智能車云等技術。而剛剛開幕的2020年廣州車展上,既有上汽通用別克帶來的最新V2X技術和eConnect 3.0智能互聯(lián),又有科大訊飛首次亮相的“飛魚OS MATE 2021”、“飛魚智能主力MM 2021”、“飛魚智云1.0”三大核心車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)解決方案。再加上其他企業(yè)所展示的黑科技,可以說精彩紛呈。
值得一提的是,上汽通用別克發(fā)布V2X技術之后,便宣布將于今年年內(nèi)推出搭載這一技術的量產(chǎn)車型。同時,別克V2X技術還將融合高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的功能,帶來更安全、更高效的智慧出行解決方案。
通用汽車作為國際汽車巨頭之一,上汽通用在國內(nèi)汽車市場所占據(jù)的市場份額又稱得上舉足輕重,此時率先發(fā)力推廣滿足中國標準的V2X技術,將起到一個很好的示范效果,加快這一技術向更多實際應用處發(fā)展。也許接下來,便會有越來越多主流品牌加入到這場V2X普及浪潮當中,帶來更豐富的汽車智能化場景。
●《見證》是什么?
《見證》是太平洋汽車打造的行業(yè)欄目,在這里與網(wǎng)友們共同見證汽車行業(yè)大事件。揭開熱鬧喧嘩的表面,我們將一起探究行業(yè)大事件的因果以及本質(zhì),思考未來更多的可能性。
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V2X即“Vehicle to Everything”,是將車輛與其他事物相連接的物聯(lián)網(wǎng)通信技術,其中V代表車輛,X代表與車交互信息的對象。V2X交互的信息模式可包括:V2V(車與車)、V2I(車與路)、V2P( 車與人)、V2H(車與家)、V2N(車與網(wǎng)絡)、V2C(車與云端)等。
狹義的V2X僅代表通信,廣義的V2X則是車、路、云、隨身智能設備等各個對象彼此之間達到智能交互。
目前大致可以將V2X的發(fā)展與應用分為三個階段:
第一個階段是出行信息服務類應用,主要是利用衛(wèi)星定位、車輛通訊等技術,向駕駛者提供相關出行信息,典型功能包括前方擁堵提醒、突發(fā)惡劣天氣預警、緊急救援呼叫等。
第二個階段是行駛安全和交通效率類應用,也正是當下準備進入的階段。行駛安全應用通過V2X車載終端設備及智能路側設備的多源感知融合,對道路環(huán)境實時狀況進行感知、分析和決策,在可能發(fā)生危險或碰撞的情況下,智能網(wǎng)聯(lián)汽車進行提前預警,具體功能包括前方碰撞預警、交叉路口來車預警、闖紅燈預警、行人與非機動車預警、盲區(qū)監(jiān)測、異常車輛提醒等。
交通效率類應用通過V2X技術增強交通感知能力,實現(xiàn)交通系統(tǒng)的網(wǎng)聯(lián)化與智能化,構建智慧交通體系,提升交通運行效率,減少城市擁堵。功能方面,它在信息服務類應用的基礎上大大增強,除了前方擁堵提醒之外,更有綠波車速引導、優(yōu)化路線引導、紅綠燈信號播報、特殊路口優(yōu)先通行提醒、特殊車輛讓行提醒等。
第三個階段是支持實現(xiàn)自動駕駛,這也是V2X概念的終極意義所在。在很多業(yè)內(nèi)人士看來,單純依靠車輛的智能化水平不足以實現(xiàn)自動駕駛,必須借助基于V2X技術的車路協(xié)同才能讓自動駕駛真正落地。V2X可以通過本地信息收集、分析和決策,為自動駕駛提供輔助決策能力,增強自動駕駛的可靠性,并降低車輛在感知系統(tǒng)和決策系統(tǒng)兩大方面的成本,加速其發(fā)展。
V2X并非新事物,實際上已經(jīng)有數(shù)十年的發(fā)展歷程,而它的概念起源,正好與通用汽車息息相關。
1939年,紐約世界博覽會上,通用汽車展示了一個名為“Futurama”(未來世界)的作品,暢想六十年代“智慧城市”的圖景。
在下圖的老海報中,自動駕駛汽車在高速公路上沿著虛線正中行駛,這是因為當時設想是在道路上埋設電纜等,然后通過車輛內(nèi)的傳感器識別,就可以按照規(guī)劃的線路實現(xiàn)自動駕駛,駛出高速后再交由人駕駛。這便是最早的自動駕駛概念,同時也是最早的V2X概念。
1956年,通用汽車又帶來了第二代作品Futurama II,并在隨后發(fā)布了具備自動駕駛功能的Firbird II概念車,這臺車的一大創(chuàng)舉是設計了自動導航系統(tǒng)。兩年后發(fā)布的Firbird III概念車進一步完善了高速公路上預埋的線纜與車端的接收器通過電子脈沖信號進行通訊,不過可惜這兩款車都只停留在了概念階段。
盡管如此,科學家和工程師們對自動駕駛和V2X的研究從未停下腳步。
時間來到當下,V2X再次成為了弄潮兒,最近幾年業(yè)內(nèi)呼聲極高。一方面是因為由電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化構成的“新四化”將重塑百余年汽車產(chǎn)業(yè),這已經(jīng)成為越來越廣泛的共識,其中智能化和網(wǎng)聯(lián)化都與V2X有關。
另一方面是5G通訊時代的到來,給智慧交通帶來了更大的想象空間和更強的應用基礎。5G技術擁有更大數(shù)據(jù)吞吐量、更低時延、更高安全性和更海量連接等特征,能夠極大促進萬物互聯(lián)的發(fā)展。
這里多說一句,5G的最大價值其實并不在于手機移動互聯(lián)網(wǎng),而是對與智能網(wǎng)聯(lián)相關的各種場景、各個行業(yè)進行賦能,比如智慧交通、智慧工廠、智慧家居、公用事業(yè)監(jiān)控、遠程辦公等等。
通信標準向來尤為重要,V2X自然也不例外。如果沒有一個統(tǒng)一的標準,從研發(fā)開始便無章可循,更解決不了互聯(lián)互通問題。
V2X全球存在兩大標準流派,分別是DSRC(Dedicated Short Range Communications,專用短程通信技術)和C-V2X(Cellular-Vehicle-to-Everything,基于蜂窩技術的車聯(lián)網(wǎng)通信)。美國曾在很長一段時間內(nèi)主推DSRC標準,咱們中國則全力落實C-V2X標準。
DSRC標準由IEEE(美國電氣電子工程師學會)基于WIFI制定,其標準化流程可以追溯至 2004 年,經(jīng)過多年的測試與驗證,可行性得到驗證,同時網(wǎng)絡、芯片等產(chǎn)業(yè)鏈具備一定配套基礎,此前獲得通用、豐田、雷諾、恩智浦、AutoTalks和Kapsch TrafficCom等支持,美國交通局(USDOT)和美國高速公路安全管理局(NHTSA)更是力挺DSRC標準,甚至曾經(jīng)制訂出2021年美國國內(nèi)達到50%新車安裝,2022年達到75%新車安裝,2023年開始100%新車安裝的普及目標。
只不過,理想很豐滿,現(xiàn)實卻很骨感。直至現(xiàn)在,美國市場上僅有數(shù)千臺凱迪拉克CTS裝載了DSRC標準的V2X系統(tǒng),而且基本陷入停滯狀態(tài)。反觀C-V2X標準,則形勢日漸向好。
C-V2X標準由3GPP(移動通信伙伴聯(lián)盟)通過拓展4G通信LTE標準制定,雖然標準工作從2015年開始,比DSRC標準晚了11年,但憑借后發(fā)優(yōu)勢,有著后來居上的勢頭。2018年4月在華盛頓召開的5GAA(5G Automotive Association,5G汽車協(xié)會)會議上,福特發(fā)布了與大唐、高通的聯(lián)合測試結果,給出DSRC和LTE-V2X實際道路測試性能。結果顯示,在相同的測試環(huán)境下,通信距離在400米到1200米之間,LTE-V2X系統(tǒng)的誤碼率明顯低于DSRC系統(tǒng),而且通信性能在可靠性和穩(wěn)定性方面均明顯優(yōu)于DSRC系統(tǒng)。于是,福特宣布放棄DSRC而選擇C-V2X。
更重要的是,C-V2X正在向著5G-V2X演進,5G通信在這個領域的優(yōu)勢前面已經(jīng)提到,所以其潛力非DSRC標準所能比擬?;诖耍珻-V2X標準的產(chǎn)業(yè)化速度很快,已經(jīng)獲得超過100家產(chǎn)業(yè)鏈重點企業(yè)的支持,包括福特、寶馬、奧迪、戴姆勒、本田、日產(chǎn)、現(xiàn)代、沃爾沃、PSA等國際整車廠商,中國移動、中國聯(lián)通、AT&T、德國電信、KDDI、DOCOMO、Orange、Vodafone等電信運營公司,華為、高通、愛立信、大唐、英特爾、三星等設備供應商。
從技術、產(chǎn)業(yè)鏈、發(fā)展前景等諸多方面來看,C-V2X標準都掌握優(yōu)勢。2019年12月12日,美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)一致投票通過了一項提案,該提案將重新分配5.9GHz頻段的大部分頻譜,并將這些頻譜專用于非授權頻譜技術和C-V2X技術。需要注意的是,此前很長一段時間里,5.9GHz頻段的75MHz一直被指定用于DSRC。這便意味著,C-V2X有望成為全球唯一標準。
關于V2X的標準之爭,從事智能網(wǎng)聯(lián)汽車研究的清華大學自動化系工程研究所姚丹亞教授在太平洋汽車網(wǎng)的采訪中表示:V2X標準全球統(tǒng)一是理想情況,也許發(fā)生,也許不發(fā)生,但這件事情的意義并不如我們想象中那么大,因為不同國家或區(qū)域汽車市場是相互獨立的,只要車輛行駛范圍內(nèi)標準統(tǒng)一即可。另外需要強調(diào)一點,中國所支持的C-V2X標準本身就是國際標準,不存在中國標準走向美國、走向世界的說法,只是由于我們在這個領域的專利數(shù)占據(jù)優(yōu)勢(50%以上),中國汽車市場又是全球最大,所以掌握著更多的話語權。
至于通用汽車從率先量產(chǎn)DSRC到率先量產(chǎn)C-V2X,大家也不用過度解讀,在我看來,通用汽車始終堅持的應該都是利用V2X技術實現(xiàn)1939年的那個構想,采用哪個標準都可以接受。
毫無疑問,C-V2X是一個蛋糕巨大的新興市場,因為智能網(wǎng)聯(lián)汽車市場正在以指數(shù)級的速度增長,預計到2026年將產(chǎn)生2730億美元的收入,無論是車企,還是通信公司與互聯(lián)網(wǎng)巨頭,都先后在C-V2X領域落子。
除了上汽通用別克率先發(fā)布的量產(chǎn)版C-V2X之外,還有其他車企正在積極布局。福特、奧迪此前已經(jīng)推出與高通公司合作的C-V2X解決方案,寶馬、愛立信和沃達豐也聯(lián)手開發(fā),并敦促歐盟更快采用5G和C-V2X。
在中國,C-V2X一開始就受到極大重視,目前已基本完成相關接入層、網(wǎng)絡層、消息層和安全等核心技術標準,標準體系初步形成,國內(nèi)百度、阿里、騰訊、華為等公司紛紛進入這個領域。
百度Apollo是國內(nèi)自動駕駛的領軍者,并且對“聰明的車+智能的路”這條技術路徑非常堅定,為了達到這個目標,百度Apollo不僅搞自動駕駛AI算法、高精度地圖等軟件,還自研路側計算單元和傳感器模組。
阿里在2018年便提出并研發(fā)車路協(xié)同,阿里云、達摩院、高德、支付寶、千尋位置、斑馬網(wǎng)絡等阿里系成員通力合作,立足于杭州,探索未來中國的城市交通。
今年5月,杭紹甬智慧高速公路已經(jīng)開工建設,總長度是174公里,總投資是707億元,是完全按照自動駕駛技術要求建設的世界首條智慧高速,在其背后,便是有著阿里系的技術支持。
騰訊在底層設施方面暫時沒有涉及,發(fā)力點集中在信息服務這一塊。
華為布局最為廣泛,包括通訊芯片、云計算平臺、以太網(wǎng)關、車機互聯(lián)、安防設備、傳感器、路側單元、智能充電樁模組等,軟硬通吃不在話下。2020年10月30日的年度旗艦發(fā)布盛典上,華為發(fā)布了其智能汽車解決方案——HI品牌。
當前階段可以說是C-V2X發(fā)展的最好時代,一方面是5G即將迎來普及,另一方面是人工智能正在高速進步。不過即便如此,C-V2X不可能一蹴而就,終究要一步一個腳印地去漸進式發(fā)展。
以上汽通用別克本次發(fā)布的量產(chǎn)版C-V2X為例,其率先實現(xiàn)了V2V(車與車)、V2I(車與路)之間的信息交互及共享能力。
在技術應用初期,該技術將提供車與車通訊相關的緊急制動預警EBW、車輛失控預警CLW、異常車輛提醒AVW、交叉路口碰撞預警ICW以及車與道路基礎設施通訊相關的限速預警SLW、闖紅燈預警SVW、道路危險狀況提示HLW、綠波車速引導GLOSA共8項功能。
未來,別克C-V2X技術還將逐步向V2P(車與人)、V2H(車與家)、V2C(車與云端)等更完整形態(tài)發(fā)展,構建更先進完善的車路協(xié)同技術和智慧城市生態(tài)。對于其他企業(yè)或者聯(lián)盟,其實技術發(fā)展路徑也是大同小異的。
相比于技術層面,現(xiàn)在擺在眼前的最大困難,其實還是普及率問題。按照姚丹亞教授的說法,道路上起碼需要有10%-20%的車輛裝載C-V2X系統(tǒng)才能發(fā)揮作用,至于要達到真正的效果,則起碼需要40%以上。姚丹亞教授所帶領的團隊通過實際試驗還得到這樣的結論:V2X的效果會隨著裝車率提升而增強,在45%左右之前,效果增強比較明顯,之后則開始趨緩。
既然V2X技術對于普及率有較高的要求,那么只是上汽通用別克來做這件事的話是遠遠不夠的,還需要有更多主流車企參與其中。當然,上汽通用別克愿意開這個頭便值得表揚。
“一定要有普及率才有效果,如果大家都處在觀望狀態(tài),等著別人都裝了我再裝,或者路側設施完善了我再裝,那這個事情便永遠是個死結,無法往前推進。”姚丹亞教授接受采訪時說道。(文:太平洋汽車網(wǎng) 朱仕永)
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