撰文/N.E.S 吴征
智能汽车欲乘东风,5G到底颠覆了什么?
撰文/N.E.S 吴征
当你的手机突然弹出“无法连接网络”的一瞬间,收不到微信消息、看到一半的电影戛然而止,甚至连导航都可能罢工,此时的心情犹如迷失在森林里的小鹿,四处乱撞,找不到方向。因此,网络的畅通对人的影响可见一斑,再智能的设备一旦无法连接网络,其价值也会大打折扣。
可与之相提并论的是,被互联网包裹起来的智能汽车在其快速发展的进程中,网络连接功能已经成为各品牌之间竞争的筹码,一旦“掉线”,用户的驾驶体验同样会打折。
当前,人类生活被各种智能化设备所充斥,从智能手机到智能可穿戴设备,再到VR、AR等技术已经深受消费端认可。互联网环境下,任何技术都有转化成智能终端的可能。而汽车作为人类生活中不可或缺的“伴侣”,同样也随着智能化、网联化技术的融合,从一种单纯的交通工具向着智能终端的身份演化。而与此同时,稳定、可靠、传输速度快的网络环境,则成了智能汽车发展的关键,也是布局车联网和智能交通的必要条件。3G、4G的迭代已经不足以满足汽车联网的需求,而新一代通信技术——5G技术迟早会成为汽车和通信领域的下一步战略。
去年底,工信部发布了贯彻落实《国务院关于积极推进“互联网”行动的指导意见》的行动计划(2015-2018年),并在当时提出要出台《车联网发展创新行动计划(2015-2020年)》,要求推动车联网技术研发和标准制定,组织开展车联网试点、基于5G技术的车联网示范。不仅如此,作为搭建5G的主力军——通信行业,也已开始进入智能互联网汽车这一领域。日前,韩国KT携手三星、诺基亚成立联盟,计划在2018年部署5G网络服务;去年初,华为在慕尼黑发起5GVIA(垂直行业加速器)联盟,制定自动驾驶汽车的移动通信标准,以实现5G对未来汽车行业发展的支撑;同样是在去年,酷派与乐视宣布合作共建5G车联网,实现各种移动终端间的快捷无缝融合。
可以说,作为新一代移动通信技术,5G的主要受众群体从私人消费领域转向了车联网、智能汽车等汽车相关产业。同样,现有4G技术下的车载设备、车联网功能,也将随着5G网络的逐渐完善,而融入更多、更成熟的智能化功能。
有相关人员表示,4G技术的迭代,主要提升了移动宽带的传输峰值速率以及频谱效率,目标峰值速率是100Mbps,而5G则会继续在此速率上进行增强,将达到10Gbps。相关资料显示,理论上5G的网速可以达到4G的40倍,仅需6秒的时间就可以下载一部3D电影,甚至能够实时传输高清视频。目前,汽车厂商越来越看重车载娱乐系统的开发,在保证安全行驶的情况下,驾驶员甚至还能在车内观看电影、赛事直播,一些互联网公司在造车计划中,更是把这种用户体验放在首位。
“实际上,这种车载娱乐功能,对5G的需求程度并不高,因为目前的4G基本可以满足车载影音的播放,如果按此分级的话,也仅仅属于第一级。”一位从事无线传输技术的人士对《新能源汽车新闻》记者表示,第二级的功能,则是车-车、车-物之间等V-X的通信,而第三级则是未来的无人驾驶功能。不难看出,5G对于智能汽车的意义并不只在于更高速率的数据传输速度,要知道,5G技术之于4G,绝不等于iphone 5之于iphone 4的升级换代。
去年6月,国际电信联盟(ITU)确定了5G的愿景,明确未来的5G技术将支持增强移动宽带(eMBB)、海量低功耗连接(mMTC)和低时延高可靠连接(uMTC)三个方面,以支持多样化、差异化的应用场景。对此,三星全球执行副总裁、三星电子中国产品战略及研发总裁王彤也表示赞同,“尤其是在mMTC 以及uMTC两方面性能的提升,更是5G重要的价值体现。”
毋庸置疑,对于未来将要出现的汽车智能驾驶、车联网等场景,网络的可靠性尤为重要。如今,一些高端车型已经搭载抬头显示(HUD)等辅助驾驶功能,并在未来有望随着产业的发展逐渐成为汽车的标配。要知道,成熟的HUD功能,不仅能够实现仪表盘、中控屏幕等向前风挡玻璃的映射,还可以将周围车辆的速度、动作、位置等状态信息全部呈现在驾驶员的视线中。因此,这就需要道路交通中不计其数的汽车能够彼此互联,这其中的前提条件,就是一张能够将海量数据连接在一起的通信网络,而目前主流的4G技术,并不能满足这一需求。
此外,“在车联网环境下,通信的对象并只有汽车,车和人的通信、汽车与路政设施的信也都将融入其中。”上海交大汽车节能技术究所所长殷承良如此表示,此时,汽车与人都成为信息传递的节点,任何能够与汽车互联物体也都会成为节点。可见,5G对于mMTC的能提升,旨在提供海量的低功耗连接节点,使车能够实现V-X的实时通信。
而5G的uMTC性能,则是直接将枪口瞄了无人驾驶。对高速行驶中的无人驾驶汽车讲,数据的传输既要可靠稳定,又要保证控制令与数据传输之间的延迟时间足够短。也就说,智能汽车从获取外界数据,到对信息进行析,继而做出反应,并将汽车当时的状态反馈车联网,这一系列动作都必须在极短的时间完成。否则,刹车信号的输入延迟了哪怕0.5一场事故就已经发生了。先不讨论无人驾驶车何时能够普及于世,但5G的到来正是为其供了信息传输的外部条件。也许,当生存环境合了,无人驾驶汽车也就真的不远了。
此外,记者还了解到,相较于现有的4G,还能根据数据的优先级对传输通道进行分配。例如,如果汽车的实时预警、车辆安全系统与车载娱乐功能的传输请求产生了冲突,5G会对二者进行识别、对比,并优先处理优先级更高的数据传输请求。
利用5G促进车联网、智能汽车发展,已经成为汽车产业的共识,然而这一技术何时落地,也成为了业界最期待的事情之一。从ITU公布的时间表来看,5G技术的讨论正在按部就班地进行,最终的相关技术标准将会在2020年制定完成。
可以说,利用5G促进车联网、智能汽车发展,已经成为汽车产业的共识,然而这一技术何时落地,也成为了业界最期待的事情之一。从ITU公布的时间表来看,5G技术的讨论正在按部就班地进行,最终的相关技术标准将会在2020年制定完成。“其实,在目前,有许多企业为了提前部署战略规划,早已开展5G的相关试验,如今的技术水平也基本满足ITU所提出的网络需求,但还是要在ITU公布5G技术标准之后,才能用于商用。”这位从事无线传输技术的人士还补充道,虽然5G的技术标准会十分严格,但从目前的试验进展来看,关键的技术将会随着时间的推进被一一攻破,并不存在“硬伤”。
记者了解到,5G研发的关键,在于大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新型网络架构5项技术,这也是目前的4G不具有的。“例如,在天线阵列上,4G的发射端天线只有4根,而5G所搭建的大规模天线阵列中,将会具有128根天线,甚至256根。”这位从事无线传输技术的人士还表示,在全频谱接入方面,5G将会利用更高频率的频段进行通信,在高频率频段中,空闲资源丰富,容易满足5G高带宽的需求。
相关资料显示,6GHz以下频段具有较好的信道传播特性,被普遍认为是5G的优选频段,而6GHz-100GHz的高频段,因其具有丰富的空闲频谱资源,可用作5G的辅助频段。说到此,记者想到,日前,针对美国是否应该放开为车联网预留的5.9GHz频段,汽车制造商与科技公司再次陷入了争论。尽管ITU已经计划5G国际频谱分配的工作将在2019年开始,但对于各个国家而言,如何来分配可利用的频段资源,尤其对于技术标准要求严格的5G,还是需要当地政府探讨一番。
谈到颠覆,每个人心中总会有自己的理解。有人希望用互联网思维颠覆传统的汽车产业,也有人期待用5G颠覆车联网功能,还有人提高车载娱乐性能以颠覆驾驶体验……“汽车产业的发展,会随着科技水平的不断迭代、融合,以及产业环境的变化而不断完善,当一些量变积累成质变时,颠覆传统的变化终会出现。”殷承良认为,如果汽车产业只是在汽车本身的电子技术上进行智能化、网联化的迭代、演进,将很难产生颠覆。他解释道,“真正意义上的颠覆,不仅是在汽车本身的功能,是对汽车所处的生态圈,以及人类出行方式生活习惯的改变。”对此,国务院发展研究心产业经济研究部研究室主任王晓明同样示,未来汽车产业的发展趋势之一,在于汽从提供出行服务的单一产品,逐渐走向生态网联化。
殷承良还表示,汽车产业发展至今,所谓“创新”很少是新技术的“原始创新”,而是汽车之外的功能进行研发、迭代,使这些“新技术集成在汽车上,形成以汽车为核心的智化功能,这种“创新”可以称之为“集成创新”。“能汽车是如此,未来汽车网联化的发展亦是此。”他还补充说,不仅是5G,车联网、物联网云计算,以及汽车本身的智能化功能,都将随技术的成熟而逐渐融入汽车产业中,当以汽为核心的生态打造完成时,未来人类的生活式也必将出现颠覆性的变化。