智能网联汽车，从此有了“氧气”

刘朝晖

作为科技界最热的概念，5G技术在2019年的试商用，宣告了一个新的时代的来临。而对于汽车行业来说，5G一马当先将引领整个行业的变革。近年来，各大汽车与通信厂商都在车联网、自动驾驶技术等领域投入重金研发，纷纷成为布局5G网络的一员。要想实现理想中的车联网与无人驾驶应用，5G 技术就是不可或缺的，这将是驱动传统车轮迈向一个完全不同的崭新时代的重要动力。

车联网成5G技术典型应用

车联网被视为物联网体系中最有产业潜力、市场需求最明确的领域之一。据预测，到2020年，全球车联网市场规模将突破6140亿元，其中中国市场将达2000亿元。2018年12月，工信部制定了《车联网（智能网联汽车）产业发展行动计划》，战略目标新增车联网用户渗透率30%。此外，2018年中央经济工作会议提出了“新基建”的概念，而在外界看来，智联汽车就是新基建+5G+AI的集大成者。车联网，将是5G技术的典型应用。

车联网，即利用车载电子传感装置，通过移动通信技术、汽车导航系统、智能终端设备与信息网络平台，使车与路、车与车、车与人、车与城市之间实时联网，实现信息互联互通，从而对车、人、物、路、位置等进行有效的智能监控、调度、管理的网络系统。

目前已经有量产车配备了诸如 ACC 自适应巡航、自动泊车等等高科技配置，但是这一系列的高科技，仅仅是“辅助驾驶”，或者叫“初级自动驾驶”，仍处于单车智能的状态。要实现汽车的完全自动驾驶，必须要借助的一个工具就是通信网络，以此实现车与车（V2V）、车与基础设施（V2I）之间的通信等相关需求。在这种趋势下，对于连通车辆的网络系统就显得极为重要。没有车联网的支持，想要达到业界称为L5级别的全场景自动驾驶几乎是不可能。

根据相关的预测，未来自动驾驶汽车将在每秒钟消耗0. 75GB的数据量，每天使用大概4000GB的数据量。超大的数据量、加上苛刻的传输环境，都对连接提出了更高的挑战，使得自动驾驶对通信网络的要求很高，大部分应用场景均需要网络同时具有高带宽、低延迟和超高连接数，因为交互的信息必须在极短的时间内被传递到相关终端，现有的4G通信技术难以达到自动驾驶的技术“标配”，5G技术的超可靠、低时延特点则解决了这个难题，成为未来智能网联汽车的关键支撑。

5G的峰值速率可达20Gb/s，端到端的时延从4G的50毫秒，變为了1毫秒，同时1平方公里内可同时建立100万个连接，具有更低延时性、更高可靠性以及更高带宽等特点。在高速行驶的汽车中，5G网络能够瞬时处理大量流动数据，足以满足智能交通和自动驾驶需求。从4G到5G，尽管只是通信网络的一代提升，但对提高自动驾驶的可靠性而言，是一个根本性的变革。

2017年6月，中国移动、上汽集团和华为曾共同在上海演示了全球首个基于3GPP 5G技术的自动驾驶和远程驾驶：驾驶员远程遥控30多公里之外的车辆，搭载在车辆上的摄像头通过5G网络，将多路高清视频实时传达到远程驾驶台；驾驶员对车辆的操控信号，通过5G网络瞬时传达到几十公里外的无人驾驶车辆上。

“5G网络对于无人驾驶汽车就像氧气一般重要。”英特尔5G商业与技术部总经理Robert Topol说，5G网络的负载能力会远远强于4G，网络拥堵状况会大为减少。更重要的是，5G技术会为自动驾驶汽车这类高优先级用户特别考虑，保证汽车控制信号能够一直以足够快的响应速度来传输。

根据相关的预测，未来自动驾驶汽车将在每秒钟消耗0.75GB的数据量，每天使用大概4000GB的数据量。5G技术的超可靠、低时延特点则解决了这个难题，成为未来智能网联汽车的关键支撑。

毫无疑问，5G车联网是未来实现无人驾驶的基础和重要条件。过去十年自动驾驶和车联网虽然雷声颇大但雨点甚小，在于基础技术仍存在瓶颈，而5G网络的优越性能，势必为自动驾驶和车联网的融合提供更合适的契机。

另外，因5G网络的接入，也将会推动整个汽车社会的变更，道路上行驶的车辆可以随时随机建立连接，实现车生活的社交网络。我们在车内同时还能享受到更加广泛的服务，诸如VR、AR、智能AI等将会更加成熟地应用到车内的不同场景。

5G车联网不仅局限于车与车、车与交通基础设施等信息交互，还可应用于商业领域，带动一个新的大型商业运营模式的产生与发展。商店、快餐厅、酒店、加油站、4S店等场所将会部署5G通信终端，当车辆接近这些场所的有效通信范围时，可以根据车主的需求快速地与这些商业机构建立网络，实现终端之间高效快捷的通信，从而可以快速订餐、订房、选择性地接收优惠信息等。

5G赋能V2X车联网通信技术

目前国际上车联网通信技术主要有两种，分别是DSRC和C-V2X。DSRC技术诞生较早，但由于基于低移动性场景的Wi-Fi技术，难以支持高速移动场景。相比之下，基于蜂窝网通信技术演进形成的C-V2X（Vehicle-to-Everything）技术，使汽车能够与其它车辆、行人、路侧单元等基础设施进行信息交互与互联互通，可以解决前者在离路覆盖、盈利模式、容量及安全等各方面存在的问题，而缺点在于标准尚未统一。

据悉，世界各国和车企们对于这两种路线的选择目前存在分歧。虽然有不少主流车企依然认可DSRC技术，但是后来者C-V2X技术凭借其优势也被更多车企看好，尤其是在5G网络背景下，这种优势显得尤其明显。

奥迪、宝马、戴姆勒等车企，以及爱立信、华为、英特尔、诺基亚、高通等科技企业均看好C-V2X的发展，2016年还共同成立了5G汽车通信技术联盟，目标就是研发下一代智能互联汽车，并推进车内5G通信标准化技术的落地。近两年，随着技术的成熟，该联盟已经涵盖主要车企、运营商与设备商成员超过40家企业。2018年4月，奥迪、福特在美国完成全球首个跨汽车制造商车型的C-V2X直接通信技术演示；7月，欧洲首个跨汽车品牌互通测试由宝马、标致、福特、高通、SAVARI等联合完成；在日本，大陆集团、爱立信、日产NTT DOCOMO也联合开展了C-V2X实验。

相比于目前美国、日本、欧洲三大地区监管方对两种技术路线模棱两可的态度，我国目前已基本确立在车联网通信上采用C-V2X技术。2013年，我国工信部、国家发改委、科学技术部联合成立了IMT-2020（5G）推进组；2016年，该推进组新设立了C-V2X工作组，全面负责组织开展LTE-V2X和5G-V2X的技術研究、试验验证和产业与应用推广等工作。“中国主管部门显示出对C-V2X车联网技术和标准较明朗的支持态度，这在全球是唯一的。”在2018中国汽车工程学会年会上，高通技术标准高级总监李俨博士表示。

对中国市场来说，拥有良好的3G、4G通信和移动互联网基础的中国产业生态圈更有信心玩转C-V2X车联网标准，而且面向即将来临的5G时代，与5G一脉相承的C-V2X技术将伴随国内如火如荼的5G发展同步演进，这也成为中国产业链看好C-V2X的主要原因之一。

C-V2X有哪些大招？

2018年10月，工信部正式公布了中国C-V2X的车联网（智能网联汽车）直连通信的工作频段。而在2017年9月，由中国智能网联汽车产业创新联盟牵头，会同通用汽车、长安汽车、清华大学等单位共同制定的我国第一部V2X应用层团体标准也已发布，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意义重大。

2018年11月6日，全球首例C-V2X跨通信模组、跨终端提供商、跨整车厂商的“三跨”V2X“三跨”互联互通应用展示在上海嘉定汽车公园完成，这也是基于中国车联网通信（V2X）网络层和应用层标准的首次展示。此次“三跨”展示测试的芯片模组来自高通、华为和大唐三家公司，而星云互联、东软睿驰、金溢、SAVARI、华砺智行等则提供多种形式的车载终端和用户交互应用，北汽、长安、上汽、通用、福特、宝马、吉利、奥迪、长城等9家车厂的20辆车参与了实际路测。

通用汽车中国科学研究院院长杜江凌表示：“这次测试第一次实现了与来自不同国家的、不同品牌之间的车辆、设备和模块的互联互通对话，真正实现了与国际接轨，是推进中国V2X规模化应用的重要一步。” 作为首批在中国展示V2X应用互联互通性的汽车生产商之一，通用汽车在这一领域拥有十多年的经验，此次测试，展示了交叉路口碰撞预警、车辆变道盲区预警、前碰撞预警、紧急制动预警、紧急特殊车辆预警以及车速引导等六项车辆与车辆通信应用和两项车辆与基础设施通信应用。

多方融合创造中国机会

目前，我国在基于5G技术的车联网通信领域已经开始了标准制定，商用化进程也进一步加快。在《车联网（智能网联汽车）产业发展行动计划》中，明确提出加快5G-V2X等关键技术研发及部分场景下的商业化应用。多个地方政府也接连推出了5G落地自动驾驶路测的规划。随着5G全球商用化的逐步开展，中国在智能网联汽车领域也迎来了超车的机会。

2019年1月10日，工业和信息化部部长苗圩在接受采访时表示，2019年，国家将在若干个城市发放5G临时牌照，使大规模的组网能够在部分城市和热点地区率先实现，同时加快推进终端的产业化进程和网络建设，其中车联网是重点。

2018年底，工业和信息化部表示，将会同有关部门，与河北雄安新区合作开展车联网及智能交通示范应用，推动相关产业集聚发展，构建美好的出行服务体系，培育车联网产业发展的标杆和典范。

多家公司在雄安新区这块“试验田”里已经实现了必要的技术突破。2018年3月，中国移动完成雄安新区首个5G-V2X（5G车联网）自动远程驾驶启动及行驶测试，实现了通过5G网络远程控制20公里以外的车辆完成启动加速、减速、转向等操作，网络时延保持在6毫秒以内，仅为4G的十分之一。中国移动雄安新区分公司项目负责人表示，测试项目的成功，验证了5G大带宽、低时延的网络能力，为智能网联汽车的发展奠定了基础。中国移动将持续推进基于5G-V2X的远程自动驾驶项目演进。5月，百度在雄安新区开展了全自动无人驾驶道路测试。百度Apollo开放平台的3辆L4级别自动驾驶汽车在雄安市民服务中心园区展开了持续数日的昼夜真实道路测试。

北京市经信局近日对外发布的《北京市智能网联汽车创新发展行动方案（2019年-2022年）》提出，将积极推动北京成为5G车联网重点示范应用城市，2020年在重点区域完成5G车联网建设，推动延崇高速、京雄高速、新机场高速等高速路智能网联环境、监控测评环境建设，施划智能网联专用车道。

2019年1月22日上午，济南市具备5G通信条件的智能网联汽车道路测试正式启动，智能客车、智能卡车成功走进测试道路，标志着济南智能网联汽车产业发展和汽车测试2019年实现了全新跨越。

而汽车工业重镇重庆，与5G密切相关的汽车产业近日也动作频频。1月15日，长安汽车牵手华为，设立长安—华为联合创新中心。双方将在智能化与新能源领域展开深度合作，瞄准L4级自动驾驶、5G车联网、C-V2X等10余项前瞻技术，加速布局。同一天，华为也与联通举行了5G-V2X自动驾驶基地及创新平台签约仪式，重庆市自动驾驶道路（九龙坡）测试同时正式启动，力帆汽车和奇瑞汽车自动驾驶汽车驶出起点。

中国信息通信研究院副总工程师续合元在2019年1月的中国电动汽车百人会上表示，5G时代的到来将会使车联网通信技术的分歧逐渐消失，中国与其他国家一定会采用同一通信标准去支持智能网联汽车。而清华大学教授、中国智能网联汽车产业创新联盟专家委员会主任李克强提出，应根据本地化的特点制定智能网联汽车的中国方案和标准体系，并在全球竞争中抢占自己的话语权优势，“中国在信息通信技术领域具备优势，如果在智能网联汽车通信领域，科技公司和车企等多方能够融为一体加强合作，那么中国将有可能先行一步。”