2019年，它被视为全球“5G第一年”，中国的5G发展也进入了冲刺阶段。作为新一代移动通信技术，5G将成为支持未来创新的统一连接架构，为经济增长注入新的动力。
随着5G广告的出现，人们期待这种创新技术为许多传统领域带来新面貌。例如，对于百年历史的汽车工业来说，这将意味着自动驾驶和车辆网络技术的更多加速和突破，甚至为整个行业开辟更多的想象空间。
5G与汽车联网：将改变产业投资方向
首先，让我们来看看“车联网”的概念。汽车网络也称为V2X（Vehicle toEverything）。这是一辆汽车和一切，包括汽车和汽车（V2V），汽车和基础设施（V2I），汽车和行人。 （V2P）与网络通信（V2N）。
车辆互联网就像一个微信群体，拥有路边设施，如汽车和交通信号灯，行人和云。该组中的每个参与者可以立即与其他参与者共享他们的信息以实现相互位置和驾驶意图的识别，交通信息的通知，例如交通信号灯等，帮助该组中的车辆感知道路并支持车辆自动化。
传统的V2X技术已经存在很长时间了，它诞生于21世纪头几年的早期802.11a技术的衍生产品。但是，传统的V2X技术存在很大的局限性。主要内容如下：
首先，它缺乏无线技术发展的长期路线图。随着车辆之间日益增加的互联性，汽车行业已经采用了4G LTE技术，并正朝着5G的未来发展，这已经偏离了汽车行业的未来愿景和方向。
其次，投资传统V2X技术的动力很小。对于汽车制造商来说，一次性投资不具有成本效益，传统技术随着时间的推移将不可持续；在道路基础设施方面，传统的V2X技术无法与其他广泛部署和创新的无线技术竞争。其结果是各级运输部门难以投资，促进基础设施升级。
最后，传统的V2X技术并未预见到2019年至2020年全球5G转型的加速，正是由于全球5G技术发展的加速，它改变了汽车制造商和道路基础设施管理者的投资方向。鉴于传统V2X技术的缺点并充分利用蜂窝移动通信的工业规模优势，全球移动电信标准化组织的3GPP在R14标准版本中定义了C-V2X（蜂窝互联网车辆）技术。自2016年C-V2X技术诞生以来，大多数汽车行业的参与者都采用了C-V2X，这是一种全面解决安全和效率问题的技术。它是未来发展和全球变革路径的最佳选择。技术。
基于3GPP无线标准的C-V2X全球无线部署符合5G演进路线，将充分发挥终端和基础设施层面的规模效应。 C-V2X可以集成到车载信息处理无线模块中，因此汽车制造商的增量成本也得到了解决。道路基础设施部署可以与5G规模部署产生协同效应，从而为各级政府节省了大量资金。与传统技术相比，C-V2X还具有技术优势，可提供2倍以上的通信范围和可靠性。
“流量演变”即将到来：5G将哪些升级带入车辆互联网和自动驾驶仪？
5G带来了自动驾驶的突破：低延迟，高可靠性，高速度
目前，自动驾驶技术在中国和美国发展迅速。截至2018年底，加州政府已向60家公司颁发了自动驾驶测试许可证，中国政府已向24家公司颁发了测试许可证。
在最近一年由着名研究机构Navigant研究公布的自动驾驶竞争力排名中，领先的公司大多使用自行车智能，即车辆对环境的感知和行驶决定是通过车辆传感器。并且完成了计算处理单元，其可以在相对完美的城市道路或具有相对简单的工作条件的高速公路场景中在短时间内实现快速进展。
但是，完全依赖自行车智能将有更大的局限性。例如，在交通设施严重受损的复杂场景中，道路没有很好地调节，或者交通量相对较大且速度较快的高速公路，自行车智能仍然很难。理解复杂道路环境的感知和实时决策。但随着5G的开发和应用，自动驾驶汽车的这些限制已被打破。
由于中国汽车产业链在5G技术和应用方面的不断深入，该行业的自动驾驶研究领域普遍认为，自动驾驶不仅需要智能汽车，还需要智能道路。利用5G技术的低延迟，高可靠性，高速度和大容量的能力，车辆互联网不仅可以帮助车辆在位置，速度，行驶方向和驾驶意图之间进行通信，还可以使用路边设施协助车辆感知环境。 。
例如，使用其自己的相机的车辆可能无法确保对交通信号的准确判断，因此可能发生红灯违规，但是使用车辆互联网的V2I技术，交通信号将光信号发送到周围的车辆作为无线信号。确保自动驾驶汽车确切知道交通信号灯的状态。不仅如此，交通信号灯还可以广播下一次信号变化的时间，甚至是未来其他相邻交叉口的信号状态。自动驾驶车辆可以根据此精确优化行驶速度和路线，选择最少的红灯，最快的行程快速路线，优化交通，减少碳排放。
另一个例子是交叉路口的交通优化和人行横道警告。行人/自行车与穿越交叉路口的车辆之间的碰撞经常发生在今天的道路上，特别是在左转车辆中。由于视线被阻挡，驾驶员和车辆传感器通常无法观察穿过交叉路口的行人。一种解决方案是通过雷达和相机安装在交叉路口，以监控交叉路口的行人。如果在斑马线和交叉路口处检测到行人，并且行人在车辆的路线上，则路边设施（RSU）可以立即通知即将发生的转弯或检测到的情况。直通车辆注意避免事故和避免事故。
5G和汽车联网技术是自动驾驶所必需的技术保障。通过选择“智能车+智能道路”的正确技术路线，充分发挥5G的技术优势，我们有理由相信5G技术将在自动驾驶领域发挥巨大作用。
5G增强了自动驾驶的感知，决策和执行
汽车的自动驾驶包括三个层次的感知/认知，决策和执行，所有这些都可以通过5G移动通信技术得到增强。
首先看一下感知/认知水平。感知/意识是让汽车和司机知道“我在哪里，我周围是什么，我是否处于危险之中”。因此，首先需要高精度定位，并且对于自动驾驶，甚至需要亚米级定位。传统卫星定位（GNSS）不能满足车辆自动化所需的定位精度。因此，有必要采用网络辅助差分定位技术，并结合轨道推导技术，提高定位精度。
高通公司的视觉增强精确定位（VEPP）技术结合了多种汽车传感器，包括全球导航卫星系统（GNSS），摄像机，惯性测量单元（IMU）和车轮传感器，以提供更准确的全球车辆定位。
VEPP是远程信息处理控制单元和高阶定位设备的组合，可实现车道级精度，精度小于1米。在准确掌握其位置后，我们还需要一个支持自动驾驶车道水平的高精度地图，以了解车辆在道路上的位置。凭借5G移动通信的大带宽优势，车辆可以实时获得最新信息。高精度地图。
其次，车辆需要了解周围的道路参与者和障碍物。自动驾驶汽车通常有多个先进的传感器，包括摄像头，雷达，甚至是激光雷达，用于感应附近的物体。但是这些有价值的传感器只能检测视线内的物体并且对气候条件敏感，例如雾霾天气摄像机和激光雷达。通过使用V2V车辆通信技术，车辆的感应范围可以延伸到视线之外，例如前后几辆车的位置，甚至是紧急制动的状态信息，从而可以判断道路状况。提前，并采取早期规避措施，以避免追尾事故。事故发生了。同时，通过V2I通信，车辆还可以从道路基础设施获取交叉路口和行人等信息，形成对道路环境的完整感知。
5G技术不仅可以提高自动驾驶汽车的环保意识，还可以利用车辆之间的无线连接，让多辆车做出协同决策，合理规划自己的行动。例如，高速公路内车道上的车辆，当需要驶离高速公路时，可以通过车对车通信与周围车辆协商，并要求周围车辆避开，以便可以改为外面的车道，远离高速。
如前所述，仅依靠自行车智能，L4/L5在理论上是可行的。让机器学会准确识别道路上的所有标志，信号和道路参与者是一项几乎不可能完成的任务，并且机器学习处理所有可能的事故需要花费无法承受的成本。仅通过利用基于5G技术的车辆/车辆协调并充分利用基础设施能力，自主车辆才能实现对驾驶环境的感知以及以较低成本和成本驾驶的决定。
另外，从人工智能的角度来看，机器不能完全取代人类的决策，在一些偶然的复杂场景中，人类需要参与决策，即“人在循环中”。但对于自动驾驶汽车，汽车中的乘客可能无法开车或参与决策。
但是使用5G技术，我们可以让远程服务中心的人员参与决策。例如，在某些特殊场景中，机器无法完成驾驶并导致脱离。就像我们在车辆发生故障时呼叫救援中心一样，车辆可以使用5G网络呼叫远程服务中心并使用5G低延迟。带宽，现场的实时图像和传感器信息被传输到服务中心的专业人员。在虚拟现实场景中，遥控车辆被驱动远离复杂的道路状况，直到驾驶系统可以再次接管车辆。
当然，我们并不是说L4/L5等高自动化只需要5G技术。实际上，车辆互联网技术对于以人为驾驶为中心的低级自动化也非常有用。例如，上述多种传感技术可应用于当前车辆，以提供驾驶员辅助（ADAS），例如基于车辆雷达和V2V技术的组合的前碰撞警告和紧急自动制动。
5G应用汽车联网，有两个亟待解决的问题
目前，在工业和信息化部和交通部的大力推动下，3GPP R14版车辆已基本完成批量生产前的技术准备。当然，在大规模商业使用之前还有一些政策和技术问题需要解决。首先，它是信息安全和隐私。对于大众消费者而言，除了关注车联网带来的便利性和道路安全外，他们还更关注车联网设计的信息安全和隐私问题。为了保护所有者的隐私并提高网络的安全系数，C-V2X设计了一个匿名密钥系统，定期更改身份和信息签名，有必要安装数百甚至数千个证书。机动车。由于信息安全问题，迫切需要与国家的许多相关部门合作，建立适合中国国情的证书管理和分配系统。
此外，C-V2X信息安全需要使用中国自主研发的SM2/3加密算法，该算法已广泛应用于银行等系统，并具有一定的产业基础。但是，现有的支持中国SM2/3算法的芯片仍然不能满足C-V2X每秒数千个签名和验证的要求，大多数从事安全芯片开发的国内企业仍然缺乏发展。体验汽车仪表产品。
虽然国外芯片制造商已经从国家标准系统中获得了SM2/3算法，但他们无法提供支持C-V2X安全规范的产品，因为他们不完全理解国家秘密算法中涉及的认证链接和相关的认证风险。规划。因此，有必要进一步推进政策和资金。预计从事国内外安全芯片设计和开发的公司将很快推出支持国家秘密SM2/3算法的高处理汽车级芯片。
基于3GPP R14版本的C-V2X，它可以增强对自动驾驶汽车环境的感知，并为低级自动驾驶提供更准确的驾驶辅助信息。 L4/L5高级自动驾驶仪所需的协作决策将对V2X通信提出更高的要求，要求V2X增加更高的带宽，更短的延迟，最重要的是，提供更高的可靠性（>
99％）。
在2019年3月，3GPP通过标准项目并计划在R16版本中开发基于5G新风口的5G V2X技术，并利用5G新风口的高带宽，低延迟和高可靠性进一步增强C-V2X技术。支持高级自动驾驶技术的能力。 R16版本的C-V2X标准计划于2019年底完成。相信在标准完成后，芯片制造商也将尽快推出符合R16标准的芯片，并与之合作。汽车公司开发并测试了L4/L5高级自动驾驶汽车。
自动驾驶技术可以让我们摆脱繁重的驾驶任务，使我们的旅程更安全，更环保。 5G汽车网络将大大增强自动驾驶汽车的感知，促进自动驾驶汽车的早期大规模生产。更先进的自动驾驶需要汽车/车辆的广泛合作，而5G技术是自动驾驶的不可替代的手段。

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