怎樣利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和5G加速C-V2X發(fā)展

聯(lián)網(wǎng)汽車市場(chǎng)潛力無窮，不僅是物聯(lián)網(wǎng)（IoT）產(chǎn)品增長(zhǎng)最快領(lǐng)域之一，根據(jù)Machina Research 報(bào)告顯示，至2025年，潛在的應(yīng)用價(jià)值高達(dá)2530億美元。此外，聯(lián)網(wǎng)汽車也對(duì)公民安全影響甚巨，據(jù)Bosch分析，到2025年，聯(lián)網(wǎng)汽車可以挽救11，000人的生命，減少260，000的事故，同時(shí)每年減少40萬噸的二氧化碳排放并節(jié)省2.8億小時(shí)的駕駛時(shí)間。

5G移動(dòng)通訊是推動(dòng)自駕車的主要?jiǎng)恿Γ鳦-V2X技術(shù)（vehicle-to-everything）更是其中重要關(guān)鍵之一。C-V2X技術(shù)將使聯(lián)網(wǎng)汽車市場(chǎng)充分發(fā)揮潛力，C-V2X是3GPP組織制訂的汽車通信產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，目前在全球范圍內(nèi)可商用，并得到世界領(lǐng)先的運(yùn)營(yíng)商、汽車制造商和供貨商的支持，承諾將C-V2X技術(shù)加到公司的產(chǎn)品組合中。C-V2X提供的安全性、范圍、延遲和可靠性水平，已被證明遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過替代解決方案 DSRC / 802.11p 短距無線通信技術(shù)的能力。

歐盟決定5G與Wi-Fi并存

2019年7月4日，21個(gè)歐盟國(guó)家投票反對(duì)歐盟委員會(huì)計(jì)劃，該計(jì)劃原先欲采用短距離Wi-Fi作為車對(duì)車（V2V）通信技術(shù)，也阻止車聯(lián)網(wǎng)采用5G技術(shù)。歐盟此次決定不僅為5G聯(lián)網(wǎng)汽車開啟了大門，同時(shí)也不會(huì)排除Wi- Fi使用。

多年來，汽車產(chǎn)業(yè)在聯(lián)網(wǎng)汽車方面分為Wi-Fi和5G兩派：

支持Wi-Fi：通用汽車、NXP、豐田、福斯和Volvo

支持5G：BMW、戴姆勒、福特、華為、英特爾、高通和三星

受到這兩派技術(shù)爭(zhēng)辯而拖延了原先訂于2016年部署Wi-Fi的時(shí)程，如今5G已經(jīng)在「全球部署多個(gè)5G網(wǎng)絡(luò)」以及「聯(lián)網(wǎng)汽車的發(fā)布延遲」的情況下，Wi-Fi似乎不再值得討論。歐洲公司對(duì)于投資「即將過時(shí)」的Wi-Fi技術(shù)，心生遲疑態(tài)度。特別是，車輛Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)802.11p使用低帶寬的5.9GHz無線電頻道，在汽車高速行駛高達(dá) 260km/hr 的情況下，行駛150m - 1km距離以 3至27Mbps 的速度傳輸數(shù)據(jù)，不論是汽車或火車。然而，考慮到實(shí)際因素，Wi-Fi的實(shí)際傳輸距離和數(shù)據(jù)帶寬可能落在低至中間的范圍部分。

無論是使用Wi-Fi還是5G，對(duì)V2X通信的基本概念都是相同的，也就是汽車得以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渌嚭彤?dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)施（道路、交通信號(hào)燈和控制系統(tǒng)）借助5G/Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)鏈接起來，為安全性進(jìn)行協(xié)調(diào)，最終達(dá)成完全自動(dòng)化。

C-V2X優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)出色：使汽車成為所有汽車的“眼睛”

相形之下，C-V2X可以使用與802.11p相同的5.9GHz無線電頻道，同時(shí)提供低帶寬和高帶寬兩種選項(xiàng)，用于傳輸更多數(shù)據(jù)，保證在范圍、可靠性和延遲方面更出色的表現(xiàn)。高通公司表示，5G C-V2X將支持行駛速度高達(dá) 500km/hr 車輛之間的數(shù)據(jù)傳輸，即使距離超過450公尺，并且受益于5G多塔臺(tái)的特色。事實(shí)上，C-V2X是唯一一項(xiàng)具有5G永續(xù)發(fā)展路線圖的聯(lián)網(wǎng)汽車技術(shù)，可以支持反向兼容（backward compatibility）。C-V2X也已經(jīng)發(fā)展到5G-V2X，新釋出的3GPP版本為該技術(shù)增強(qiáng)了基礎(chǔ)功能。

基于以上優(yōu)勢(shì)，再加上高階移動(dòng)手機(jī)芯片開發(fā)商的支持，使得5G成為法國(guó)、德國(guó)和意大利大多數(shù)汽車制造商，英國(guó)捷豹路虎和勞斯萊斯以及中國(guó)上汽集團(tuán)明確的選擇。2019年4月，歐盟拒絕將WiFi技術(shù)作為C-V2X標(biāo)準(zhǔn)的提議，正式允許5G和Wi-Fi兩種標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)。

事實(shí)上，5G布建已經(jīng)在意大利、德國(guó)、英國(guó)和西班牙等多個(gè)歐洲國(guó)家建立，而配備C-V2X的車輛極可能在未來幾年內(nèi)推出，例如：商用5G車輛服務(wù)，Waymo自動(dòng)駕駛正在開發(fā)中，而高通的9150 C-V2X芯片也搭載在多家車廠進(jìn)行路測(cè)。

企業(yè)加入C-V2X聯(lián)盟一直在增加

C-V2X聯(lián)盟受到5GAA支持，在2017年開始時(shí)僅8個(gè)創(chuàng)始成員，現(xiàn)在有120個(gè)成員，并且參與者來自跨多個(gè)行業(yè)，包括奧迪，寶馬，戴姆勒，福特汽車，通用汽車，本田，現(xiàn)代，日產(chǎn)，大眾和沃爾沃在內(nèi)的汽車制造商都是會(huì)員，還有科技公司，例如英特爾，三星和高通;阿爾卑斯，大陸和博世等汽車電子公司;諾基亞和愛立信等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商; 和運(yùn)營(yíng)商AT&T，T-Mobile，Verizon和Vodafone。福特汽車更是C-V2X忠實(shí)擁護(hù)者，尤其在經(jīng)過大量DSRC投資后，福特認(rèn)為C-V2X更快，更可靠，更便宜。

根據(jù)3GPP推動(dòng)5G進(jìn)程，第16版（Release 16）預(yù)計(jì)到2020年中期將更加強(qiáng)化C-V2X能力，例如讓多輛汽車溝通談判穿越交叉路口的最佳方式，而且，第16版應(yīng)該將延遲從幾十毫秒減少到10毫秒。

其實(shí)，2018年，C-V2X已在歐洲、日本、澳洲、中國(guó)和美國(guó)等地成功進(jìn)行了驗(yàn)證性試驗(yàn)及互操作性測(cè)試。C-V2X是目前所有V2X選項(xiàng)中，唯一可透過反向兼容方式明確朝著5G方向發(fā)展的技術(shù)，就是要達(dá)到在實(shí)際的駕駛情境中，提供可靠而穩(wěn)定的表現(xiàn)。

C-V2X通訊技術(shù)不僅能夠補(bǔ)足其他先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS），如雷達(dá)、光達(dá)和攝影機(jī)等系統(tǒng)的不足之處，還能夠支持日趨多元的道路安全情境，并透過偵測(cè)且直接交換重要信息的方式，強(qiáng)化車輛的狀況發(fā)生的察覺能力。

政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)必須支持

C-V2X倡導(dǎo)者也必須說服監(jiān)管機(jī)構(gòu)，這個(gè)過程需要花時(shí)間。 1999年，美國(guó)政府曾為早期標(biāo)準(zhǔn)DSRC的5.9GHz頻段附近劃出了一片有價(jià)值的電波頻譜，而目前 C-V2X的支持者就需要大約四分之一的無線頻譜。美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)正在審查有關(guān)為C-V2X騰出空間的可能豁免的意見。

C-V2X 名詞解釋：

C-V2X（蜂巢式車輛對(duì)一切）敘述一組技術(shù)允許車輛通過現(xiàn)有的蜂巢式網(wǎng)絡(luò)，彼此之間以及與其他智能運(yùn)輸解決方案通訊，并保證服務(wù)的完全覆蓋和連續(xù)性。

V2V（車輛對(duì)車輛）：允許車輛相互通話并發(fā)送和接收，例如：關(guān)于緊急煞車或靜止車輛的警告，得以避免追撞事故，以及交通路口和交叉口處的碰撞警告，提高交通安全。

V2I（車輛對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施）：允許車輛與道路基礎(chǔ)設(shè)施通訊，例如交通信號(hào)燈、速限標(biāo)志和收費(fèi)站。舉例來說，駕駛可以監(jiān)控交通信號(hào)燈的狀態(tài)和轉(zhuǎn)換時(shí)間，他們可以預(yù)測(cè)何時(shí)減速或加速。這不僅可以改善交通流量、防止事故發(fā)生，還可以節(jié)省燃料并減少空污。

V2P（車輛對(duì)行人）：允許車輛通過手機(jī)與行人和腳踏車騎士溝通。V2P的目的是保護(hù)易受攻擊的道路使用者，減少擦撞，使街道更安全，這不僅是為了司機(jī)，還有所有的道路參與者。

V2N（車輛對(duì)網(wǎng)絡(luò)）：允許車輛與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信，通過現(xiàn)有的蜂巢式網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)車輛、基礎(chǔ)設(shè)施和行人之間高度可靠性及遠(yuǎn)程通訊。使車輛能夠在視線之外進(jìn)行通訊，進(jìn)一步提高了道路安全性和交通效率。

來源：stpi.narl