V2X 技術(shù)上陣，拯救新手黨和女司機(jī)

 在今年的云棲大會(huì)上，阿里帶給我們的驚喜著實(shí)不小，除了成立了“一聽名字就很厲害”的平頭哥半導(dǎo)體公司外，阿里在自動(dòng)駕駛上也逐漸展露其布局和雄心。

會(huì)上介紹，阿里推出了第一輛L4級(jí)的自動(dòng)駕駛物流車;獲得杭州第一張自動(dòng)駕駛牌照;發(fā)布車路協(xié)同系統(tǒng)，選擇物流園區(qū)作為其落地的第一站。這三個(gè)的自動(dòng)駕駛的動(dòng)作，可以看出阿里在自動(dòng)駕駛上逐漸強(qiáng)調(diào)可落地的重要性。

關(guān)于自動(dòng)駕駛我們并不陌生了，谷歌、特斯拉、百度、騰訊等行業(yè)巨頭早已紛紛公布其關(guān)于自動(dòng)駕駛的戰(zhàn)略或進(jìn)展，但是關(guān)于車路協(xié)同的技術(shù)貌似提的沒有那么多。車路協(xié)同的技術(shù)具體是什么?自動(dòng)駕駛和車路協(xié)同兩者分別扮演著什么角色?今天21ic小編就跟大家聊一聊。

V2X 技術(shù)介紹

車路協(xié)同技術(shù)采用是先進(jìn)的無線通信和新一代互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，全方位實(shí)施車車、車路動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)信息交互，并在全時(shí)空動(dòng)態(tài)交通信息采集與融合的基礎(chǔ)上開展車輛主動(dòng)安全控制和道路協(xié)同管理，充分實(shí)現(xiàn)人車路的有效協(xié)同，保證交通安全，提高通行效率，從而形成的安全、高效和環(huán)保的道路交通系統(tǒng)。

專家認(rèn)為，車路協(xié)同更像是新瓶裝舊酒，算是 V2X 技術(shù)的一個(gè)分支 V2I。考慮到車路協(xié)同屬于 V2X 的分支、后者涵蓋的技術(shù)范疇更廣，下面的討論以 V2X 技術(shù)為主。

V2X，顧名思義就是vehicle-to-everything，其希望實(shí)現(xiàn)車輛與一切可能影響車輛的實(shí)體實(shí)現(xiàn)信息交互，目的是減少事故發(fā)生，減緩交通擁堵，降低環(huán)境污染以及提供其他信息服務(wù)。

V2X主要包含vehicle-to-vehicle (V2V)， vehicle-to-infrastructure (V2I)， vehicle-to-network (V2N)以及vehicle-to-pedestrian (V2P)。

V2X通信技術(shù)目前有DSRC與LTE V2X兩大路線。DSRC發(fā)展較早，目前已經(jīng)非常成熟，不過隨著LTE技術(shù)的應(yīng)用推廣，未來在汽車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域也將有廣闊的市場(chǎng)空間。

相比DSRC技術(shù)，LTE V2X可以解決前者在離路覆蓋、盈利模式、容量及安全等各方面存在的問題。它的部署相對(duì)容易，頻譜帶寬分配靈活，傳輸可靠，覆蓋廣而且隨著3GPP持續(xù)演進(jìn)，可支持未來ITS業(yè)務(wù)需求。然而，LTE V2X的缺點(diǎn)也同樣突出：標(biāo)準(zhǔn)尚在制定過程中，技術(shù)成熟度較低，面向車車主動(dòng)安全與智能駕駛的服務(wù)性能還需要充分的測(cè)試驗(yàn)證。

阿里的車路協(xié)同系統(tǒng)

據(jù)介紹，阿里A.I. Labs推出的自動(dòng)駕駛智慧物流車取消了駕駛艙，兩側(cè)設(shè)置了兩塊屏幕用于向行人展示車輛的駕駛信息、目的地信息等等。在傳感器方面，車輛的前后和兩側(cè)搭載了Velodyne的16線激光雷達(dá)。車頂上則安裝了一個(gè)Velodyne 32線的激光雷達(dá)，一個(gè)雙目攝像頭，5個(gè)單目攝像頭，其他的傳感器，如RTK、超聲波雷達(dá)等則隱藏在車身中。

這款智慧物流車具備非常強(qiáng)的環(huán)境感知能力，即使在高速行進(jìn)的過程中可以快速識(shí)別幾百種物體。此外，這款智能物流車也可以適用上萬種交通場(chǎng)景。包括在雨天等視線不清晰的情況下依然可以做到要避讓行人;此外，還能夠做到避讓和跟隨前方行駛緩慢的自行車。

但單車智能依舊有單車智能的局限，比如感知盲區(qū)的存在、高精度地圖無法實(shí)時(shí)更新、成本高昂、對(duì)佳通的整體情況不能完整感知、無法有效決策等問題。因此，阿里A.I. Labs試圖從車路協(xié)同著手解決上述的問題，使得自動(dòng)駕駛能夠更好地迅速落地。

阿里認(rèn)為通過建設(shè)智能化的道路，可以使得路面上的車都能夠共享智能能力。在車路協(xié)同的基礎(chǔ)搭建完成了之后，汽車可以減少傳感器的配置，從而大幅度降低汽車的成本。也是基于這個(gè)原因，阿里A.I. Labs認(rèn)為車路協(xié)同是撬動(dòng)自動(dòng)駕駛行業(yè)發(fā)展的重要切入點(diǎn)。

此前的車路協(xié)同方案更多是體現(xiàn)在如何通訊上，即研發(fā)通訊技術(shù)能讓路傳送信息給車。阿里A.I. Labs的方案是定義傳送什么樣的信息，即路需要精確感知到什么信息，什么樣的信息是對(duì)車有用的，然后可將不同的信息用已有的通信方案?jìng)魉徒o不同的車輛。此外，協(xié)同智能也是對(duì)單車智能的全面升級(jí)，協(xié)同智能將幫助汽車擁有上帝視角感知網(wǎng)絡(luò)、有利于多智能協(xié)同決策和整體控制和調(diào)配。

感知是車路協(xié)同最重要的一環(huán)，那么阿里A.I. Labs是如何實(shí)現(xiàn)感知功能?

阿里和國(guó)家公路設(shè)計(jì)院成立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室推出了路測(cè)的智能感知基站，感知基站可以長(zhǎng)距離感知路面的信息，檢測(cè)范圍達(dá)+/-200米(400米)，各個(gè)感知基站互聯(lián)互通，可實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距高傳輸，工業(yè)級(jí)的設(shè)計(jì)，可以防雨防霜，應(yīng)對(duì)各種天氣情況。由于感知基站對(duì)實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性都有很高的要求，阿里也在非常相關(guān)的數(shù)據(jù)庫上達(dá)到了第一名的層級(jí)。

有了自動(dòng)駕駛技術(shù)，為什么還要發(fā)展 V2X 技術(shù)?

既然已經(jīng)有了自動(dòng)駕駛技術(shù)，為什么還要發(fā)展 V2X 技術(shù)?

因?yàn)橹辽購(gòu)哪壳皝砜?，單一的自?dòng)駕駛汽車并不能徹底地提升交通運(yùn)行效率。自動(dòng)駕駛汽車傳感器套件探測(cè)距離最遠(yuǎn)也就 300 米左右，但如果在視野開闊的情況下，人眼可以輕松看到 500 米以外的路況。

這意味著真正的高速場(chǎng)景下，自動(dòng)駕駛汽車的感知能力是存在瓶頸的。長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，要調(diào)度整個(gè)交通路網(wǎng)上的自動(dòng)駕駛車隊(duì)，如果支持車對(duì)車、車對(duì)人和車隊(duì)基礎(chǔ)設(shè)施通信，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)擁堵，都能實(shí)時(shí)傳遞給所有車輛，從而提升整個(gè)路網(wǎng)的運(yùn)行效率。

事實(shí)上，在阿里之前，已經(jīng)有非常多的企業(yè)在研究 V2X 技術(shù)的商業(yè)化了。

比如在阿里宣布和交通部合作的同一天，百度總裁張亞勤在百度云智峰會(huì)上表示，百度云驅(qū)動(dòng)的 Apollo 自動(dòng)駕駛平臺(tái)、DuGo(度行)平臺(tái)提供車輛低延時(shí)的接入能力，支持 V2X 技術(shù)解決方案。目前已有 10 萬多輛新能源車和 2 萬多輛分時(shí)租賃車接入。

據(jù)悉2018年底將會(huì)正式開源Apollo車路協(xié)同方案，向業(yè)界開放百度Apollo在車路協(xié)同領(lǐng)域的技術(shù)和服務(wù)。

但要較起真來，百度和阿里都不是 V2X 領(lǐng)域的先行者。

通用汽車早在上世紀(jì) 50 年代末，就打造了一條埋入大量通信設(shè)備的概念高速公路，車輛在與路的信息交互下實(shí)現(xiàn)了相當(dāng)初級(jí)的“自動(dòng)駕駛”。那可能是史上最早的車路協(xié)同方案。

難能可貴的是，幾十年來通用居然沒放棄在當(dāng)時(shí)看起來商業(yè)化遙遙無期的 V2X 技術(shù)，一直研究到了今天。當(dāng)然也順理成章的成為全球各大車企里最早摘到 V2X 果子的人：2017 款凱迪拉克 CTS 車型和 2018 款 XTS 和 ATS 車型，已經(jīng)全系標(biāo)配 V2V 技術(shù)。

根據(jù)美國(guó)高速公路安全管理局(NHTSA)的評(píng)估，V2V 和 V2I 技術(shù)的應(yīng)用可以避免或減輕多達(dá) 80% 的交通事故。此外，該技術(shù)預(yù)計(jì)將為美國(guó)帶來 710 億美元/年的經(jīng)濟(jì)效益。

而在中國(guó)，工信部在浙江、上海、京津冀、重慶、長(zhǎng)春、武漢等地，與當(dāng)?shù)卣炇鹆税l(fā)展機(jī)遇寬帶移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的智慧交通與智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展示范的合作協(xié)議，在無錫，2017年開展了LTE-V車聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的公共道路測(cè)試，華為、奧迪、中國(guó)移動(dòng)、無錫交警等單位參與，2018年將升級(jí)為全球首個(gè)LTE-V全覆蓋的城市，具體數(shù)據(jù)是覆蓋211個(gè)路口和5條高架，服務(wù)10萬輛社會(huì)車輛的車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。

高通C-V2X芯片組了解一下

除了以上大方面的介紹，21ic小編再?gòu)母讓臃矫嫔辖榻B下高通的C-V2X芯片組。

2017年9月，高通發(fā)布了首款基于3GPP Release 14規(guī)范、面向PC5直接通信的C-V2X商用解決方案高通9150 C-V2X芯片組。為了滿足汽車制造企業(yè)對(duì)采用C-V2X解決方案實(shí)現(xiàn)道路安全的量產(chǎn)需求，該芯片組預(yù)計(jì)將于2018年下半年商用出樣。為了幫助加速汽車生態(tài)系統(tǒng)商用就緒，高通還宣布推出全新的高通C-V2X參考設(shè)計(jì)，它將包括集成全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)功能的9150 C-V2X芯片組，以及運(yùn)行智能交通系統(tǒng)(ITS)V2X協(xié)議棧的應(yīng)用處理器和硬件安全模組(HSM)。

高通推出的9150 C-V2X芯片組可以分成三個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，分別是車對(duì)車V2V，車對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施V2I以及車對(duì)人V2P，使用的是5.9GHz ITS頻段。最神奇的是，芯片本身的加密系統(tǒng)不需要額外的身份識(shí)別模塊，而是自成一派。是的，雖然都是通訊，車載通訊網(wǎng)絡(luò)與普通設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)還都不一樣。

但為了確保芯片的溝通能力，高通9150 C-V2X芯片組依然會(huì)支持4G網(wǎng)絡(luò)，將信息娛樂系統(tǒng)集成到一起，最終讓每一輛車都成為互聯(lián)網(wǎng)的一部分，最終構(gòu)成即將到來的5G網(wǎng)絡(luò)。

C-V2X從技術(shù)提出的那天起，就得到了汽車行業(yè)和交通行業(yè)的廣泛支持，有非常良好的生態(tài)系統(tǒng)共同推進(jìn)C-V2X從接入層到應(yīng)用層到上車的開發(fā)。高通預(yù)計(jì)在2020年前后就會(huì)有量產(chǎn)的車型上市。5G新空口會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)移動(dòng)通信能力，在5G新空口的框架下，C-V2X會(huì)實(shí)現(xiàn)非常好的演進(jìn)，進(jìn)一步支持自動(dòng)駕駛。

總結(jié)

V2X 或者說車路協(xié)同和自動(dòng)駕駛是強(qiáng)相關(guān)的兩個(gè)技術(shù)體系。官方出臺(tái)的相關(guān)法律法規(guī)文件幾乎沒有自動(dòng)駕駛汽車或無人駕駛汽車的說法，都是“智能網(wǎng)聯(lián)汽車”，這里的“智能”主要是指自動(dòng)駕駛和車機(jī)智能，而“網(wǎng)聯(lián)”就是V2X技術(shù)。

不管是自動(dòng)駕駛，還是V2X 技術(shù)，其本質(zhì)和目的都是為了駕駛更安全，交通更順暢，有了它們，以后開車上路再也不怕新手黨和女司機(jī)了，讓我們期待這些技術(shù)的早日完善和應(yīng)用。