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V2X 与自动驾驶之间差着好几个 5G

虎嗅APP 09-21

9 月 6 日,就在无锡 "2019 世界物联网博览会 " 前夕,福特中国在无锡展示讲解了福特目前在车联网技术的测试项目和情况,并且宣布计划于明年上半年推出车联网的部分商用功能。

车联网其实是属于物联网的一部分,也都是基于互联网延伸而来,实质上三者都是在做到 " 信息互通 " 的基础上,实现更多的功能,以提高生产力、便捷生活等等。这也是为什么福特会选择在无锡进行车联网技术实验,无锡近些年来对于物联网投入了大量的资源,是中国物联网产业起步最早、规模最大的区域之一。

已经在物联网深耕 10 年之久的无锡,自然而然看到了车联网的未来。在 "2018 世界捂脸博览会 " 期间,全球首个城市级车联网(LTE-V2X)示范应用项目在无锡首发,而今年无锡又摘得 " 全国首个车联网先导区 ",并发布了《国家级江苏(无锡)车联网先导区创建实施方案》。

(无锡车联网先导区 V2X 路段)

目前福特中国在无锡车联网先导区的测试项目,主要包括汽车 - 道路基础设施互联(V2I,Vehicle to Infrastructure)、汽车 - 行人互联(V2P,Vehicle to People)、汽车 - 汽车互联(V2V,Vehicle to Vehicle)。

从福特实际的体验来看,目前实现了一些能够解决痛点的功能,但距离 " 想象 " 中的车联网还仍有差距。

先从最短板说起,V2V 部分。现阶段福特能够实现的功能是,当其他车辆从侧面突然横向接近时候,车辆会估算时速和路径,提醒驾驶员侧面有车辆驶入,以防止视野盲区可能导致的交通事故。此外,如若前车紧急刹车,也能对后车进行提醒。

但是,实现这样的功能需要双方车辆都具有相关通信模块才能得以实现,并且所能达到的功能还非常有限。

然后 V2P 部分,也存在同样的问题。目前所能实现的功能是,当行人出现在前方道路,或者从盲区冲出,驾驶员会得到提醒以告知车主刹车。与 V2V 存在的问题相同,若要实现更多的功能,以及方便行人得知车辆靠近等信息,需要行人的手持设备支持相关硬件软件,所以福特采用了另一种方式弥补这样的问题。

也就是通过目前效果较好的 V2I 部分。

无锡在先导区的交通信号灯上装了通信模块,从而可以与车载系统相连。车辆可以显示前方交通信号灯的信息,例如每个方向是什么灯、还有变灯倒计时,这样车主能够提前得知交通信号灯的信息。并且福特通过添加车速引导功能,能够实现车辆实时计算以目前交通灯情况,该以什么样车速接近路口为好,也就是说车辆在保证限速情况下,以目前时速如果可以通过,则提示绿色,如果不能,则显示红色。

依托这块功能,福特还增加了一个智能启停功能,当红灯时间过长,则停止发动机运转以节省油耗,而前方红灯时间不长,则保持发动机运转以待随时起步。

前面提到的 V2P 是基于该功能弥补手持设备问题,是因为道路基础设施还包括大量的摄像头以及传感器,可以将道路信息实时传达给车辆作判断,例如行人、施工、道路损坏、救护车、消防车等,让驾驶员提前知晓周围路况,以做出相应的对策。

其实实际体验下来,虽然并未觉得十分惊艳,但也的确解决了一些痛点。例如最基本的交通信号灯信息,平时开车经常会遇到多种让人 " 哭笑不得 " 的情况,通过福特的车联网方案就能轻松得以解决。

当前方车辆体积庞大,后方驾驶员完全无从知晓信号灯情况,很容易出现闯红灯情况;再比如很多路口的交通灯是没有时间显示的,在红灯转绿之前是无人知晓的,虽然有聪明的车主知道从横向信号灯变黄以及行人灯变化来提前判断,但一方面有些交通路口交通灯逻辑非常复杂,另一个大部分车主并不会关注这些信息。由此导致的结果就是,由于前方车辆起步迟缓,导致一个绿灯时间并不能通行多少车辆,从而进一步加重交通拥堵。

也许有人会质疑:" 就这点功能也能叫车联网?还是得等 5G 技术来了,车联网就能实现自动驾驶了。"

这个观点也对也不对,要想知道 5G 是不是车联网和自动驾驶的 " 救星 ",得先科普一些知识。

前面提到过,车联网其实就是互联网的延伸,也就是通过某种通信手段,将汽车连接起来组成网络。其实车联网涵盖的方面很广,经常见到的有车与车(V2V)、车与人(V2P)、车与基础设施(V2I)、车与路(V2R)、车与网络(V2N)、车与云(V2C)等等。将其总结起来合为一体就是 V2X(Vehicle to Everything),也就是真正车联网,福特所实现的不过是车联网的一部分。

其实 V2X 概念很早就提出了,但究其两点原因一直限制其发展。

一方面是车本身,一辆车拥有很多零部件,例如发动机、悬架、空调、音响等,这些都能够将其信息数字化。有了数据,就能通过车内互联实现相互协作,例如轮胎传感器的数据显示通过某种路段,那么车辆就可以通过调节发动机以适应。但数据化需要硬件的支持,例如车载电脑、传感器、数据传输设备等,过去由于技术的限制和车辆制造的局限性,导致做得并不到位,但如今车内互联早已不是问题,并且实现了诸多的 " 智能化 " 功能。

那么问题来到另一个方面了,无论车辆如何 " 智能 ",如果无法与外界沟通,那么信息的获取就被限制在了车辆本身,而一辆车所拥有的传感器以及其他数据是有限的,所以能够实现的功能也就是有限的。

所以车联网应运而生。

1992 年美国材料实验学会(ASTM,American Society for Testing Materials)针对 ETC 业务提出了 DSRC 技术(DeDICated Short Range CommunICation,专用短程通信),以用作车辆的对外通信。该技术后来经过不断完善,最终变成了 IEEE 的车联网通信技术标准(802.11p)。

是不是对 802.11p 感觉很眼熟,是的没错,DSRC 技术有点类似于 WiFi 通信,通过基础设施装载 RSU(Road Side Unit,路载单元),和车辆配置 OBU(On Board Unit,车载单元),加上 ITS(Intelligent Transport System,智能交通系统)实现车联网。

但是这项技术的问题就如同 WiFi 一样,通信距离短且不稳定。

所以车联网看上了技术设施密布,且通信距离长,同时较稳定的蜂窝移动通信(Cellular),也就是手机通信。福特目前所采用的 C-V2X(Cellular-Vehicle to Everything)即是使用的该项技术,不过问题就来了,2014 年 9 月 LG 向 3GPP 提交的 V2X 通信应用规范草案,2015 年 3GPP 正式启动该技术的标准化研究,并在 2016 年 9 月,在 R14 版本中完成了对其标准的制定。

如果注意到时间节点的,就会发现,彼时占领手机通信的技术,是 LTE,也就是 4G 技术,所以几乎所有车联网如同福特所采用的 C-V2X 技术,其通信速度都局限在 4G 下。

虽然对于目前手机功能,4G 技术已经相对足够,但是对于一辆 " 移动危险盒子 " 来说,无论是其数据带宽,还是传输延迟,都不足以保证绝对的安全和更多的功能实现。

所以高带宽、低延迟的 5G 技术成为了车联网的 " 救星 "。

但这不意味着有了 5G 技术,车联网就能马上发展到其 " 终极状态 " ——自动驾驶。

之所以说车联网的 " 终极状态 " 就是自动驾驶,是因为目前来说自动驾驶的难点,在于 " 感知 " 部分,也就是信息获取部分。打个比方,目前全世界采用的道路规则和交通灯等信息牌,也就都是基于 " 人驾驶 " 来设置的,如果信息输入不再需要 " 人眼 ",而是通过车联网直接通讯,那就不需要现在的道路指示了。

而现在的车辆无法获取 " 全部 " 有效的道路信息,所以就可能不足以作出相对正确的判断,所以限制着自动驾驶的发展。

问题也就在于此,5G 技术虽然能够大大加快车联网的发展进程,但不代表着通过获取大量信息就能实现自动驾驶,这是一个必要不充分的条件。所以甚至很长一段时间内,车联网所能实现的功能还很 " 低级 "。

美好的愿景是没错的,但是车联网技术需要的不仅仅是 5G 技术的通讯加持,而是相关的整体行业发展。城市的基础设施建设、装载相关硬件的车辆普及、人们手持设备的支持,这些每一个方面都需要一个过程才能完善,也需要车企与政府紧密合作才能逐渐看到 " 开花结果 "。

笔者此次的体验,让我从车联网的一角,窥视了未来的可能性。福特实现了一些能够解决目前交通的痛点,并尝试将其商业化,从而能够更好的推进整个行业的发展,起码迈出了第一步,或许并不是 " 惊艳 " 的一步,但至少为将来的可能打下了基础。也就如同自动驾驶,通过一个一个小功能的实现,逐渐接近于理想的车联网,或许才是唯一的道路。

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