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联网汽车将驱动5G服务
 

【作者: Mark Patrick】2022年05月20日 星期五

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虽然L5完全自动驾驶汽车成为商业现实可能尚需几年时间,但您购买的下一辆汽车很可能会支援网际网路连接。根据市场研究和商业谘询服务公司 P&S Intelligence 的资料,到 2025 年,全球联网汽车市场将从2019年724.992亿美金成长到1984.597亿美金,年复合成长率达到24.1%。这一成长回应了消费者对改善驾驶体验的需求也在不断增加,也呈现出电子产品尺寸和成本不断降低趋势。


联网汽车被定义为能够透过网路连接到其他服务和设备的汽车,这些设备包括笔记型电脑和手机、其他联网汽车技术、家庭、办公室或交通讯号灯或应急中心等基础设施。当下汽车拥有大量电子设备,并具备强大演算能力,并且有很多感测器(图一),以至於它们非常类似於行动物联网(IoT)设备,这种能力可用於管理三大领域:远端讯息处理(车辆位置、驾驶员行为、引擎诊断和车辆活动)、用以处理周围环境的基於蜂巢网路车辆到万物(C-V2X)通讯,以及讯息娱乐系统(车辆乘员使用者体验,UX)。


图一 : 当今汽车包含多个电子分系统。(source:NXP)
图一 : 当今汽车包含多个电子分系统。(source:NXP)

联网汽车重要用例

仰仗所有这种车载演算能力,联网汽车每天可以生成多达 4TB 资料,而 C-V2X 通讯技术发展则可以利用这些资料来实现多个用例(图二)。例如,从引擎管理系统拮取的资料可以发送到远端服务中心,以促进预防性维护。汽车拮取到有关当地交通状况和天气讯息可以输入公共安全资料库,驾驶员行为和车辆里程可以支援基於使用情况的保险计画。



图二 : C-V2X 通讯技术支援多种用例。(source:NXP)
图二 : C-V2X 通讯技术支援多种用例。(source:NXP)

我们目前道路上越来越多的混合动力电动车已经在利用日益复杂的能源管理系统来确定最隹动力来源:电动机或内燃机,当然这也仰仗於诸如行程概况和驾驶员风格等讯息。蜂巢网路功率和覆盖范围改进使这些车载系统能够利用基於云端边缘处理技术和人工智慧(AI)来做出更明智决策,提高车辆续航里程,减少碳排放,并最大限度延长电池寿命和改进性能。


C-V2X 标准管理联网汽车安全性

全球标准组织 3GPP 认识到不断提高的联网汽车通讯重要性和安全关键性,因而有责任开发支援联网汽车C-V2X 技术。伴随蜂巢网路技术发展,3GPP 一直在增加 C-V2X 功能(图三)。 3GPP 第 16 版中所定义功能已经为自动驾驶汽车高阶驾驶应用铺平道路,并且能够利用已有高输出量、超可靠、低延迟5G 网路。



图三 : 3GPP V2X 标准演进。(source:5GAA,c-V2X部署时间表)
图三 : 3GPP V2X 标准演进。(source:5GAA,c-V2X部署时间表)

距离自动驾驶汽车广泛应用可能尚有一段路要走,但Google的 Waymo、BMW的 Vision iNext 和Tesla等车型的高调试验正在成为当下头条新闻,并且也已经建立行业预期和未来强劲势头。目前已经有许多高端车辆配备自动驾驶技术一些次集功能,而这些车辆驾驶员则仰仗 C-V2X 技术。


尽管 4G/LTE 网路速度足以支援上述许多用例,但由於联网汽车共用资料量不断成长,对可用频宽提出了越来越大挑战。此外,伴随能源管理等车载系统变得更加复杂,对网路延迟性能期??也会逐步提高。


结论

联网汽车时代仍在不断发展,因此 5G 连接之潜在优势尚未达到关键数量状态。但伴随全自动驾驶汽车成为现实越来越近,网路速率和云端边缘处理能力将需要达到类似人脑反射水准延迟,可靠和安全运行要求联网汽车能够即时回应周边事件。


尽管 5G 最初重点是放在重要城市和大都市部署,但 C-V2X 基础设施、车辆远端讯息处理和讯息娱乐都将仰仗於可靠通讯基础设施。当下的无线网路正在快速成为自动驾驶汽车未来发展障碍,因此业内一直在大声疾呼,没有 5G 就没有自动驾驶汽车!


考量光纤级别输出量和延迟要求,联网汽车是5G设计用例之经典展示,汽车行业无疑将成为5G服务推出的关键驱动力。


(本文作者Mark Patrick任职於贸泽电子)


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