汽车领域“新四化”背景下,车联网技术如何发展?
栏目:公司新闻 发布时间:2019-03-19 09:13

环亚娱乐ag88真人版联网化是汽车真正成为智能化终端的基础,是实现无人驾驶的关键一环,也是共享出行的前提。作为汽车“新四化”(智能化、电动化、联网化、共享化)中承上启下的环节,车联网发展仍然处于早期阶段,车辆紧急报警、车载导航、在线信息娱乐等是普及较好的车联网应用,在线升级(OTA)与无线车队管理逐渐得到重视,不过车联网在自动驾驶中的应用仍然比较谨慎。

自动驾驶或安全驾驶辅助系统对于联网通信的实时性、安全性及覆盖率要求极高,目前的车联网基础设施大多不能满足自动驾驶的需求,但美国部分区域、荷兰与中国的无锡等地已经在尝试将交通灯信息推送给联网车辆,以优化道路吞吐流量,提高行车安全。

据业内人士估算,车联网技术如果得到充分应用,将能够降低20%的能源消耗和25% ~ 30%的尾气排放; 缓解60% 的交通拥堵,提高现有道路通行能力2 ~ 3 倍; 减少80%的车辆事故率和30% ~ 70% 的死亡人数。而且,车联网具有信息产品的特点,其边际成本较低,利于大规模应用,一旦有效推广,完全可以基于现有硬件和技术快速实现功能增值和效率提升,因此车联网的发展潜力将随应用数量递增。最后,车联网也为汽车使用模式的变革创造了条件。汽车租赁、汽车共享等模式都可以借助于车联网管理平台而得到快速发展,这一方面将为新能源汽车的普及推广提供支持,另一方面也将直接提高现有车辆的使用效率,从而有助于能源、环保、拥堵等汽车社会问题的全面解决。

图为“汽车技术日”赞助商Logo,排名不分先后。

车联网技术主要由车内网络与车际网络构成,其中车内网络有无线连接和有线连接两种。车际网络则只有无线技术,目前主流车际网技术有两种,一种是基于无线蜂窝技术的车载4G通信(LTE-V)以及其下一代5G 车载通信(C-V2X)技术,另外一种是基于IEEE 802.11p标准的短距离无线通信(DSRC)技术。

DSRC方案早期由美国在上世纪90年代提出,早期主要应用于ETC,载波为915MHz,2002年新标准增加5.9GHz频段,2003年DSRC被纳入IEEE802.11标准,对IEEE802.11标准做了车载使用环境的优化,并于2004年正式命名为IEEE802.11p。欧洲DSRC标准在1998年选择了5.8GHz频段,而日本标准则追随了美国标准。中国交通部ITS中心向交通部无线电管理委员会提出将5.8Ghz频段分配给智能运输系统技术领域的短程通信(包括ETC收费系统)。新加坡、韩国等也相继推出不同频段的DSRC通信标准。经过美欧等地多年发展,DSRC方案的低时延、高可靠性等特性已经得到验证,其主推者主要是传统车企和芯片企业,例如ST意法半导体(展位号E4.4108)、恩智浦、美国高通(展位号E5.5100)、Marvell等都有802.11p的芯片,而日本阿尔卑斯等厂商也提供802.11p模组。

LTE-V技术包括集中式(LTE-V-Cell)和分布式(LTE-V-Direct)两个工作模式。LTE-V-Cell需要基站作为控制中心,实现大带宽、大覆盖通信,而LTE-V-Direct可以无需基站作为支撑,可直接实现车辆与周边环境节点低时延、高可靠通信。该技术在5G时代会演进成C-V2X技术,其主推者主要是电信企业。华为、爱立信、诺基亚、英特尔、奥迪、宝马、戴姆勒等公司共同成立5G汽车通信技术联盟(5GAA),支持该标准发展。高通、联发科等具备移动通信能力的芯片厂商也表态支持C-V2X。

图片来源:Figure 1 V2X技术演进

与芯片厂商多提供一种解决方案不同,博世(展位号E4.4500)等一级供应商通常两种模式的产品都提供,而类似TDK(展位号E5.5106)、罗姆(展位号E4.4100)、京瓷(展位号E4.4700)等提供被动元器件的厂商对两种模式的也没有什么偏好。

DSRC相对LTE-V技术更成熟,在美国与欧洲也已经有商业化落地的案例。但LTE-V和5G C-V2X在技术上也有很多先天优势:实时性更好,可靠性更高,系统容量更大。在成本方面各有优劣,DSRC模块相对便宜,市场调研机构ABI Research估算,采用DSRC技术,预计每个车载通信控制单元(TCU)成本比C-V2X解决方案低13.5~15美元,但采用DSRC技术组网需要另建类似基站的沿路单元(RSU),而LTE与5G的蜂窝车载通信技术,可以与移动通信网络共享基站,因此组网成本比DSRC将低很多。在全球LTE标准统一性较高的条件下,车联网相关硬件产品有望标准化规模化生产,成本降低可期。

2010年左右,车联网开始进入推广和普及阶段,国内外汽车企业陆续推出自己的车联网服务品牌,形成了多种多样的商业模式。早期推广的车联网应用是通用汽车的安吉星系统(OnStar),通用利用自身掌握车辆数据与前装车载终端入口的优势,建立了呼叫服务中心,为车主提供紧急救援、一键导航等服务。

图片来源:Figure 2 DSRC与C-V2X比较

但到目前为止,国内外尚未出现真正得到大规模推广或者占据主导地位的车联网商业模式,安吉星系统在中国市场的续费率仅为40%左右。如前所述,车联网发展较好的应用是车载导航、车辆紧急报警、车队管理、车内娱乐等,在驾驶安全方面的应用开发还不够多。这与当前技术不满足自动驾驶需求有直接关系,5G商业化部署以后,车联网在驾驶安全方面的空间将被打开,甚至有专业人士表示,只有自动驾驶才是5G商业化的必要场景,因为4G技术已经可以支持移动宽带和物联网应用。

由于车联网技术发展较晚,中外差距并不大,华为与中兴等中国公司在C-V2X标准上也发挥了很大作用,中国较为成熟的互联网产业也为车联网奠定了不错的应用基础,中国自主车厂对于联网技术的引入也非常积极,而车联网发展已引发政府的高度重视,车联网标准制定上升至国家层面。2018年6月,工信部级国家标准委员会颁布《国家车联网产业标准体系建设指南(总体要求)》,车联网标准有望在2020年落地,这为中国发展车联网产业提供了历史机遇。

作为业界老牌展会慕尼黑上海电子展(electronica China)的主办方,对于汽车产业链上下游企业进行了全放位调研,收到业界调研反馈同样显示,智能网联汽车领域的话题依旧火热。自动驾驶技术路线及关键技术突破与发展趋势、5G的技术现状及其在自动驾驶中的应用、智能网联汽车的商业化进程和前景预判、智能网联汽车主动安全与信息安全融合解决方案及部署、智能网联汽车人机界面技术与发展趋势、C-V2X与未来交通融合应用、C-V2X商业模式创新和产业链变革等热门话题备受关注。

慕尼黑上海电子展(electronica China)作为中国新能源与智能网联汽车的开年首秀,倾情打汽车技术日(Automotive Day),旗下高端论坛:2019国际新能源与智能网联汽车创新发展论坛将于3月18-19日在上海浦东喜来登由由大酒店盛大召开。2天论坛全面升级,12项技术展示、超过30位业界大咖,近35场精彩发言,干货满满。

此次展会预计将吸引600位业界精英参加,中国工程院院士陈清泉,新能源汽车技术创新工程专家委员会主任王秉刚,汽车评价研究院院长李庆文,中国汽车工业协会副秘书长叶盛基,罗兰贝格全球合伙人/亚太区副总裁郑赟,以及来自上汽集团、福田汽车技术研究院、蔚来汽车、中国汽研北京分院数据与指数中心、重庆汽车知识产权信息中心、智行者科技、德国汽车工业协会、博世、美光、意法半导体、罗姆半导体、三菱电机、艾迈斯半导体(展位号E4.4524)、村田(展位号E4.4100)、加特兰(展位号E4.4620)等业界专家与精英共同聚焦新能源和智能网联汽车产业新生态、新动能和新格局,围绕两大领域平行交融展开议题,解读产业发展焦点话题,启迪未来。

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