作為智能網(wǎng)聯(lián)汽車的核心技術(shù)之一,C-V2X在快速普及應(yīng)用的同時(shí),還面臨一系列的發(fā)展痛點(diǎn)。比如網(wǎng)絡(luò)攻擊、隱私泄露等過(guò)去在智能手機(jī)領(lǐng)域高發(fā)的問(wèn)題,隨著整車與外界的互聯(lián)互通性不斷增強(qiáng),在汽車上也開(kāi)始頻繁上演。如何開(kāi)發(fā)一套高安全、高可靠的C-V2X解決方案,成了行業(yè)共同關(guān)注的話題。
對(duì)此,9月28日在是德科技舉辦的5G C-V2X 線上技術(shù)領(lǐng)袖講座上,是德科技汽車戰(zhàn)略規(guī)劃師Bill McKinley、高通高級(jí)總監(jiān)Jim Misener、5GAA首席技術(shù)官M(fèi)axime Flament以及OmniAir Consortium執(zhí)行董事Jason Conley展開(kāi)了熱烈的討論。

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政策市場(chǎng)雙重驅(qū)動(dòng),C-V2X加速商用
隨著人們對(duì)駕駛安全的關(guān)注度不斷提升,車聯(lián)網(wǎng)這一由汽車、電子、通信、交通等領(lǐng)域深度交叉融合而成的新型產(chǎn)業(yè)形態(tài)開(kāi)始受到廣泛的關(guān)注。尤其是V2X,作為車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中關(guān)鍵的信息交互技術(shù),由于可以通過(guò)車與基礎(chǔ)設(shè)施、其他道路交通參與者以及云端的充分互聯(lián),提高駕駛安全性以及道路通行效率,正成為汽車及其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的關(guān)注重點(diǎn)。
目前,業(yè)內(nèi)用于V2X的通信技術(shù)主要有兩種,一種是在20世紀(jì)90年代就被提出的專用短程通信技術(shù)DSRC,另一種是蜂窩車聯(lián)網(wǎng)技術(shù),即C-V2X,包括LTE-V2X和5G-V2X兩種。C-V2X雖然起步相對(duì)較晚,但發(fā)展速度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了DSRC技術(shù)。特別是5G-V2X,憑借著高速率、廣覆蓋、低時(shí)延、高可靠等信息傳輸特征,先后吸引了包括中國(guó)、美國(guó)等在內(nèi)多個(gè)主流汽車市場(chǎng)的積極部署,并制定相應(yīng)的測(cè)試認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。
“為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況?因?yàn)樵谌蚍秶鷥?nèi),5.9 GHz頻段已經(jīng)被劃分為車聯(lián)網(wǎng)頻譜的首要頻段。得益于這種全球化標(biāo)準(zhǔn)的制定,不僅可以讓C-V2X在未來(lái)很多年內(nèi)依然支持C-ITS 服務(wù)在各個(gè)領(lǐng)域快速、大規(guī)模地交付,還能夠更好地滿足整車廠的全球化部署需求?!闭劶爱?dāng)前C-V2X在全球范圍內(nèi)走熱的深層次原因,5GAA首席技術(shù)官M(fèi)axime Flament表示。
5GAA是一個(gè)全球性的跨行業(yè)組織,專注于為未來(lái)移動(dòng)出行和運(yùn)輸服務(wù)研發(fā)端到端的解決方案,包括開(kāi)發(fā)、驗(yàn)證和推廣C-V2X。目前5GAA成員數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了130家,囊括了全球 15 家頂級(jí) OEM 當(dāng)中的 13 家、10 家頂級(jí)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商當(dāng)中的 9家。

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一個(gè)典型的例子是中國(guó),早在2018年底就率先提出將5.9 GHz頻段作為基于LTE的C-V2X直連通訊工作頻段。近兩年得益于5G技術(shù)的快速發(fā)展,中國(guó)更是在各個(gè)城市大力發(fā)展城市互聯(lián) ITS 服務(wù),以達(dá)到提升交通效率、安全以及服務(wù)體驗(yàn)的目的。在2020年11月發(fā)布的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖(2.0版)》里,中國(guó)甚至提出到2025年,C-V2X 終端新車裝配率要達(dá)到50%,2030年終端新車裝配基本普及C-V2X,決心可見(jiàn)一斑。
美國(guó)FCC也于2020年底正式投票決定將5.9GHz頻段劃撥給Wi-Fi和C-V2X使用,其中30MHz(5.895-5.925GHz)被分配給C-V2X,而在此之前美國(guó)則是“DSRC派”的代表。美國(guó)的一些城市和政府機(jī)構(gòu)已經(jīng)在積極將技術(shù)路線從DSRC 遷移到 C-V2X。“比如加利福尼亞州、佛羅里達(dá)州、密歇根州和德克薩斯州,據(jù)我們了解都已經(jīng)有C-V2X 部署計(jì)劃?!?OmniAir Consortium執(zhí)行董事Jason Conley表示。
OmniAir 聯(lián)盟是由基礎(chǔ)設(shè)施所有者/運(yùn)營(yíng)商、部署蜂窩 V2X 技術(shù)的企業(yè)、器件制造商和 OEM等組成,旨在根據(jù)DSRC和C-V2X標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范評(píng)估V2X產(chǎn)品的合規(guī)性和互操作性。OmniAir剛剛推出了第一個(gè)用于 LTE-V2X OBU 和 RSU 的認(rèn)證計(jì)劃。另外,OmniAir也在推動(dòng)獨(dú)立的第三方測(cè)試和認(rèn)證,是德科技的測(cè)試系統(tǒng)就是經(jīng)該聯(lián)盟驗(yàn)證的測(cè)試系統(tǒng)之一。
不僅如此,F(xiàn)CC還在制定一套新的規(guī)則以進(jìn)一步推動(dòng)C-V2X的普及應(yīng)用。據(jù)Jason Conley透露,這項(xiàng)新命令將不僅為 OEM 提供監(jiān)管確定度,以便他們制定決策和工程計(jì)劃,還能為基礎(chǔ)設(shè)施所有者及運(yùn)營(yíng)商提供監(jiān)管確定度,以便他們?cè)诹私?C-V2X 現(xiàn)已獲得授權(quán)、會(huì)有頻譜可用的情況下投資這項(xiàng)技術(shù)。
緊跟市場(chǎng)趨勢(shì),目前以福特、通用等為代表的美系車企已經(jīng)在積極部署C-V2X。比如福特,迄今已發(fā)布了多款具有 C-V2X 功能的車型,包括國(guó)產(chǎn)全新探險(xiǎn)者、銳界PLUS以及Mustang Mach-E。通用2020年底在國(guó)內(nèi)上市的2021款別克GL8,也搭載了國(guó)內(nèi)首批C-V2X技術(shù)。

限速預(yù)警, 圖片來(lái)源:上汽通用
在自主品牌中間,有類似規(guī)劃的車企更多,一汽、上汽、廣汽、東風(fēng)、長(zhǎng)安、長(zhǎng)城、吉利等本土車企也都有明確的C-V2X商用時(shí)間表?!盎蛟S過(guò)不了多久,我們買到的汽車就將都是搭載了LTE-V2X 或 5G-V2X功能的汽車?!闭劶拔磥?lái)幾年C-V2X的商用趨勢(shì),高通高級(jí)總監(jiān)Jim Misener甚至如是說(shuō)。
助力自動(dòng)駕駛實(shí)現(xiàn), C-V2X將大有可為
在C-V2X的應(yīng)用方向上,一個(gè)不得不說(shuō)的話題是自動(dòng)駕駛。
在全球范圍內(nèi)自動(dòng)駕駛的技術(shù)路線目前有兩種,一種是以Waymo、特斯拉等為代表的單車智能路線,另一種就是C-V2X路線,主要以百度等本土企業(yè)為代表。由于單車感知發(fā)展到現(xiàn)在還存在很多尚未解決的長(zhǎng)尾問(wèn)題,另外將所有的感知設(shè)備都裝在車端,會(huì)導(dǎo)致單車成本居高不下,在這兩種技術(shù)路線的PK中,C-V2X正逐漸占了上風(fēng)。
據(jù)5GAA此前預(yù)計(jì),大約從2024年開(kāi)始,汽車制造商將大規(guī)模引入5G的自動(dòng)駕駛技術(shù)。從2026年開(kāi)始,所有新型自動(dòng)駕駛汽車都將包括5G-V2X功能,真正開(kāi)啟汽車5G時(shí)代。
對(duì)此,是德科技汽車戰(zhàn)略規(guī)劃師Bill McKinley認(rèn)為,從本質(zhì)上來(lái)看,C-V2X之于自動(dòng)駕駛其實(shí)是增強(qiáng)了車輛的環(huán)境感知能力?!爸T如攝像頭、雷達(dá)、激光雷達(dá)等常見(jiàn)的自動(dòng)駕駛傳感器,雖然在環(huán)境感知方面表現(xiàn)也十分出色,但在一些特定的場(chǎng)景,比如交叉路口或者車輛、行人等被遮擋的時(shí)候,這些傳感器可能會(huì)無(wú)法及時(shí)檢測(cè)到異常,從而引發(fā)危險(xiǎn)。” Bill McKinley解釋道。
但如果引入了C-V2X,情況將大有不同。C-V2X可以在車輛到達(dá)交叉路口時(shí),通過(guò)和路測(cè)單元的通信,提前獲知有其他車輛或弱勢(shì)道路使用者也在接近交叉路口,并將相關(guān)消息提前傳達(dá)給駕駛員/自動(dòng)駕駛系統(tǒng),給予駕駛員或系統(tǒng)充足的時(shí)間應(yīng)對(duì)。其他應(yīng)用還包括提醒前車急剎車、提前告知路障信息、躲避擁堵等。

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在高通高級(jí)總監(jiān)Jim Misener看來(lái),5G C-V2X還可以讓一組車輛在物理層上快速可靠地結(jié)合起來(lái)或者是分開(kāi)。通過(guò)引入組播和廣播等多種通信方式,實(shí)現(xiàn)車輛編隊(duì)、半自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程駕駛等更豐富的車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
“這主要是指C-V2X在路徑規(guī)劃方面的潛力。不同車輛之間通過(guò)C-V2X實(shí)時(shí)共享駕駛意圖和軌跡,從而實(shí)現(xiàn)更快、更安全的操縱。比如我們能夠在不同的基礎(chǔ)設(shè)施和車輛之間以不同方式共享更精確的地圖,從而進(jìn)行協(xié)調(diào)一致的操作。一個(gè)典型的例子是在經(jīng)過(guò)紅綠燈時(shí),可以協(xié)調(diào)同向行駛的多輛車進(jìn)行組隊(duì),以便全組車輛按照統(tǒng)一的行駛路線更快地通過(guò)一個(gè)甚至多個(gè)紅綠燈,提高城市的道路通行能力。類似的案例還有合作通行間隙,即為將到達(dá)匝道的車輛讓出間隙?!?5GAA首席技術(shù)官M(fèi)axime Flament進(jìn)一步補(bǔ)充道。
據(jù)悉,這些應(yīng)用在新的5G NR Rel-16 V2X車聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中均有提及。此外,R16還引入了一項(xiàng)名為Sidelink的新技術(shù),即讓設(shè)備與設(shè)備之間直接通信,而無(wú)需經(jīng)過(guò)蜂窩塔中間設(shè)備,如此一來(lái)即便碰到?jīng)]有蜂窩連接的場(chǎng)景,依舊可以正常使用V2X功能,大大提升了自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的魯棒性。未來(lái),R17還將致力于優(yōu)化Sidelink的功耗、頻譜效率、可靠性、時(shí)延等,進(jìn)一步為5G C-V2X的大規(guī)模應(yīng)用提供指引。
C-V2X量產(chǎn)風(fēng)口下,完善測(cè)試認(rèn)證很關(guān)鍵
對(duì)于C-V2X而言,來(lái)自政策和市場(chǎng)的支持,只能算是跨進(jìn)量產(chǎn)市場(chǎng)的第一步。作為一項(xiàng)汽車級(jí)應(yīng)用,C-V2X要想獲得更多車企的認(rèn)可及大規(guī)模應(yīng)用,在功能層面還要具備較高的安全性和可靠性,這就需要在研發(fā)階段進(jìn)行大量的測(cè)試認(rèn)證工作。
“認(rèn)證非常重要,它不僅能保證相關(guān)功能的穩(wěn)定性,還能盡可能保證互操作性,提升不同企業(yè)、不同終端甚至不同市場(chǎng)的信息交互性??梢灶A(yù)見(jiàn)的是,未來(lái)市場(chǎng)上將充斥來(lái)自不同制造商的不同器件,互操作性會(huì)變得至關(guān)重要。這些器件需要相互交流,無(wú)論它們是出自哪家制造商或 OEM,而認(rèn)證計(jì)劃能讓這種情況變得常態(tài)化。” 是德科技汽車戰(zhàn)略規(guī)劃師Bill McKinley表示。而這也是是德科技目前在汽車領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)之一。
作為全球領(lǐng)先的電子測(cè)試測(cè)量公司,是德科技一直致力于為電子設(shè)計(jì)、測(cè)試、測(cè)量和優(yōu)化提供突破性解決方案,幫助5G、汽車、物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)安全等領(lǐng)域的客戶加速創(chuàng)新。其中在C-V2X領(lǐng)域,是德科技的解決方案可充分支持物理層、協(xié)議層和應(yīng)用層的測(cè)試,對(duì)包含擁塞場(chǎng)景在內(nèi)的車聯(lián)網(wǎng)真實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行模擬和測(cè)試,同時(shí)還支持用戶對(duì)場(chǎng)景的自定義,以及5G NR C-V2X的未來(lái)版本,全方位滿足客戶的研發(fā)需求。目前,是德科技的合作伙伴已經(jīng)覆蓋芯片廠商、模組廠商、整車廠、設(shè)備認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室等多種產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)。
為了更好地支持客戶開(kāi)展C-V2X技術(shù)創(chuàng)新,是德科技與5GAA、OmniAir等行業(yè)組織也建立了緊密的合作,并積極參與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定。比如OmniAir發(fā)起了一項(xiàng)名為Plugfest的活動(dòng),旨在為所有器件制造商、道路運(yùn)營(yíng)商和測(cè)試設(shè)備提供了一個(gè)巨大的機(jī)會(huì),讓他們可以聚在一起進(jìn)行技術(shù)測(cè)試,確保技術(shù)的有效性和互操作性,是德科技正是參與者之一。在OmniAir,是德科技是第一家獲得該聯(lián)盟C-V2X 認(rèn)證計(jì)劃資格的測(cè)試設(shè)備供應(yīng)商。

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此外還有其他一些區(qū)域性的行業(yè)組織也在積極推進(jìn)C-V2X的測(cè)試認(rèn)證。比如在北美,包括IEEE、SAE、ITE以及NEMA等在內(nèi)的行業(yè)組織多年來(lái)一直在制定與互聯(lián)汽車技術(shù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)堆棧,涵蓋物理層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層等多個(gè)不同的領(lǐng)域,OmniAir 則會(huì)對(duì)這些標(biāo)準(zhǔn)分別進(jìn)行測(cè)試。
據(jù)OmniAir Consortium執(zhí)行董事Jason Conley透露,在此次活動(dòng)前,OmniAir成立了一個(gè)應(yīng)用測(cè)試工作組,專門測(cè)試 OEM 和基礎(chǔ)設(shè)施所有者/運(yùn)營(yíng)商將在第一天使用的各種應(yīng)用軟件,確保能夠提供給基礎(chǔ)設(shè)施所有者/運(yùn)營(yíng)商和OEM 可以信任和部署的應(yīng)用軟件和器件,比如碰撞預(yù)警系統(tǒng)、交通信號(hào)優(yōu)先和應(yīng)急救援車輛搶占等。
在歐洲市場(chǎng),ETSI和CAR 2 CAR通訊聯(lián)盟也在針對(duì)C-V2X開(kāi)發(fā)上層測(cè)試?yán)?。去?月份左右,ETSI曾批準(zhǔn)了一項(xiàng)新的歐洲標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定將C-V2X用作ITS終端的接入層技術(shù)。該標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范被納入了ETSI ITS Release1,為眾多廠商開(kāi)發(fā)具備互操作性的C-V2X ITS解決方案及終端奠定了良好的基礎(chǔ)。
中國(guó)則有 IMT-2020 和 CAICT等在積極構(gòu)建C-V2X通信設(shè)備一致性測(cè)試認(rèn)證體系。由IMT-2020(5G)推進(jìn)組C-V2X工作組等機(jī)構(gòu)共同組織的“三跨”和“四跨”活動(dòng),就為中國(guó)C-V2X跨產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新提供了一個(gè)很好的測(cè)試驗(yàn)證平臺(tái)。另外,工信部還于2019年批準(zhǔn)成立了國(guó)汽智聯(lián),用于推動(dòng)中國(guó)V2X-CA的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)、技術(shù)驗(yàn)證,今年5月,國(guó)汽智聯(lián)正式發(fā)布了“國(guó)汽智聯(lián)V2X-CA 運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)”,助力跨車企的互聯(lián)互通、車路協(xié)同功能實(shí)現(xiàn)。
由此可見(jiàn),目前全球范圍內(nèi)針對(duì)C-V2X的研發(fā)及測(cè)試認(rèn)證體系已經(jīng)在初步形成。不僅如此,在歐洲南部及中國(guó)等市場(chǎng),還有將 C-V2X 納入NCAP 或安全證書的規(guī)劃。比如C-NCAP 2021版,就計(jì)劃導(dǎo)入交叉路口防碰撞預(yù)警、闖紅燈預(yù)警等基于C-V2X通信技術(shù)的安全預(yù)警類場(chǎng)景,以從監(jiān)管層面為C-V2X的規(guī)?;瘧?yīng)用提供更好的保障。
這意味著,C-V2X要想全面進(jìn)入規(guī)?;逃茫枰獜恼O(jiān)管、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試認(rèn)證等多個(gè)層面著手,構(gòu)建一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng),從而確保這項(xiàng)技術(shù)不止現(xiàn)在,即使在未來(lái)也能夠無(wú)縫演進(jìn)?!爱吘刮覀儫o(wú)法承受在未來(lái)幾年再次改變這一切。” 談及開(kāi)展這些標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證工作的戰(zhàn)略意義,5GAA首席技術(shù)官M(fèi)axime Flament如是說(shuō)道。
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