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5G刮起万物互联新东风,自动驾驶将乘风破浪

发布时间:2019-08-23 12:45:49

5G之风变革行业格局,开启万物互联的时代,新商业模式和应用场景也应运而生。5G不单单是通信技术的革命,更是一场产业的革命,它将紧密地与人工智能、物联网、大数据和云计算连接在一起,为我国各行业带了裂变式发展,5G技术的领先意味着中国将会在全球数字经济中占据领先地位

5G之风变革行业格局,开启万物互联的时代,新商业模式和应用场景也应运而生。5G不单单是通信技术的革命,更是一场产业的革命,它将紧密地与人工智能、物联网、大数据和云计算连接在一起,为我国各行业带了裂变式发展,5G技术的领先意味着中国将会在全球数字经济中占据领先地位


5G的到来正在给汽车行业将带来一场升级变革,尤其是自动驾驶,通过5G低延迟、高带宽的特性,能够为自动驾驶汽车提供更丰富的信息,让自动驾驶汽车在紧急时刻做出精准决策,保证使用和用户的安全性。

在舆论浪潮中,我们应保持理性的态度。自动驾驶的落地需要有一个过程,只有理性对待,直面难题,才能在这一过程中创造更多的可能性,让自动驾驶真正地渐行渐近。

5G:万物互联时代的起点

5G(5th-Generation)是指代第五代移动通信技术,其具有标志性的关键能力指标相比此前几代的移动通信技术要更为加强和丰富,例如用户体验速率达到100Mbps至1Gbps、端到端毫秒级时延、连接密度高达100万个/km²等,网络能力的提升实现了从语音通过到短信文本,再到图片、音乐以及视频等使用功能。与此同时,移动通信标准的迭代促使各代标准融合统一,各国家各行业的通信产业参与者以及使用者能够统一标准下创造行业价值,5G时代的开启也是万物互联时代的起点。

中国:全球5G整体发展第一梯队


根据美国无线通信和互联网协会(CTIA)报告指出,中国位于全球5G整体发展进度排名第一梯队,背后核心的助推力是国家战略的竞争。中国5G的研发投入和资本支出规模大幅提升。从近几年通信巨头在研发费用上的投入看,华为和中兴 的研发投入额在大幅度提升且研发费用率也在提升。

与此同时,凭借中国具备的人口红利以及广大的应用场景,中国5G 产业发展在全球范围内潜力巨大。

5G不仅将扩大和升级信息消费,持续释放内需潜力,还将全方位助推各行业高质量发展。当前,5G技术正向经济社会各领域扩散渗透,孕育新兴信息产品和服务,重塑传统产业发展模式。5G技术将从投资、消费与国际化三大路径对我国经济社会发展产生深远影响。

回顾2018,开启5G元年


回顾2018年中国在5G研发建设方面付出巨大努力,三大运营商以及主设备厂商正在加紧进行5G技术测试和产品研发,其中国家政策的支持起到中坚力量,坚定5G网络部署的前进步伐。

与此同时,5G技术标准逐步确立,产业发展即将迎来爆发。

5G之风变革行业格局


5G之风变革行业格局,新商业模式和应用场景应运而生。“端到端”的全方位连接将构建成智慧生活,5G网络下的使用体验会是“质”的飞跃。当下5G网络的到来对于使用体验 是“质”的变化,出行、居住、就医、教育等与生活息息相关的场景都是颠覆性的改变,这也是中国对于5G需求的根本 驱动力。

5G时代下:全产业链解析

5G产业链主要有3部分组成5G设备,为下游提供网络建设所需设备的环节,主要包括AAU、射频、光模块、光纤、芯片等设备,按照网络架构可分为核心网设备和、接入网(无线基站+传输网)设备。5G网络,包括网络建设和网络运营两个环节,网络建设是指相关配套设施铺建和网络建设、维护、优化。5G应用,利用5G网络提供终端应用和解决方案的环节,是5G最终的商业化形式。

为何自动驾驶需要5G?

1.5G赋能车联网:领航未来智能出行

5G网络的高可靠性和低时延,为车联网发展提供了可靠“大脑”,能够瞬时的处理大量流动数据,提升了车辆对环境的感知、决策、执行能力,给车联网、自动驾驶应用尤其是为涉及车辆安全控制类的应用,带来很好的基础条件。

汽车通过5G这个高速的通信链路,弥补车端的感知能力和算力,以及通讯信息交互等方面的不足。比如V2I(车联网)、V2V(车与车之间的通信),V2X(车与所有物体的连接),都可以把整个信息传递或共享到车上。

如V2V方面,通过5G可以实现车与车之间的信息实时共享,让汽车更好的感知到周围路况,通过感知的环境信息传到自动驾驶系统。

举个例子,当自动驾驶车在大的公交车后面行驶时,如果想变道超车,是无法知道前方状况的。但有了V2V以后,可以通过前车的感知设备,通过5G的链路传到后方自动驾驶车上,实现了“透视”。

基于5G近实时的高清视频传输,V2N和V2V互补(V2N2V),让自动驾驶不仅能“眼观六路”,还能“耳听八方”,实现100%安全性。

2. 5G网络切片技术提供始终如一的QoS保障。

与互联网“尽力而为”的数据传输不同,网络切片可提供始终如一的低时延和高速率服务保障,这对于安全性要求极高的自动驾驶领域尤为关键。比如,当汽车行驶于网络拥塞区域(比如演唱会、体育场附近),网络切片技术仍然能优先保障汽车通信的高速率和低时延性能。

3. 边缘计算是自动驾驶的未来。

5G核心网控制面与数据面彻底分离,NFV令网络部署更加灵活,从而使能分布式的边缘计算部署。边缘计算将更多的数据计算和存储从“核心”下沉到“边缘”,部署于接近数据源的地方,一些数据不必再经过网络到达云端处理,从而降低时延和网络负荷,也提升了数据安全性和隐私性。

这对于时延要求极高、数据处理和存储量极大的自动驾驶领域而言,重要性不言而喻。未来对于靠近车辆的移动通信设备,如基站、路边单元等或均将部署车联网的边缘计算,来完成本地端的数据处理、加密和决策,并提供实时、高可靠的通信能力。

4. 5G将为自动驾驶解决最后1%的困难

事实上,通过速度、稳定性、超低延迟这样的连接优势,可以助力提升自动驾驶车辆感知盲区的能力,提升车辆感知更远地方发生事件的能力,提升车与车之间通信协同的能力,大大提高自动驾驶的安全性。因此,有车行业人士表示,“5G或将为自动驾驶的技术探索上,解决最后1%的最困难问题,带来前所未有的想象空间。”

于是,利用好5G的技术便利,并且发挥5G在自动驾驶领域的最大潜力和突破,百度Apollo正在进行着积极探索。这次百度于长沙投入测试的自动驾驶出租车Robotaxi,不仅有着摄像头、激光雷达、传感器等保障识别红绿灯、感知车辆周边环境、识别障碍物的自身硬件“单车智能”的出色能力;并且通过数据处理器对数据信号接收、数据处理、以及回传指令的特点,更是为未来与5G技术的交互配合提供了更大应用空间。

5G技术:三大优势助力智能网联


此前的智能网联测试,基本上都是基于4G的LTE C-V2X展开的,基站、路边设备和车载终端都用4G技术。相比4G网络,5G具有超大带宽、超低时延和超大接入量三大优势,而且峰值速率提升在20倍以上。

随着车联网和智能驾驶技术的快速发展,对车辆行驶数据采集、处理和交互控制的要求越来越高。数据显示,到2020 年,无人驾驶汽车每秒将消耗至少0.75GB的数据流量。庞大的数据量需要超高速率、超低时延的传输,当前的通信系统不能满足其中所需的超高带宽和高可靠性要求,这恰恰是5G大显身手的地方。

如果汽车以每小时60英里(约96.56公里/小时)的速度行驶,在使用5G网络的情况下,其收到某一反馈信息后实际上只移动了3厘米左右。换句话说,遇到紧急情况时汽车有足够的时间刹车或者变道,避免事故发生。现有4G网络时延条件之下,时速100公里的汽车,从发现障碍到启动制动系统仍需要至少移动1.4米。

5G网络的覆盖面广是它应用于自动驾驶技术的另一优势。当前使用的自动驾驶技术很大程度上依赖于4G技术、V2V(车对车)和V2I(车对基础设施)等技术的结合,V2V和V2I技术主要依赖于DSRC专用短程通信技术。虽然DSRC技术较4G技术传输速度更快,但其使用范围有限,只能在安有DSRC无线电设备的区域使用。要实现交互,汽车还需寻找附近安装有同样装备的汽车以及基础设施。5G网络则不存在这样的问题,只要有手机信号覆盖的地方,就可以使用5G技术。

因此,随着5G标准、技术、产业链的成熟,5G商用的临近,将5G用于支撑自动驾驶条件已经具备。

世界范围内5G自动驾驶应用进展

5G自动驾驶应用是一场国际竞赛,特别是这两年,中美欧日等世界各汽车强国都做了相关的积极探索。

欧盟在2018年布鲁塞尔年度数字日期间,宣布将为车联网和自动驾驶创建一个泛欧5G走廊网络,计划将为0~3级的自动驾驶测试开放数百公里的高速公路,法国、德国、西班牙、葡萄牙、保加利亚、希腊、塞尔维亚、意大利、芬兰、挪威等都是计划的参与国。而英国早在2017年10月就通过竞标决出,作为英国AutoAir项目的重要内容,计划将米尔布鲁克试验场打造成全球领先的全独立式5G试验场,为互联及自动驾驶汽车提供研发支持。

日本则计划到2023年要把“5G”的商业利用范围扩大至全国,为配合2020年东京奥运会和残奥会的举办,将率先启动东京都中心等部分地区的5G商业化利用,并加快自动驾驶汽车和物联网(IoT)在日本的普及。

中国的第一个5G自动驾驶示范区于今年9月在北京建立,目前设有10个5G基站、4套智能交通控制系统、32个车路协同(V2X)信息采集点位、115个智能感知设备,可提供5G智能化汽车试验场环境。

毫无疑问,世界各汽车强国对5G自动驾驶应用的推进,将助力“智能+网联”的自动驾驶汽车加速发展,但从应用、测试、示范的角度看覆盖面还有待提升,日前重庆推出的国内首个5G自动驾驶示范平台是一个很好的补充。

国内首个5G自动驾驶应用示范公共服务平台

2019年1月16日,5G自动驾驶应用示范公共服务平台启动仪式在渝召开,由中国汽研、中国电信重庆公司、中国信科大唐移动三家企业签订平台共建战略协议,推出我国首个5G自动驾驶应用示范公共服务平台,年内将实现基于5G通讯的自动驾驶落地示范应用,自动驾驶汽车将有条件在5G通讯环境下开展测试研究。

与国内外进展相比,重庆5G自动驾驶应用示范公共服务平台特色突出,它拥有3大场地覆盖5G通讯,满足车辆6大场景应用,通过5G网络建设支撑自动驾驶业务应用,拟在大足双桥封闭试验场、重庆半封闭公园、礼嘉开放道路等区域开展5G试点,充分利用C-V2X车路协同技术、智能路侧检测技术和天翼云MEC边缘计算能力等,支撑包括危险场景预警、连续信号灯下的绿波通行、路侧智能感知、高精度地图下载、5G视频直播和基于5G的车辆远程控制六大场景应用。同时依托平台场景建设和测试研究等工作的开展。

重庆是世界上著名的山城、雾都、桥都,具有与平原和沿海地区不同的山川地质地貌特征以及湿润多雾的气候环境,更具有大城市、大农村等复杂交通场景。与北京、上海等城市相比,重庆的道路测试更具开放性,拥有覆盖全球85%以上交通场景及环境的优势条件,包含高速环路、长隧道、坡道、弯道、桥梁、林荫道等。

“3D城市”、“5D立交”辅以5G“高速率、低时延、大连接”,重庆在5G自动驾驶领域具有得天独厚的优势。通过基础设施建设改造,技术融合、测试研发等多个方面打造5G自动驾驶应用示范公共服务平台,探索车联网、自动驾驶、智慧城市等系统解决方案。

邬贺铨:利用5G能够实现真正的自动驾驶

8月17日,在2019年亚布力中国企业家论坛第十五届夏季高峰会上,中国工程院院士邬贺铨发表了演讲,针对5G在各行业的应用做了全面的梳理和解读。他表示,5G本身具有低低时延、高可靠、大带宽的特点,能够更好的适应各个行业,是一个通用的技术。邬贺铨表示,车联网是5G主要的应用之一,5G为车联网而生。“4G的延时100毫秒,5G加上边缘计算只有0.1毫秒,车联网可以实时快速响应。仅仅有车上装雷达是没有用的,只有5G才能让自动驾驶真正实现。

李彦宏:“量产无人车”的承诺

自动驾驶技被誉为是智慧城市中万物互联的重要应用场景,也是各国争相投入的技术研发战场。最近一份重磅榜单认为中国本土的自动驾驶技术已经一骑红尘,遥遥领先。百年科技杂志《麻省理工科技评论》正式揭晓2019年“50家聪明的公司”榜单,百度、华为、英特尔等大公司榜上有名。

百度凭借李彦宏打造的无人车——商用级自动驾驶微循环电动车阿波罗入选,这是全球首款能实现L4级别自动驾驶的量产巴士。十几个月之前,李彦宏就宣布,有100辆阿波罗自动驾驶小巴量产下线。这距离李彦宏说的“量产无人车”的承诺,仅仅过去了十几个月,这让李彦宏和他的百度无人车获得了广泛的关注。

李彦宏曾经强调过自动驾驶的安全性一定要放在第一位,“自动驾驶汽车不出事才是硬道理,很有可能因为我们的一个小错误,导致整个中国的自动驾驶创新技术发展速度减缓,大家都会害怕,我们也会害怕”。李彦宏的话事实上也道出了众多无人车玩家们的心声,于是,5G几乎成为无人车“玩家”们翘首以盼的助推器。

众所周知,速度快、高稳定性和支持高频传输,是5G技术的三大特点。5G的峰值理论传输速度可达到每8秒1GB的能力,这就决定了这项技术必然被车联网和自动驾驶等需要大量数据传输的领域所需要。

舆论热潮下:

理性看待5G对自动驾驶的作用

如今,5G的到来正在给汽车行业将带来一场升级变革,尤其是自动驾驶,通过5G低延迟、高带宽的特性,能够为自动驾驶汽车提供更丰富的信息,让自动驾驶汽车在紧急时刻做出精准决策,保证使用和用户的安全性。

自动驾驶的落地需要有一个过程。真正解决自动驾驶的产业痛点,自动驾驶还有很多需要面对的难题。对于整个自动驾驶的生态来说,在5G的加持后会加速产业的成熟。但自动驾驶的落地和实现,所涉及到的既有政策问题、技术问题,还有运营等多方面的问题,这需要政府、互联网公司、车企,三方共同合作才能完成。

5G的商业化是5G技术大规模应用的信号,但这并不意味着,5G技术商业化条件的成熟。作为迫切需要5G通信来更好地实现车联网、无人驾驶的汽车及相关企业,当5G来时,一系列的考验也随之而来。

5G是舆论场的宠儿,俨然被塑造成了万能的“救世主”形象,其引领的未来已经似乎触手可及,在这个时候,我们更应该要保持足够的理性,迎接更多的挑战。

来源:中国无人驾驶赛车大奖赛