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来历：5G行业应用 作者：吴冬升 物联网智库 转载 导 读 现代的技能，尤其是车联网技能，若是和古代闹市马车追逐战相连系，会碰撞出什么样的火花？从《长安十二时辰》闹市马车追逐战中，我们获得了很多开导。 最近播放的《长安十二时辰》，尽管没有过量的前期鼓吹，但寄托精彩的画面，紧凑的剧情，精深的演技，依旧火爆网络。第十六集描绘了一场使人热血沸腾的闹市马车追逐战。此中马车上的存亡相搏，马车之间的剧烈碰撞，马车抵触触犯行人，马车上伏火雷爆炸等一幕幕场景，堪比《速度与激情》中的极速飙车画面。 现代的技能，尤其是车联网技能，若是和古代闹市马车追逐战相连系，会碰撞出什么样的火花？从《长安十二时辰》闹市马车追逐战中，我们获得了很多开导。本文将解答三个问题，车联网是什么？车联网有哪些应用场景？车联网涉及到哪些典范技能？ 01 车联网是什么？
十六集中有一幕场景，一辆马车上的狼卫高声呼喊另外一辆马车上的狼卫，“火线分路，我继承往右”，两辆马车随即分道而驰。在古代马车上，两辆马车之间相互通信，得靠人吼叫来实现。现在汽车上，车和车之间通信，就用到了车联网“车-车”（Vehicle to Vehicle）通信场景。 到底怎么实现呢？简略来讲，在车上安装美国主推的DSRC尺度（Dedicated Short Range Communications）或者者中国主推的C-V2X尺度（Cellular-V2X）车载终端OBU（On Board Unit）。两辆车OBU和OBU之间能实现几百米间隔的点对点通信，使用的是一种称为PC5的点对点通信接口，在中国工作在5905MHz-5925MHz频段，代替了古代的人吼。
另外一幕场景，李必下令，“按狼行方位射烟丸，给张督尉指路”。随即在神奇的“望楼”上，旅贲军射出烟丸，指引张小敬驾车。这些神奇的望楼，能够当作是路侧根蒂设施，射出的烟丸是古代的一种通信方法。 现在，路侧根蒂设施换成专门的车联网路侧单位RSU（Road Side Unit），通信方法换成为了无线电波，实现车联网“路侧根蒂设施-车”（Vehicle to Infrastructure）通信场景。即路侧的RSU和车辆上的OBU之间能实现几百米间隔的点对点通信，依然使用的是工作在5905MHz-5925MHz频段的PC5通信接口。
又一幕场景，抢夺了马车的张小敬一边驾车，一边高声呼喊路人，“让开，让开”，行人四散奔逃纷繁躲避。这是马车和行人之间的通信，即典范的车联网“车-人”（Vehicle to Pedestrian）通信场景。 换到现在，就是通过车载终端OBU和行人手中的手机、平板、可穿着设备等之间实现通信，使用工作在5905MHz-5925MHz频段的PC5通信接口。
再看一幕，闹市马车信息通过望楼和望楼之间传输，被一路传递到靖安司，这就是典范的车联网“车-网络/云”（Vehicle to Network/Cloud）通信场景。 此时神奇的望楼将化身为支持4G（工作在1.8GHz、2.3GHz或者2.6GHz频段）或者者5G（工作在3.5GHz或者者2.6GHz频段）的运营商无线基站。车辆将通过车载终端OBU和路侧基站通信，再通过运营商的传输网和焦点网，最后到云。这时候用到的不再是点对点PC5通信接口，而是通过运营商蜂窝基站的Uu接口。也就是谈到网的时候，得用到运营商的蜂窝网。 看完这四幕场景，总结一下，车联网是什么？它是智能网联汽车在传统Camera/Radar/LiDAR等根蒂上，通过车联网（V2X，Vehicle to Everything），包含车-车通信（V2V），车-路边根蒂设施通信（V2I），车-人通信（V2P），以及车-网络/云端通信（V2N/V2C），给ADAS 及自动驾驶系统带来显著价值。 02 车联网有哪些应用场景？ 在微信公家号“5G行业应用”的《5G车联网十大工业化趋势》文章中，提到车联网业务主要包含信息服务类业务、平安出行类业务、交通效率类业务和自动驾驶类业务。 依照美国高速公路平安经管局（NHTSA）统计数据，车联网V2X技能将为消费者提供平安、效率、便捷三风雅面优质服务。平安方面，中轻型车辆能防止80%的交通事故，重型车能防止71%的事故；效率方面，交通梗塞将削减60%，短途运输效率提高70%，现有道路通行能力提高2~3倍；便捷方面，泊车次数可削减30%，行车时间下降13%至45%，实现下降油耗15%。 从《长安十二时辰》中，我们看到不少典范的车联网业务场景。 1. 高精地图及时下载（信息服务类）
有一幕，狼卫一边驾车，一边拿出地图查看，确定行进路线。对应到车联网业务中的高精地图下载业务。固然，高精地图分歧于我们普通的导航电子地图。普通地图面向驾驶员，是供驾驶员使用的地图数据，而高精地图是面向机械的，供自动驾驶汽车使用的地图数据。 普通导航电子地图的绝对坐标精度大约在10米摆布，无法应用在自动驾驶领域。因为自动驾驶汽车必要切确的知道本身在路上的位置，往往车辆离马路牙子和阁下车道也就几十厘米摆布，所以高精地图的绝对精度一般城市在亚米级，并且横向的相对精度（好比，车道和车道线的相对位置精度）还要更高。除此之外，高精地图还包含了道路坡度/超高/高程，车道停止线/期待线，路口红绿灯相位，道路附属设施标牌等方方面面的信息。 自动驾驶时代所必要的高精地图数据能够分别为四类：永久静态数据（更新频率为1个月）、半永久静态数据（频率为1小时）、半动态数据（频率为1分钟）、动态数据（频率为1秒）。与当前普及的电子导航地图1~2月更新一次的频率相比，高精度地图的更新频率之高、难度之大可想而知。 车联网将为高精地图下载提供通道，尤其是5G和边沿计较相连系，将为高精地图的快速发布提供更好的通道。 2.定位经管（信息服务类）
有一幕，李必在扣问马车到了哪里，“莫不是要向东过朱雀大街了”。但若在马车上安装了称为追踪器Tracker的设备，就能实现定位经管，知道车辆的及时位置信息。 各类Tracker凭据配置分歧，功能也分歧，实现的也不再仅仅是一个定位功能。好比4G Tracker能够做到4G通信、车辆定位、车辆状态检测、异常提醒、4G WIFI、蓝牙4.0/3.0数传、驾驶举动阐发、行驶里程统计、长途设置及维护等功能。 3.车队经管（信息服务类）
马车追逐战中，怎么能做到几辆马车的统筹经管呢？通过在车辆上安装车载自动诊断OBD（On-Board Diagnostics）设备，能在车辆运行进程中及时监测发念头电控系统及车辆的其它功能模块工作状况，如有发明工况异常，则凭据特定的算法果断出具体的妨碍。 OBD是有专用接口的，接口的位置一般在标的目的盘下面的内饰板中，挨近驾驶员膝盖四周的处所，采纳OBD-II接口尺度，梯形16针DLC形式接插件。它要去读取车辆CAN总线的信息。 有了OBD上报的各种数据，通过搭建车队经管平台，能够实现车队的量化稽核（统计排名等），平安用车（驾驶评分、车辆康健评估、平安告警等），效率晋升（评估车辆和司机工作量等），本钱透明（里程油耗监控等）。 4.UBI业务（信息服务类）
马车追逐战中，马车燃气了熊熊大火，在古代是没有保险业务的，现代汽车则有，尤其是现在另有基于驾驶举动的保险业务UBI（Usage-Based Insurance/User-Behavior Insurance）。 UBI设备上一般集成六轴陀螺仪算法和碰撞辨认技能。我们知道三轴陀螺仪划分感应Roll（摆布倾斜）、Pitch（前后倾斜）、Yaw（摆布摇摆）的全方位动态信息，六轴陀螺仪是指三轴加快器（三轴加快器就是感应XYZ立体空间三个标的目的，前后摆布上下，轴向上的加快）和三轴陀螺仪合在一起的称号。 三轴加快器是检测横向加快的，三轴陀螺仪是检测角度旋转和均衡的，合在一起称为六轴陀螺仪。另有一种九轴陀螺仪，它指的是三轴加快器+三轴陀螺仪+三轴磁强计。 有了UBI设备，保险公司能够实现针对分歧客户的精准订价，还能够实现无需人员现场出勤的索赔经管等业务。同时，车企还可以哄骗UBI数据进行产物优化，消费者能够哄骗UBI数据进行驾驶举动阐发等。 5.车辆碰撞预警（交通平安类）
一幕场景中，两辆马车激烈碰撞。使用车联网业务，通过车和车之间通信，能够规避车辆碰撞风险。 即车辆和另外一辆车存在碰撞风险，车辆上能看到提示信息。这个信息便可以给驾驶员使用，也能够为自动驾驶的车载计较单位使用。 6.弱势交通介入者碰撞预警（交通平安类）
张小敬掉臂本身存亡，凭借精深的驾车技能，避让开一个懵懂小孩，挽救了一个生命。使用车联网业务，通过车和人或者者车和路侧根蒂设施之间通信，能够实现弱势交通介入者碰撞预警。 好比说人行横道线上安装有行人探测传感器，当车辆挨近人行横道时，路侧根蒂设施向周边车辆发送行人信息，提示车辆减速及泊车。这与通过雷达或者者摄像头实现的自动告急制动（AEB）功能雷同。 7.绿波车速引导（交通效率类）
在这一幕中，两侧士兵为张小敬赶的马车斥地出一条通顺的道路。在现实糊口中，通过车联网技能，也能让我们的汽车实现绿波通行。即路侧根蒂设施通过播送方法，见告车辆道路绿波建议的行驶速度。 也就是说，不是车辆必定要在市区跑到60km/h才是最快的，反而可能车速节制在40km/h，能够一路通顺通过各个红绿灯路口。 8.闯红灯预警（交通效率类）
士兵设置下栅栏试图阻拦狼卫驾驶的马车，这比如是古代的红绿灯系统，是车辆在都会老手驶最必要存眷的信息之一，稍有差迟，就有性命之虞。 奥迪在拉斯维加斯等都会通过C-V2X同享都会交通信号灯信息，让用户在仪表盘上直接看到下一个信号灯间隔本身有多远，处于红灯或者绿灯哪种状态，状态会延续多长时间等。好比，驾驶员能够在仪表盘上看到下一个信号灯间隔本身200(参数|图片)米，处于红灯状态，间隔变灯另有20秒钟。
9.协同换道（自动驾驶）
马车追逐战中，三辆马车相互交织疾驰，场景极其繁杂。好比自动驾驶中存在协同换道的场景，主车在行驶进程中必要变道，将行驶意图发送给相关车道的其它车辆和路侧根蒂设施，其它车辆进行加减速动作或者者由路侧根蒂设施凭据主车请求统一协调，使得车辆可以顺利完成换道动作。 10.编队行驶（自动驾驶）
同样是马车追逐战中，三辆马车场景繁杂，但若可以实现编队行驶，显然会有序的多。好比说典范的卡车编队行驶，以排头的卡车作为头车，追随卡车群通过车-车及时毗连，凭据头车操纵而变革驾驶策略，整个车队以极小车距编队行驶。头车做出刹车指令后，通过V2V实现前后车之间瞬时反响，后车甚至能够在前车起头减速前就自动启动制动，这种瞬时反响意味着卡车能够以很是小的间隔平安追随。 但若依照卡车1米车距的编队要求，在时速80千米/小时的环境下，车辆处置时间必要10ms，制动感应必要30ms，那么网络延时必需小于5ms，即（5ms+10ms+30ms）*80km/h=1米。 以上只是浩繁车联网业务应用场景中的一小部门，汽车尺度委员会T/CSAE 53-2017应用列表中界说了17种典范车联网应用层尺度。
总结一下，车联网有哪些应用场景？起头车联网主要提供信息服务类业务，好比定位经管、基于用户举动的UBI业务、以及面向B真个车队经管等。当前又将回归到出行需求上，为消费者解决平安问题和效率问题。将来，车联网将赋能自动驾驶，实现协同自动驾驶和单车自动驾驶。 03 车联网涉及到哪些典范技能？ 1.智能交融感知的路侧根蒂设施
《长安十二时辰》中的“望楼”是个神奇的存在，长安城一百零八坊，每三百步设一望楼，望楼上武侯皆为朔方节度使所派弩兵，目力精准，街巷消息，皆在目。武侯自望楼看到长安任何异状，都以约定隐语传靖安司。别的，武侯皆身带臂张弩，可中二百三十步之内任意目标。 望楼的功能不成谓不强大，是典范的路侧根蒂设施，并且它仍是一套智能交融感知的路侧根蒂设施。 车联网的路侧根蒂设施包含RSU（Road Side Unit）、蜂窝基站（LTE或者者5G基站）、路侧智能设施（包含摄像头、毫米波雷达、少量激光雷达、情况感知设备、以及智能红绿灯、智能化标志标识等）、MEC（多接入边沿计较/移动边沿计较）设备等。
对车端，路侧基础设施能够对车辆播送各种信息，好比红绿灯信息、摄像头信息、雷达信息、情况信息等，同时接受车辆发来的各种信息。对云端，路侧根蒂设施能够向云传递各种信息，并接受各种信息。 2.移动边沿计较实现云边协同
《长安十二时辰》中的靖安司是长途节制中心，李必寄托采集到的各类信息，进行实时决策，发出节制命令。靖安司起到的作用，雷同于我们现在的云中心。 不外显然，李必也觉得在云中心进行把握会碰到问题，好比反响太慢。于是李必脱离靖安司，跑到事发明场，将计较和决策从原来的云中心下移。
车联网摆设中，存在三级“通信+计较”体系。云中心具有全局交通情况感知及优化、多级计较能力调剂、应用多级动态摆设、跨区域业务及数据经管计较能力等；区域中心具有区域交通情况感知及优化、边沿协同计较调剂、多源数据交融阐发、区域数据开放等计较能力等；边沿具有全景感知图构建、边沿信息感知阐发、高及时性交通场景计较能力等。 MEC将与车联网深度交融，为车辆或者行人提供低时延、高机能服务，构建云边协同应用场景。
3.从4G向5G技能演进 5G相比于4G，雷同于张小敬从靠腿奔驰到策马扬鞭的变革。5G大带宽、广毗连、高靠得住低时延特性，将付与车联网更强的能力。
好比，将来无人驾驶汽车必要通过网络及时传输汽车导航信息、位置信息以及汽车各个传感器的数据，到云端或者其他车辆终端。每辆车每秒可达1GB数据量，以便及时掌握车辆运行状态，现有4G网络无法满足这样的要求，必要5G网络来支持。 又好比，普通人踩刹车反响时间约0.4秒，无人车在5G场景下的反响速度有望不到1毫秒。对付无人驾驶而言，假如汽车行驶速度为60千米/小时，60ms时延的制动间隔为1米，10ms时延的制动间隔为17厘米，而1毫秒的5G时延，制动间隔仅为17毫米。也就意味着，5G时代才有可能实现基于车联网节制的无人驾驶。 总体来看，基于5G的车联网业务将愈发丰硕。
总结一下，车联网涉及到哪些典范技能？将来车联网不仅实现车路协同，将实现“人-车-路-网-云”多维高度协同，涉及到智能交融感知路侧根蒂设施、移动边沿计较实现云边协同、从4G到5G技能演进、高精地图和定位、平安等各种共性技能。 *本文视频截图来自《长安十二时辰》
作者：吴冬升 「5G行业应用」特邀专栏作家， 东南大学博士，17年TMT从业履历， 多年B2B/B2G整合营销及品牌经验， 对5G、车联网、物联网、大数据、人工智能、数字化转型有深刻洞察。 |
