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车联网C-V2X江湖里的七大门派

蟹小虾 5G产业圈 2019-06-09

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俗话有云,天下武功唯快不破。


有人说,每一辆搭载C-V2X的汽车,内心都装着一个闪电侠





什么是C-V2X?


C-V2X是3GPP在Release 14中确定的标准,同时C-V2X也是一个持续演进、不断完善的标准。不仅如此,在4G时代对C-V2X的投资也可以延续到5G时代,应用在5G的基础设施中。 


那么,究竟什么是C-V2X呢?


V2X,顾名思义就是vehicle-to-everything,V2X是将车辆与一切可能影响它的实体实现信息交互,其通过数据通信的技术接收和发送位置、车速、道路情况、交通信号和驾驶员行为(如紧急制动)来实时提示周边驾驶员。



V2X,主要包含vehicle-to-vehicle (V2V), vehicle-to-infrastructure (V2I), vehicle-to-network (V2N)以及vehicle-to-pedestrian (V2P)。近几年,我们已经能够在路面上看到量产的V2X技术了。



    V2V

V 2 Vehicle,车与车之间的信息交互提示驾驶员前方有碰撞风险,提前减速避让。



    V2I

V 2 Infrastructure,车与道路设施的通信。如果说V2V是两个“动态”物体间交互的话,V2I就是“一动一静”物体间的连接,主要有红灯预警、弯道限速预警、限速施工区域预警、天气预警、人行横道行人预警。



    V2P

V 2 Pedestrian,通过手机、智能穿戴设备(智能手表等)等实现车与行人信号交互,在根据车与人之间速度、位置等信号判断有一定的碰撞隐患时,车辆通过仪表及蜂鸣器,手机通过图像及声音提示注意前方车辆或行人。



    V2N

V 2 Network,实现车辆与云端信息共享,车辆既可以将车辆、交通信息发送到云端交警指挥中心,云端也可以将广播信息如交通拥堵、事故情况发送给某一地区相关车辆。V2V和V2I都是代表的近距离通讯,而通过V2N技术实现远程数据传输。





C-V2X江湖里的七大门派



如果将C-V2X产业链比作一个江湖,那么江湖上则有通信芯片、通信模组、终端与设备、整车制造、测试认证及运营服务等各大门派,各门派里则有华为、高通、大唐等各大武林高手。


我们就来说说C-V2X江湖里的七大门派。


△ C-V2X 产业地图



1.通信芯片


    高通

2017年9月,高通发布基于3GPP R14规范、面向PC5直接通信的C-V2X商用解决方案——Qualcomm® 9150 C-V2X芯片组,这是全球第一个可以商用的的C-V2X的解决方案,预计将于2018年下半年商用出样,几乎同时,高通也在与相关管理机构和汽车制造商开始做试验,搭载它的汽车将于2019年下半年实现量产。


△Qualcomm® 9150 C-V2X芯片组


    大唐

2017年11月,大唐电信发布基于自研究芯片的PC5 Mode 4 LTE-V2X测试芯片模组。



    华为

2018年2月,华为发布支持包括LTE-V2X在内的多模4.5G LTE调制解调芯片Balong 765。Balong 765支持3GPP协议的车联方案LTE-V,其它通信制式方面则包括GSM/UMTS/TD-SCDMA/TDLTE/FDD-LTE等。


△华为Balong765



2.通信模组


大唐、华为、高通等企业已发布提供基于各自芯片的通信模组。


早在2013年,华为便推出了车载模块ME909T,并承诺今后每年会投入上亿元用于与车联网相关的研发。此后,华为和许多汽车厂商开展了战略合作,包括为奔驰、奥迪提供车载通信模块海思芯片;与丰田合作,将WiFi的热点部署到汽车上,实现了与呼叫中心的连接;在国内,华为也分别与东风汽车、长安汽车结成了战略合作关系,开发车联网产品。


△华为车载模块ME909T


    移远通信

2018年11月,上海移远通信发布采用高通芯片组解决方案的车规级C-V2X通信模组AG15。AG15 C-V2X模组严格按照IATF 16949:2016汽车行业质量管理体系标准而制造,并完全遵循APQP、PPAP等汽车品质流程,与移远车规级LTE通信模组AG35搭配使用,可满足汽车自动驾驶和安全驾驶等下一代汽车应用的车载信息处理和V2X(Vehicle-to-Everything)连接需求。

△AG15



3.终端及设备


国内企业包括大唐、华为、东软、星云互联、千方科技、车网互联、万集科技、三旗通信等均可提供支持OBU和RSU通信终端产品。


△大唐LTE-V车联网设备



    星云互联

星云互联的RSU+,不只是一个单纯的路边通信设备,而是将传统智能交通设施进行网联化,并与各类传统智能交通设施对接的能力。


△星云互联的RSU+


目前,星云RSU+能够对接各式交通信号灯、摄像头检测器、微波检测器、可变信息板等传统智能交通设施,还能够基于边缘计算架构,接入地基差分、气象服务等新型交通信息源。从而提供覆盖行车安全、效率、信息服务等全方位的路侧智能网联服务。



△星云互联的RSU+应用案例


    万集科技

△万集科技DSRC车载单元


△DSRC车载单元应用


    东软

VeTalk是国内首款基于DSRC 和 LTE-V通信技术的V2X产品,可以为整车厂商、一级供应商、运营商、智能交通行业提供一站式的解决方案,包括硬件开发套件、面向量产的V2X-ECU、网络协议栈、SDK、应用示例、标准一致性测试与仿真模拟测试平台、V2X Server等等,全面支持中国市场以及美国、欧洲、日本V2X标准。


△东软V2X产品


2018年11月8日,上海基于中国标准的LTE-V2X“三跨”互联互通展示,也即跨通信模组(芯片)、跨终端提供商、跨整车厂商的互联互通展示在上海汽车城成功进行。在这次活动中,华为和东软携手完成首次C-V2X互联互通应用测试,成功实现了多种品牌车型的网络通信功能。


△东软携手华为完成的C-V2X应用测试


    千方科技

千方科技可提供感知与控制交通设施数据的路侧协同控制机、管理服务平台。

 

11月6日至8日,在V2X“三跨”展示上,北汽新能源、长城等知名汽车厂商,采用千方科技LTE-V2X车载终端,成功演示了车速引导、车辆变道/盲区提醒、紧急制动预警、前向碰撞预警、紧急特殊车辆预警、交叉路口碰撞预警、道路湿滑提醒等7项V2X智慧交通典型场景。


△搭载千方科技LTE-V2X终端的测试车



4.整车制造


中国一汽、上汽、江淮汽车、众泰汽车、长城汽车等实现了LTE-V2V、V2I、V2P应用,并与东软、大唐、ALPS、大陆等合作进行了示范演示。


众泰新能源汽车正在建设融合了LTE-V2X应用和ADAS技术的下小镇自动驾驶解决方案。


江淮汽车搭建了车联网大数据分析平台,实时采集V2X数据,为只能辅助驾驶提供决策支持。


    中国一汽

由中国一汽智能网联开发院在红旗品牌H7 PHEV基础上主导开发的LTE-V2X示范车辆。


△红旗LTE-V2X示范车辆


    上汽

上汽的V2X由上汽集团、中国移动和华为联合开发,三方已经在2017年世界移动大会上签署了合作框架协议,合作期间借助各自的技术和学术优势有着不同的分工。上汽集团主要负责在同济大学嘉定校区内建设智能网联汽车测评基地、提供测试车辆以及车载定位系统、局域网设备等,用于V2X各种功能的测试和验证,V2X系统的程序算法也由上汽负责;华为主要负责提供所需的车载通讯设备和网络接入设备等;移动则负责V2X测评基地的网络建设。此外,由上汽和阿里共同打造的“斑马”还负责将V2X提醒功能嵌入到车载多媒体系统中。


上汽集团计划在2019年实现V2X技术具备量产应用条件,并首先提供给旗下乘用车实用。


△上汽V2X测试车


    福特

9月17日,在2018无锡世界物联网博览会召开期间,福特汽车公司在当地开放道路上进行了一次基于蜂窝技术的车辆联网通信(C-V2X)测试.


△福特V2X测试车



5.运营服务


国内三大电信运营商均大力推进C-V2X业务验证示范。


    中国移动

中国移动实现了基于LTE-V2X的车车网联和车路协同应用,包括紧急刹车、超车告警、路口防碰撞、红绿灯车速引导、路口信息推送到车等。


△中国移动“路尚”车联网平台架构


    中国联通

2017年6月7日至8日,中国联通与清华大学、星云互联、中兴通讯、大唐电信、福特中国、一汽集团等产业合作伙伴,在国家智能网联汽车(上海)试验基地采用实车测试,首次面向公众成功展示了支持多场景融合的蜂窝车联网(C-V2X)应用解决方案。包括面向驾驶安全的See through,车-人防碰撞、车-车防碰撞预警,面向交通效率的绿波带通行、自适应车队等业务。


中联通希望在2019年的时候能推动C-V2X网络区域性的部署和商用,2020年的时候5G和C-V2X共同实现商用规模的部署。


△中国联通车联网解决方案


    中国电信

中国电信则重点开发了公交优先应用及停车导引应用。


中国电信为企业车辆提供多种定制化的车联网解决方案,整合了包括行车记录、导航定位GPS、电子狗、OBD、人车语音交互、休闲娱乐等,并广泛应用于安全驾驶、行车辅助、智慧交通、车队管理、主动风险管控、车辆调度、救援保险等各种汽车前后市场应用场景。


△中国电信车联网解决方案


2018年11月26日,中国电信与吉利控股集团签订战略合作框架协议。未来双方将在企业信息化建设、车家互联网、云计算和大数据、5G和V2X、边缘计算、国际业务合作等核心领域开展广泛深入的合作。



6.测试认证


    信通院

2018年11月30日,在IMT-2020 5G推进组蜂窝车联(C-V2X)工作组第七次全体会议期间,中国信息通信研究院支持为首批通过网络层和应用层互操作及一致性测试验证的企业颁发了“LTE-V技术验证试验”证书。测试验证依据IMT-2020 C-V2X工作组技术文件《LTE-V2X终端网络层测试规范(实验室)》和《LTE-V2X终端应用层测试规范(实验室)》。



首批通过“LTE-V技术验证试验”的9款产品(排名不分先后)


    罗德与施瓦茨公司

罗德与施瓦茨公司(R&S)已经推出并展出满足3GPP R14标准的LTE-V2X终端测试综测仪,提供GNSS信号和LTE-V2X无线链接下的数据收发测试,并计划将要推出认证级的LTE-V2X终端协议一致性和射频一致性测试方案。

△R&S®CMW500宽带无线通信测试仪

R&S®SMBV100A矢量信号发生器


    中汽研汽车检验中心

2018年3月23日,中汽研汽车检验中心(天津)有限公司(以下简称:天检中心)电磁兼容室首次完成了整车天线性能测试。该测试依托天检中心整车半电波暗室,配合矢量网络分析仪、宽带测量天线等设备建立了系统完善的测试能力,可以开展车载蜂窝通信频段、卫星导航频段,V2V、V2X通信频段天线关键性能的测试,通过更换测量天线还可满足遥控钥匙、无钥匙进入、胎压监测等更低的频率范围车载天线系统的测试需求。


△中汽研汽车检验中心-整车天线性能测试


此前,中国中国汽研可提供城市场景测试环境设计、C-V2X应用功能测试规范设计,后续还将推出C-V2X开放道路测试规范、C-V2X平行仿真测试系统,并研究C-V2X大规模试验的技术方法和数据规范;上海无线通信研究中心研发并提供基于C-V2X的SDR仿真验证算法。



7.高精准定位及地图服务


    高精准定位服务

高精准定位方面,和芯星通、华大北斗等等国内厂商纷纷推出了自主设计的北斗定位芯片,千寻位置网络有限公司推出了基于北斗卫星和国家北斗地基增强系统。


   和芯星通

和芯星通以“芯片+ 算法”为核心,面向智能驾驶量产需求,结合高精度地图、高速通信及云计算等手段,为车辆的全局路径规划、智能泊车、立体智能交通等需求提供可靠的测量结果。

△和芯星通智能驾驶芯片


  华大北斗

HD8089A系列是车规级单芯片GNSS解决方案,满足车载追踪、物流运输、无人驾驶等导航定位需求的SOC芯片产品。配合专有固件,可为自动驾驶、车联网、TBOX、UBI等车载应用提供解决方案。


△华大北斗 HD8089A芯片


  千寻位置

千寻位置正在全面打通各类终端集成高精度时空服务的“最后一公里”,推动智能交通、智能物流、智能安防等产业。


与上汽大众、广汽集团、一汽集团等在内的超40家整车及“车路协同”解决方案商都在用千寻位置提供解决方案进行研发;大疆创新、拓攻机器人、一飞智控等数十家主流无人机整机及飞控厂商也在与千寻位置展开合作,用无人机成为植保、航测、配送、巡检、安防等工具。基于超过2200个北斗地基增强组成的 “全国一张网”及在全球范围内建设和接入的120个海外地基增强站点。


△千寻位置正在进行车道级定位系统


△千寻位置车道定位系统

(蓝色为千寻定位轨迹

红色为普通定位轨迹)


    高精准地图服务

在高精度地图服务方面,国内主要地图商如高德、百度、四维图新等均致力于高精度地图的采集与制作,并为行业提供高精度地图服务。


此外,在车路协同平台方面,还有百度Apollo车路协同开源方案,Apollo在路侧感知传感器方案、路侧感知算法、车端感知融合算法、数据压缩与通信优化、V2X终端硬件及软件、V2X安全方面布局车路协同全栈技术。


△Apollo 与金龙打造的自动驾驶巴士——阿波龙




车联网产业政策


我国产业的发展经历相同的自上而下的演进路径:


技术标准落地→国家政策支持→市场需求增长→网络部署→产业链形成→规模应用爆发。


10月25日,工信部发布《车联网(智能网联汽车)直连通信使用5905- 5925MHz频段的管理规定(暂行)》,确定将5905-5925MHz频段作为基于LTE-V2X技术的车联网直连通信的工作频段,与国际主流频段保持一致,并为未来发展预留扩展的可行性。


从政策层面看,国家已经将发展车联网作为“互联网+”和人工智能在实体经济中应用的重要方面,并将智能网联汽车作为汽车产业重点转型方向之一。《中国制造2025》、《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》、《关于印发新一代人工智能发展规划的通知》等国务院层面的重要政策均提出大力发展车联网。



数据显示,2017年我国汽车产量达2901.54万辆,汽车保有量在2018年中已突破2亿辆,预计2023年中,我国汽车保有量将超过4亿辆。庞大的汽车市场为中国的车联网服务的增长提供了强有力的基础。有预测,我国车联网市场规模有望在2025年达到2162亿美元,占全球市场的1/4,年平均复合增长率将达到44.5%。


中国是全球最大的汽车市场。当前,我国已将车联网产业上升到国家战略高度,随着人工智能、物联网等技术的发展,以及车载硬件、通信网络的加快升级。在车联网产业变革浪潮中,谁才是“盖世英雄”?我们拭目以待吧!




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