轉(zhuǎn)眼間，2020年還剩下一個(gè)月多一點(diǎn)的時(shí)間。繼2019這個(gè)5G元年度過(guò)以后，對(duì)于2020年來(lái)說(shuō)，討論的更多的往往還是5G的應(yīng)用場(chǎng)景，畢竟，全新的技術(shù)落地后，最終還是要通過(guò)成熟落地的應(yīng)用來(lái)為人們的生活帶來(lái)改變。而在眾多落地的應(yīng)用中，汽車應(yīng)用場(chǎng)景內(nèi)的車聯(lián)網(wǎng)與無(wú)人駕駛正是5G技術(shù)落地的絕佳選擇。借助全新一代的信息和通信技術(shù)，未來(lái)的汽車，將以“云-管-邊-端”為主體，實(shí)現(xiàn)車內(nèi)、車與車、車與路、車與人、車與服務(wù)平臺(tái)的全方位網(wǎng)絡(luò)連接，將“人、車、路、云”等交通參與要素有機(jī)地聯(lián)系在一起，提升汽車智能化水平和自動(dòng)駕駛能力，構(gòu)建汽車和交通服務(wù)新業(yè)態(tài)，從而提高交通效率，改善駕乘感受。促進(jìn)自動(dòng)駕駛技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用，還有利于構(gòu)建一個(gè)智慧的汽車交通場(chǎng)景。

自動(dòng)駕駛汽車

車聯(lián)網(wǎng)的通信方式

車際網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車之間、智能網(wǎng)聯(lián)汽車與路基設(shè)施的通信。智能網(wǎng)聯(lián)汽車通過(guò)蜂窩網(wǎng)絡(luò)2G/3G/4G/5G、衛(wèi)星通信等與車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)通信，傳輸車輛數(shù)據(jù)，接受服務(wù)平臺(tái)下達(dá)指令。直連模式的車際網(wǎng)絡(luò)通過(guò)LTE-V2X、IEEE 802.11p和射頻通信（RFID）等技術(shù)與附近車輛和路基設(shè)施進(jìn)行信息傳遞。

基于云的車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)與應(yīng)用

在智能汽車內(nèi)部，智能網(wǎng)聯(lián)汽車通過(guò)Wi-Fi、藍(lán)牙或蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)與用戶的移動(dòng)智能終端進(jìn)行信息傳遞。智能網(wǎng)聯(lián)汽車內(nèi)部電子器件之間通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)CAN總線、LIN總線等方式進(jìn)行信息交互，以及Wi-Fi、RFID、藍(lán)牙、紅外線、NFC等無(wú)線通信方式。

5G對(duì)車聯(lián)網(wǎng)和無(wú)人駕駛的推動(dòng)

隨5G商用和自動(dòng)駕駛技術(shù)的成熟，車聯(lián)網(wǎng)將產(chǎn)生質(zhì)變。通信是數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)，當(dāng)前4G網(wǎng)絡(luò)50ms左右時(shí)延遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足無(wú)人駕駛的需求。無(wú)人駕駛需要低時(shí)延、高可靠、支持高移動(dòng)性以及大數(shù)據(jù)容量的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)支撐：

1、低時(shí)延：端到端時(shí)延在5ms以內(nèi)；

2、高可靠：誤包率在0.001%以下，而且能在車輛發(fā)生擁塞，大量節(jié)點(diǎn)共享有限頻譜資源時(shí)，仍能夠保證傳輸?shù)目煽啃裕?/p>

3、支持高速移動(dòng)：考慮到汽車之間的相對(duì)移動(dòng)，最高相對(duì)時(shí)速可達(dá)500km/h；

4、大數(shù)據(jù)容量：傳輸數(shù)據(jù)包至少能承載1600字節(jié)的信息數(shù)據(jù)。

5G網(wǎng)絡(luò)將催生更豐富的車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景，包括高速車內(nèi)數(shù)據(jù)娛樂(lè)、超高清視頻和語(yǔ)音通話，智能座艙，移動(dòng)熱點(diǎn)/辦公室/家庭、動(dòng)態(tài)數(shù)字地圖更新，自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程駕駛、遠(yuǎn)程監(jiān)控，車輛編隊(duì)等。

智能網(wǎng)聯(lián)車上的通信模組

智能車中控、智能后視鏡，智能駕駛艙還是智能語(yǔ)音交互模塊，都需要強(qiáng)大的車載網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)做基礎(chǔ)支撐；T-BOX、OBD及OTA等也逐漸成為每輛汽車的標(biāo)配，車載導(dǎo)航、車載終端對(duì)話、車車通信以及空中升級(jí)等功能的應(yīng)用和配置需求近年來(lái)也正大幅增加，推動(dòng)核心車載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信模塊的市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)。通信模組在車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用市場(chǎng)主要分為前裝市場(chǎng)和后裝市場(chǎng)，目前前裝市場(chǎng)比較大，但隨著智能車網(wǎng)聯(lián)生態(tài)逐漸成熟，地方法規(guī)不斷明確，對(duì)現(xiàn)存車輛智能化升級(jí)改造和監(jiān)控的需求也在上升，比如重型柴油車發(fā)動(dòng)機(jī)污染物排放的遠(yuǎn)程監(jiān)控，OBD監(jiān)測(cè)和診斷數(shù)據(jù)上傳到國(guó)家或者運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，OTA遠(yuǎn)程升級(jí)等，所以通信模組的后裝市場(chǎng)潛力巨大。

互聯(lián)網(wǎng)汽車內(nèi)部的通信總線與模塊

車載診斷接口OBD（On-Board Diagnostic）是外接設(shè)備與車內(nèi)總線進(jìn)行通信的入口，通過(guò)OBD接口，可以通過(guò)統(tǒng)一診斷服務(wù)UDS（Unified Diagnostic Services）向ECU發(fā)送讀寫指令；T-BOX作為車內(nèi)與外界進(jìn)行信息交換的網(wǎng)關(guān)，可以發(fā)送遠(yuǎn)程控制指令到云端服務(wù)器，云端服務(wù)器再將車主的控制指令發(fā)送給智能網(wǎng)聯(lián)汽車，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車的遠(yuǎn)程控制等功能，例如遠(yuǎn)程開啟空調(diào)、車輛預(yù)熱等；車載綜合信息系統(tǒng)（In-Vehicle Infotainment，IVI）可以提供實(shí)時(shí)路況、導(dǎo)航、信息娛樂(lè)、故障檢測(cè)和輔助駕駛等功能，為乘客帶來(lái)新的駕乘體驗(yàn)。OTA（Over-The-Air）指通過(guò)云端升級(jí)技術(shù)，為具有連網(wǎng)功能的設(shè)備以按需、易擴(kuò)展的方式獲取系統(tǒng)升級(jí)包，并通過(guò)OTA進(jìn)行云端升級(jí)，完成系統(tǒng)修復(fù)和優(yōu)化的功能。遠(yuǎn)程升級(jí)有助于整車廠商快速修復(fù)安全漏洞和軟件故障，成為車聯(lián)網(wǎng)必備功能。ECU相當(dāng)于汽車各個(gè)系統(tǒng)的大腦，控制著如發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、車燈等部件的運(yùn)行，通過(guò)與車內(nèi)總線相連，各ECU之間進(jìn)行信息傳遞。

無(wú)論是當(dāng)前快速普及應(yīng)用的OTA功能、T-Box或OBD，還是當(dāng)下政府和企業(yè)大力推進(jìn)的宏觀車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，比如智能控制、V2X通訊、路況偵測(cè)、車載娛樂(lè)及輔助/自動(dòng)駕駛等，這些都需要汽車在現(xiàn)有通信設(shè)施基礎(chǔ)上依靠大量的蜂窩通信模組來(lái)實(shí)現(xiàn)。

目前車聯(lián)網(wǎng)V2X通信技術(shù)有DSRC與LTE-V2X兩大路線：DSRC發(fā)展較早技術(shù)較成熟，缺點(diǎn)是路邊設(shè)施投入大，技術(shù)演進(jìn)不明；LTE-V2X信道寬，同步性好。在全球范圍內(nèi)，隨著各國(guó)5G部署及商用的加速，越來(lái)越多的國(guó)際主流汽車OEM們也都逐漸從傳統(tǒng)DSRC方案傾向LTE-V2X，尤其是中國(guó)這一全球最大的汽車市場(chǎng)，政府已決定強(qiáng)制C-ITS和相關(guān)安全服務(wù)使用LTE-V2X。國(guó)產(chǎn)導(dǎo)航芯片已掌握核心技術(shù)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，部分產(chǎn)品通過(guò)車規(guī)級(jí)可靠性認(rèn)證，兼容多模導(dǎo)航系統(tǒng)。高通成為車聯(lián)網(wǎng)通信芯片技術(shù)的龍頭。中國(guó)的紫光展銳、華為、大唐等企業(yè)通過(guò)參與LTE-V2X標(biāo)準(zhǔn)制定積極布局汽車通信芯片。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP宣布R16標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)，標(biāo)志5G第一個(gè)演進(jìn)版本標(biāo)準(zhǔn)完成，這也是第一個(gè)5G-V2X標(biāo)準(zhǔn)（NR V2X標(biāo)準(zhǔn)），NR-V2X是從LTE-V2X到5G V2X的平滑演進(jìn)。3GPP早在R14版本就引入了LTE V2X，隨后在R15對(duì)LTE V2X進(jìn)行了功能增強(qiáng)。進(jìn)入5G時(shí)代，3GPP R16版本通過(guò)5G NR更低的時(shí)延、更高的可靠性、更高的容量來(lái)提供更高級(jí)的V2X服務(wù)。強(qiáng)大的3GPP生態(tài)系統(tǒng)和連續(xù)完善的蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋使R16版本的NR V2X與LTE V2X互補(bǔ)和互通，NR-V2X可以直接利用現(xiàn)有蜂窩網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，從而大幅降低未來(lái)自動(dòng)駕駛和車聯(lián)網(wǎng)部署成本，讓汽車更加智能安全。R16定義支持25個(gè)V2X高級(jí)用例，其中主要包括四大領(lǐng)域：

1、車輛組隊(duì)行駛，其中領(lǐng)頭的車輛向隊(duì)列中的其他車輛共享信息，從而允許車隊(duì)保持較小的車距行駛；

2、通過(guò)擴(kuò)展的傳感器的協(xié)作通信，車輛、行人、基礎(chǔ)設(shè)施單元和V2X應(yīng)用服務(wù)器之間可交換傳感器數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)視頻，從而增強(qiáng)UE對(duì)周圍環(huán)境的感知；

3、通過(guò)交換傳感器數(shù)據(jù)和駕駛意圖來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛或半自動(dòng)駕駛；

4、支持遠(yuǎn)程駕駛，可幫助處于危險(xiǎn)環(huán)境中的車輛進(jìn)行遠(yuǎn)程駕駛。

寫在最后

總而言之，未來(lái)的汽車市場(chǎng)中，將成為5G芯片競(jìng)爭(zhēng)的主要領(lǐng)域之一。車聯(lián)網(wǎng)和無(wú)人駕駛硬件產(chǎn)業(yè)鏈前景巨大，上游主要涉及傳感器、雷達(dá)、通信芯片、計(jì)算平臺(tái)、通信模組以及各類基礎(chǔ)設(shè)施智能硬件廠商；中游主要包括車輛控制、系統(tǒng)集成集成商、TSP廠商、智能座艙解決方案提供商；下游主要是智能汽車制造廠商、智慧公路、測(cè)試驗(yàn)證以及運(yùn)營(yíng)與服務(wù)環(huán)節(jié)，電信運(yùn)營(yíng)商，內(nèi)容服務(wù)提供商等。

總之，隨著消費(fèi)類電子企業(yè)和半導(dǎo)體芯片公司向汽車電子產(chǎn)業(yè)的快速滲透，高端車型的智能化功能正加速向中低端車型轉(zhuǎn)化，與之而來(lái)的是汽車電子占整車成本的比例逐漸上升，汽車芯片已經(jīng)成為了芯片廠商逐鹿的重要賽道。
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