5G对智能网联汽车意味着什么

2021-09-11 09:44:04来源:西安晚报
来源:西安晚报 西安报业全媒体编辑:雷莹 2021-09-11 09:44
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◎翁文祥

5G作为通信技术的一次革命性创新,其应用范围已经不再局限于人与人之间的通信连接,而是把目光投向了更广阔的物联网领域和垂直行业,旨在解决万物互联的问题。汽车行业将成为5G领域最重要的垂直行业应用,蕴含大量的潜在应用机会和需求。

5G网络的传输速率高达20Gbps,传输时延只有1毫秒,每平方千米可以连接100万台设备,网络传输的稳定性可以达到99.999%,从单车信息流共享、车队编队无人化、远程驾驶三个层面对智能驾驶的发展产生了积极的推动作用。对于自动驾驶来说,5G网络为其搭建了一个低时延、高传输速率、高稳定性的网络架构。

随着自动驾驶等级的不断提升,车载传感器的种类越来越多,一辆自动驾驶汽车一天就能产生大约25TB的原始数据。这些原始数据需要在本地进行处理,包括利用深度学习技术进行目标检测、提取数据特征、进行跟踪分析等。同时,还需要利用技术手段提升车辆对道路环境与主体的感知能力,并利用3D高清地图进行建模对车辆进行精准定位,对车辆的行驶路径进行规划,对驾驶策略进行调整,从而对车辆进行安全控制。

同时,5G将引爆智能座舱的数字化革命,4G时代的一个典型特征是视频类应用在手机端的集中爆发,包括视频直播、视频通话、短视频等,这一趋势必将向车载应用蔓延,并在5G的加持下集中爆发。随着车内智能系统技术逐渐成熟,智能座舱将得到广泛应用,例如车机交互系统(语音识别、手势控制、全息影像)、高级驾驶辅助系统、智能座椅排布、多屏联动等。未来的智能座舱将是多种技术融合、多个参与主体协同的产物,云计算平台提供大数据存储和计算,5G提供高速、低时延的数据传输,智能座舱成为移动办公和休闲娱乐的平台。

5G能使汽车更安全。汽车安全技术在经历被动安全和主动安全两个创新高峰后,逐渐进入网联安全创新的新阶段。网联安全的实现离不开无线通信技术的支撑,但目前车联网使用的无线通信网络主要采用4G通信技术。4G技术最大的问题就是时延长,这会导致严重的安全问题。

例如,在高速公路上汽车的时速达到每小时120千米,即约每秒33.33米,这意味着1秒的时延会产生约33.33米的制动距离。如果遇到突发事故,这一制动距离足以产生严重的安全问题。与4G不同,5G具有低时延的特点,空口时延小于1毫秒,业务层时延也能控制在10毫秒以内,同样是每小时120千米的时速,在5G网络环境下因通信时延而产生的制动距离可以控制在33厘米以内,这将大大提高行车的安全性。

5G能使汽车更智能。目前智能驾驶技术研究有着比较明显的趋势。

数据越来越多。传感器的配置越来越丰富,摄像头和激光雷达被寄予厚望。智能控制器算力需求越来越大。英伟达为无人出租车打造的超级车载电脑,算力达到每秒320万亿次计算。人工智能的应用越来越多。目前人工智能最成功的应用场景是图像的分类和识别,这在行人、车辆、标志牌识别上有很广的应用前景。另外,也有人在尝试用增强学习解决规划和决策的问题。软件定义功能成为业界主流。以特斯拉为例,汽车的自动驾驶功能不再由车辆装备的传感器或控制器决定,而是由软件决定。

5G可以将智能控制器来不及处理的传感器原始数据实时传输到部署在本地通信基站边缘的计算中心,经过计算中心服务器上的智能算法处理,再将计算结果直接反馈给车载智能控制器进行后续的数据处理,从而建立一套体外循环机制,突破车载环境在体积、功耗、环境适应性等方面的限制。

5G还有很多智能网联化方面的应用场景,如5G定位技术、基于5G的远程驾驶、5G车路协同等,这些都将推动汽车行业的智能网联化革命进入一个新阶段。

《5G+智能网联汽车:新基建浪潮下的汽车产业革命》,翁文祥、黄瑞、杨爱喜、陈锋/著,中国友谊出版公司2021年版

【编辑:雷莹】

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