有朋友留言讓我寫寫V2X,我遲遲未動(dòng)筆,一個(gè)重要的原因是,我覺得自己沒法寫的很專業(yè),畢竟討論這個(gè)話題的通常都是各行業(yè)大佬。作為一個(gè)在這個(gè)領(lǐng)域僅工作幾年的年輕人,我自己對V2X沒理解清楚的地方還有很多,所以不太敢寫。不過本著科普大眾的目的,我今天試著從行業(yè)、產(chǎn)品、市場、芯片、企業(yè)等多方面對V2X做個(gè)簡單的介紹,希望對大家有所幫助。
特此申明:本篇文章不代表任何公司立場,純屬個(gè)人觀點(diǎn)。另外受個(gè)人認(rèn)知的局限,肯定有說的不對和不全面的地方,也歡迎大家指正交流。1、V2X是什么??英文全稱為Vehicle to Everything,就是車輛和萬物互聯(lián),包括V2V(車車通信)、V2I(車和路邊基礎(chǔ)設(shè)施通信)、V2P(車和行人通信)、V2N(車和網(wǎng)通信)等。一個(gè)聽起來有點(diǎn)高大上的名詞,但是如果說車聯(lián)網(wǎng),大家都聽的明白,只不過車聯(lián)網(wǎng)這個(gè)詞已經(jīng)被用爛了,傳統(tǒng)意義上的車聯(lián)網(wǎng)通常單指V2N這一部分。現(xiàn)在還有所謂的車路協(xié)同、智能網(wǎng)聯(lián)等時(shí)髦詞匯,其實(shí)說的都差不多是同一個(gè)東西。
上圖中的V2V、V2I、V2P用的是設(shè)備到設(shè)備的直連通信方式,V2N是設(shè)備連接基站,走的蜂窩網(wǎng)形式。V2X有什么用呢?在我看來最重要的一個(gè)用處是「安全」,當(dāng)車能夠?qū)崟r(shí)的和周邊其他車輛或者路側(cè)設(shè)備交互信息時(shí),就可以大大的提高安全性。比如在下面的這個(gè)場景,
山區(qū)盤山公路拐角處,司機(jī)是看不到對面有沒有來車的,如果對向車不提前按喇叭,在拐角處還是比較危險(xiǎn)的。我有一次坐大巴車出去玩,中途就幾次差一點(diǎn)在這種路口發(fā)生碰撞事故。如果有了V2X,司機(jī)就可以提前知道對向有沒有車過來,提前做好防范措施。
具體又可以有兩種實(shí)現(xiàn)方式,一種是V2V,對向的車輛裝有車載通信設(shè)備,它會高頻率的廣播自己的位置、速度、航向等信息,自車接收后會判斷是否和自己有碰撞風(fēng)險(xiǎn),做出預(yù)警。另外一種方式是V2I,對向車輛如果沒有通信設(shè)備,可借助道路側(cè)的傳感器(雷達(dá)、攝像頭)來檢測,然后將識別后的信息通過路邊的通信設(shè)備發(fā)給車端,車輛再做判斷預(yù)警。還有一次出門,車輛行駛在高速公路上,大霧、能見度非常低,突然遇到一輛側(cè)翻在路中央的貨車,差一點(diǎn)沒反應(yīng)過來就撞上了,那時(shí)我就想如果有V2X,就可以提前幾百米發(fā)出預(yù)警,減少事故發(fā)生可能性。還有類似高速上臨時(shí)施工區(qū)的提醒,對行車安全也非常有意義。除了剛才說的兩種場景,還有很多安全相關(guān)的應(yīng)用場景:
看到這里可能有朋友會問:車上裝上傳感器(攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)),不就能識別出危險(xiǎn)狀況了嗎?能這么問說明你已經(jīng)深入思考了一步,但是你如果仔細(xì)看上述場景的話,這些傳感器都沒法比V2X更遠(yuǎn)距離、更提前的檢測到潛在的沖突,因?yàn)闀艿秸趽酢⑻鞖?、自身檢測誤差等影響,而V2X恰好可以對這些問題做到補(bǔ)充。
有種說法,V2X也是起源于21世紀(jì)初發(fā)生在美國的一起特大交通事故,該交通事故是一輛卡車和一輛校車在十字路口相撞,導(dǎo)致車內(nèi)的學(xué)生全部死亡。事故發(fā)生后美國國家運(yùn)輸安全委員會(National Transportation Safety Board)對事故進(jìn)行了調(diào)查并提交了一份報(bào)告給美國公路交通安全管理局(National Highway Traffic Safety Administration,簡稱NHTSA)。
報(bào)告中描述了事故發(fā)生經(jīng)過,認(rèn)為如果事故發(fā)生時(shí)車輛上有能與其他汽車進(jìn)行通信的系統(tǒng),那么該事故就能夠被避免,并建議NHTSA開始進(jìn)行V2V的授權(quán)工作,并希望汽車制造商們能夠在所有新車上安裝此系統(tǒng)。還有種說法是如果把無人駕駛汽車比喻為一個(gè)人的話,攝像頭和雷達(dá)是眼睛,而V2X就是嘴巴和耳朵,不僅可以說(不斷說出自己的位置、速度、航向等信息)還可以聽(接收其他車輛的信息),這個(gè)說法我覺得還是很有道理的。
人開車雖然主要靠眼睛,但是也會通過喇叭或者車燈來和其他車輛交互,從這個(gè)角度來說我覺得V2X還是很有用的。除了安全,V2X還有兩大作用:「通行效率」和「信息服務(wù)」。效率類應(yīng)用包括車速引導(dǎo)、車內(nèi)標(biāo)牌等場景,信息服務(wù)包括汽車近場支付等。這兩個(gè)有用嗎?有用,但是我覺得都不如安全的重要性大。標(biāo)準(zhǔn)里定義了17個(gè)典型的V2X應(yīng)用,
來源于:CSAE 53-2020 合作式智能運(yùn)輸系統(tǒng) 車用通信系統(tǒng) 應(yīng)用層及應(yīng)用數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)(第一階段)(團(tuán)隊(duì)/技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) (caicv.org.cn))
2、行業(yè)發(fā)展?V2X和「汽車」、「交通」、「通信」三大行業(yè)密切相關(guān),可以看作是一個(gè)新興的交叉領(lǐng)域,國內(nèi)最近幾年呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的勢頭,一大原因和5G有關(guān),5G是民族驕傲,但是迫切需要為它找到應(yīng)用落腳點(diǎn),而5G的三大應(yīng)用場景eMBB(enhanced Mobile Broadband,增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶)、mMTC(massive Machine Type Communications,海量機(jī)器類通信)、URLLC (Ultra Reliable Low Latency Communications,超可靠、低時(shí)延通信),其中的mMTC和URLLC都是為物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的,而車聯(lián)網(wǎng)是個(gè)超級大的、可以集中統(tǒng)管的垂直應(yīng)用領(lǐng)域。
什么?不是在說V2X嗎,怎么扯上5G了?這又得嘮叨一會,經(jīng)常有人鬧不明白。最初國外V2X用的是一種叫做802.11p的技術(shù),它是在802.11a也就是WIFI基礎(chǔ)上改進(jìn)的一種技術(shù),通信方面的具體差異咱就不說了,因?yàn)槲覜]法說的很清楚,但是比較容易理解的是,WIFI顯然是沒法直接用在車車通信上的,因?yàn)檫B接的過程需要花費(fèi)很長時(shí)間,這對車輛安全應(yīng)用顯然是無法接受的,因?yàn)閃IFI還沒連接上,車輛搞不好就撞到一起了。所以802.11p主要是減少了通信時(shí)間、提高了通信準(zhǔn)確率。
國外有802.11p,通常也叫DSRC,國內(nèi)出了一個(gè)LTE-V,此標(biāo)準(zhǔn)是以大唐電信和華為為代表提出來的,對應(yīng)在3GPP標(biāo)準(zhǔn)組織下。LTE-V里包含兩種通信方式,一種是直連通信,不依賴于基站,一般叫PC5(ProSe Communication 5)接口,一種是蜂窩通信,需要基站參與,一般叫Uu(U表示用戶網(wǎng)絡(luò)接口:User to Network interface,u表示通用:Universal)口。
國內(nèi)V2X走的是C-V2X(Celluar V2X)這條路線,LTE-V也在不斷演進(jìn),后面會升級到5G-V2X或者NR-V2X,變化是速率很快、延遲更低。再加上5G的蜂窩通信,這時(shí)V2X就和5G有關(guān)聯(lián)了。V2X在國內(nèi)目前依舊處于示范階段,只不過規(guī)模越來越大,從早先幾年的封閉測試區(qū)、示范開放道路,到現(xiàn)在的城市先導(dǎo)區(qū)建設(shè)。
最近也有部分車企在新發(fā)布的車型里前裝了V2X,包括上汽通用2021款別克GL8 Avenir艾維亞(可選裝V2X智能交通技術(shù),售價(jià)10,000元),紅旗品牌全尺寸智慧純電SUV紅旗E-HS9(搭載了移遠(yuǎn)的C-V2X模組AG15和LTE模組AG35)等。
車企前裝V2X對這個(gè)行業(yè)是個(gè)好事情。當(dāng)然還有相當(dāng)多的問題在探討中,包括路側(cè)設(shè)備由誰來建設(shè)、誰來運(yùn)營、如何盈利?普通消費(fèi)者是否有意愿后裝車載設(shè)備(真正能帶來哪些價(jià)值)?等等..
3、芯片、模組、設(shè)備、企業(yè)現(xiàn)有芯片包括只支持LTE-V的,同時(shí)支持LTE-V和4G 蜂窩通信的,以及同時(shí)支持LTE-V和5G蜂窩通信的這三種,模組也是同樣的情況。注意雖然5G芯片、模組及手機(jī)早就有了,但是5G-V2X芯片目前還沒有。目前能做LTE-V芯片的企業(yè)不多,就華為、高通、大唐、Autotalks這幾家。同時(shí)做LTE-V+蜂窩通信二合一芯片的目前只有華為和高通。模組方面,華為和大唐是自己做,高通的模組商比較多,有移遠(yuǎn)、高新興、SIMCOM等,用的最多的是移遠(yuǎn),Autotalks模組商有村田等。國內(nèi)做OBU、RSU設(shè)備的企業(yè)主要有4大類, 第一類是傳統(tǒng)的通信行業(yè)企業(yè),華為和大唐,他們是既做芯片、又做模組、還做設(shè)備的公司;第二類是傳統(tǒng)的交通行業(yè)企業(yè),包括華錄易云、金溢、萬集、千方、高新興等公司;第三類是傳統(tǒng)的汽車行業(yè)企業(yè),包括均勝、東軟等公司;第四類是創(chuàng)業(yè)公司,包括星云互聯(lián)、華勵(lì)智行、CIDI等公司。
國外有Codha Wireless、Savari公司。各公司營收目前主要還都是靠拿示范項(xiàng)目,誰能在未來商用時(shí)代占領(lǐng)市場還得需要時(shí)間驗(yàn)證。看起來這么有前景的行業(yè),自然少不了BAT的參與,這里面發(fā)力最猛的當(dāng)屬百度,阿里和騰訊也有不同程度的參與。產(chǎn)品方面,RSU(Road Side Unit)用在戶外,24h不間斷工作,在我看來設(shè)備的穩(wěn)定可靠工作是關(guān)鍵。RSU通常掛在路桿上,和OBU之間的通訊距離在空曠情況下可以達(dá)到1km以上。
OBU(On Board Unit)用在車內(nèi),是否達(dá)到車規(guī)級要求和低成本是關(guān)鍵,另外前裝和后裝考慮的點(diǎn)也有所不同?,F(xiàn)在各家做的基本上都長這樣:
兩者的內(nèi)部架構(gòu)通常如下:
主控處理器絕大部分用的都是NXP的I.MX系列,其中LTE-V模塊和4G模塊是分立的兩個(gè)模塊或者一個(gè)模塊。除了OBU、RSU本身,和V2X相關(guān)的還包括車端應(yīng)用提醒(聲音、畫面)、路端的邊緣計(jì)算、感知,云端的云控平臺等。在我看來只有V2X能真正的為用戶帶去價(jià)值,得到用戶的真正認(rèn)可,才能夠真正的落地,這個(gè)價(jià)值還需要不斷的探索。由于篇幅所限,各個(gè)方面寫的都不是很深入,后續(xù)再深入展開,感興趣的可以保持關(guān)注。歡迎關(guān)注我們。
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