中国车企开卷V2X物联网传感器新风向来临?
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- 发布时间:2024-05-12 15:06
本刊编辑整理
千呼万唤始出来,自3月28日小米汽车正式发布以来,SU7一直占据着话题榜的前列。其中,自动驾驶和智能座舱作为SU7的一大卖点,吸引了众多买家的关注。但我们发现,雷总“有所隐瞒”,SU7在车联网中“藏”着一个野心勃勃的秘密。
自动驾驶中的“车联网”技术
在小米SU7官网中关于自动驾驶的介绍中,我们可以清晰地看到关于“代客泊车”“城市领航”“全场景功能”“端到端大模型”等内容。而这,就隐藏着近年来电动车领域非常火热的V2X(Vehicle-to-Everything)车联网技术。
V2X车联网技术是未来智能交通运输系统的关键技术。通过协同车载传感器、道路状况传感器的信息,它使得车与车、车与基站、基站与基站之间能够通信,并由此获得实时路况、道路信息、行人信息等一系列交通信息,从而提高驾驶安全性、减少拥堵、提高交通效率、提供车载娱乐信息等。按种类可以分为:车与人的互联(V2P)、车与基础设施的互联(V2I)、车与车的互联(V2V)和车与网络的互联(V2N)。
它对物联网传感器的要求并不高,只需在传统物联网传感器中加入专用通信接口,并具有一定的信息处理能力即可。它的出现,减小了自动驾驶对传感器性能的苛刻要求,为全场景自动驾驶带来新的可行性方案。
相比“自动驾驶”,大部分人对V2X技术非常陌生,其实V2X技术才是自动驾驶的“真正归宿”。受限于性能和使用场景,仅凭传感器方案只能实现“自动驾驶”,无法做到真正意义上的全场景自动驾驶。如果针对强光、雨雪天、大雾等极端天气开发高性能传感器,过高的成本也难以落地。
这就需要V2X技术提供远超出当前传感器感知范围的信息。你可以把V2X理解为一个超长超远的“物联网传感器”,通过和周边车辆、道路、基础设施的通讯,获取比单车能得到的更多信息,大大增强对周围环境的感知。
V2X 于物联网传感环节的影响
1、V2X有多厉害?
V2X技术的加持将对行车安全、车载服务、交通效率、自动驾驶有显著的提升。
行车安全:V2X的诞生本质上就是为了减少交通事故的发生。其中V2V实现了碰撞预警功能、V2P实现了弱势交通者预警保护功能、V2I实现了交通危险提示与限速提醒。信息服务:基于LTE(Long Term Evolution,长期演进)与5G的V2X技术为车辆提供丰富的信息。一方面车辆利用与路边基础设施通过V2I将车辆周边的环境信息(交通事故、道路拥堵情况等)在一定区域内实现共享,以帮助驾驶员了解周边道路交通情况;另一方面,庞大的网络结合GNSS等技术为汽车提供精准实时导航、APS(自动停车系统)、车上娱乐等能力,利用信息流更好地服务用户。
交通效率:V2X借助车辆与周围蜂窝节点的感知与运算能力,统筹规划车辆路径,或为救护车、警车等公共紧急服务提供高优先级规划与让行能力,极大地提升了交通效率。自动驾驶:想真正实现全面的自动驾驶,C-V2X/5G V2X的部署是至关重要的。通过V2X连接周边的人、车、基站与无处不在的云服务,为自动驾驶提供可预知与可判断的“不可见信息”,而这是自动驾驶实现的重要一环。
其实早在几年前,小米就收购了“一箩筐”自动驾驶及相关技术,其中包含了多项V2X专利技术。目前已知的,小米关于车联网、V2X技术的专利已经达到了专利总量的20%。与功能性、场景化的专利不同,小米在车联网方面的专利,大部分关于数据传输、通信效率与安全方面。这些专利就像底层基座一样,支撑着V2X丰富功能的实现。
2、除了小米,国内还有哪些车企“开卷”V2X?
虽然华为不直接造车,但同样参与到了V2X自动驾驶系统的解决方案,在2019年华为就已经开始着手5G+V2X技术的研发。今年1月,华为与中国移动等合作成功完成全球首个5G-A车联网的落地验证。这次验证涵盖了道路、网络、云操作、地图、图形等多个领域的标准。测试中整体数据传输率高达99%,延迟小于20毫秒。
蔚来汽车更是早在2021年发布的ET7中就搭载了一套5G-V2X车路协同系统。这套由均联智行提供的5G-V2X车载终端,可从激光雷达探测数据上获取更全面的信息,与其终端获取的各传感器信息进行深度融合;同时5G-V2X万物互联的属性能够弥补雷达无法探测的范围,有效避免盲区。可以适配的应有场景大概有17个,比如通过支持不同信息通道下的通信协作,车辆可实现盲区/变道辅助、紧急制动预警和交叉路口碰撞预警等场景应用。
红旗E-HS9搭载了红旗第二代C-V2X产品,成为国内首款实现LTE-V2X驾驶辅助预警应用的量产车型。在合资品牌之中,江铃福特全顺T8也配备了5G V2X功能。随着时间的推移,未来还将有更多汽车采用此技术。
3、搭载了V2X技术的汽车就此“无敌”?
令人尴尬的是,虽然V2X技术已经做好了大规模部署的准备,但离真正落地铺开还有许多问题要解决。
第一个难题是“通信标准”。为了将车辆连接到其他实体并交换数据,V2X使用了专用短程通信(DSRC)和蜂窝V2X(C-V2X)两种不同的技术。然而,每个OEM和道路基础设施运营商都有自己的立场和偏好,导致这两种技术之间持续竞争。
针对这一问题,许多V2X硬件制造商、软件供应商和网络安全提供商选择“我全部都要”,开发出兼容DSRC和C-V2X的解决方案。当然随之而来的是成本的提升。
第二个难题是“数据传输”。如何在瞬息万变的道路上,保证每个设备结点与数百辆车始终保持零延迟高速通信?这需要足够的带宽来保证数据传输的实时、可靠。对此,各国都开设了专用频段来满足V2X的传输需要。比如,美国将5.850-5.895GHz(45MHz)的频率范围用于DSRC,将5.895-5.925GHz(30MHz)的频率范围专用于C-V2X。欧盟将5.875-5.915GHz(40MHz)专门用于与安全相关的V2X道路应用。中国将5.905-5.925GHz(20MHz)频率前10MHz专用于V2V通信,后10MHz专用于V2I通信。
4、V2X的发展前景
V2X作为近年来车联网技术的重要发展趋势,虽然不如自动驾驶、ADAS等热门领域那么家喻户晓,但其未来的发展潜力巨大。
从市场角度来看,根据Fortune Business Insights的数据,得益于联网汽车普及率的提升、城市化与工业化的快速发展,以及一系列创新技术的不断涌现。汽车V2X市场将从2021年的6.289亿美元增长到2028年的73.519亿美元,2021-2028年的复合年增长率(CAGR)为42.1%。
从政策角度来看,美国已于2023年4月发布《ITSAmerica National V2X Deployment Plan》,计划推动部署33万个信号交叉口。5年内实现10万个交叉口安装RSU以及配套基础设施和系统。10年内实现25万个交叉口安装RSU以及配套基础设施和系统。8-13年全部车辆装配C-V2X设备。
从技术角度来看,截至2021年底,全球专利技术申请总量超过了1000项,相比上年增长约50项。到2022年,全球车路协同专利技术申请数与上年基本持平。
从来源国家来看,当前中国专利技术申请数量占比最高,在2022年,专利申请量达到了45%左右;排在后面的是美国与韩国,同期两者的车路协同专利申请量分别占有约25%和10%的份额。写在最后
虽然雷军在发布会上对V2X只字未提,但明眼人可以看出,中国车企已经“开卷”V2X。我们也相信中国“智造”将快速提升V2X的知名度和普及度,未来会有更多的中国汽车搭载V2X系统。伴随“基建狂魔”加速智能道路信息化,V2X的加持将大大减少对超高性能传感器的要求,也将大大提升全场景自动驾驶的覆盖率。说不定10年后,“考驾照”真的将彻底消失。