車聯網“最強科普”

2019-12-03 16:45 新聞部
說到車聯網,相信大家一定都不陌生。它不僅與汽車制造商、銷售商緊密關聯,如今還與騰訊阿里這樣的互聯網企業有著密不可分的關系。簡單來說,車聯網就是把汽車連起來,組成網絡。宏觀上,車聯網其實是一個非常龐大、復雜的體系。今天,我們就來聊聊那些你不知道的車聯網知識,幫助大家更好了解車聯網吧!
1、什么是車聯網

車聯網,英文叫做 IoV(Internet of Vehicles),它屬于物聯網(IoT,Internet of Things)的一種。車聯網不僅僅只是把車與車連接在一起這么簡單,它還把車與行人、車與路、車與基礎設施(信號燈等)、車與網絡、車與云連接在一起,實現了真正的智能化。
大家經??吹降能嚶摼W概念一般有以下幾個:
V2V:車與車,Vehicle to Vehicle
V2P:車與行人,Vehicle to Pedestrian
V2R:車與路,Vehicle to Road
V2I:車與基礎設施,Vehicle to Infrastructure
V2N:車與網絡,Vehicle to Network
V2C:車與云,Vehicle to Cloud
不管是V2什么,都可以統稱為V2X(X代表everything,任何事物)。
但是簡單的將上面的某個V2當作了車聯網是不準確的。真正的車聯網,就是V2X(車連萬物)。
2、車內網與神經中樞

在具體討論V2X之前,我們先來看看這個Vehicle本身。
對于一輛車來說,它包括很多的部件,例如空調、音響、攝像頭、發動機、輪胎等等。這些部件其實都可以通過安裝傳感器,可以產生表達狀態的數據,實現數字化、信息化。例如輪胎部分的信息化過程。
首先安裝胎壓傳感器,產生胎壓數據,監控輪胎的狀態。其次收集數據,進行傳輸,傳遞給這輛車的“神經中樞”。最后再通過“神經中樞”的反饋,實現信息化。這樣的一個過程也稱之為“車內網”。
一般來說,汽車制造商在生產汽車時,就會把作為“神經中樞”的車聯網設備給裝配好(前裝車聯網)。而互聯網公司這樣的非汽車制造商,因為無法參與汽車前期制造環節,只能通過后裝的方式,安裝用于車聯網的車載終端,這是一種后期加裝的通過汽車OBD接口獲取實時車輛數據的裝置(車載自動診斷系統)。這種設備通過OBD接口獲取數據后,再通過藍牙等方式,將數據傳輸給手機??傊?,不管是前裝還是后裝,不管是硬件還是軟件,都是為了獲取數據,監測和控制車輛。
汽車的“神經中樞”,可以通過儀表盤、中控或者藍牙與手機相連,把數據傳出來。告知駕駛員車輛的情況。但是,這種方式不管是傳輸速率、數據量、及時性、便捷性等,都是不夠的。
于是,就要想辦法讓車輛具備足夠強大的外部通訊能力。
3、強大的外部通訊能力:DSRC vs LTE-V
我們都知道車輛通常在高速移動,而且是長距離大范圍移動,所以要實現車輛的對外通訊,是有很大難度的。
  • DSRC:早期為增加其外部通訊能力常采用的是DSRC技術(DeDICated Short Range CommunICation,專用短程通信)。這項技術是1992年美國材料試驗學會ASTM(American Society for Testing Materials)針對ETC業務而提出來的,后來經過不斷完善,變成了IEEE的車聯網通信技術標準(802.11p)。DSRC的優點是只要在道路邊上裝Wi-Fi,就可以讓車輛通過這個Wi-Fi進行通信。但是這是一種短程通信手段,適合短距內進行通信,如果距離長了,可靠性等各方面都會存在問題。于是人們開始研究通信距離更長的蜂窩移動通信技術,用于車聯網通信。
  • LTE-V:2015年,3GPP正式啟動了LTE-V技術標準化的研究,到20169月,3GPP就在R14版本里完成了對LTE-V2X標準的制定??梢哉fLTE-V就是給車聯網量身定制的LTE。LTE-V依托現有的LTE基站,避免了重復建設,而且工作距離遠比DSRC大,提供了更高的帶寬,更高的傳輸速率,更大的覆蓋范圍。LTE-V技術包括集中式(LTE-V-Cell)和分布式(LTE-V-Direct)兩個工作模式。LTE-V-Cell需要基站作為控制中心,實現大帶寬、大覆蓋通信,而LTE-V-Direct可以無需基站作為支撐,可直接實現車輛與車輛,車輛與周邊環境節點的可靠通信。DSRC和LTE-V的競爭非常激烈,兩者都希望成為主流的車聯網通信標準。目前,我國傾向于采用LTE-V。
4、車聯網的意義
車聯網這么多年一直未曾迎來一場爆發式增長,問題就在于車輛的對外通訊能力。
汽車制造商善于造車,車內網可以搞得很溜,但解決不了外部通訊能力問題?;ヂ摼W企業,軟件搞得很溜,但是拿不到數據,也是白搭。所以,在廣域物聯網通信技術沒有成熟之前,車聯網很難有實質性的意義。
現在不一樣了,借助LTE-V的能力,車輛對外通訊的這個瓶頸,有望打破。車聯網的潛在能力,很有可能徹底釋放出來,在更加龐大的云計算能力和通信能力的加持下,遠程駕駛甚至是自動駕駛,都會變成可能,其商業價值也就不可估量了。
汽車和各種交通基礎設施接入網絡,由強悍的云計算系統,分析整個城市的交通流量、擁堵狀況,對所有道路車輛進行路徑規劃,輔以交通調度,就可以最大效率地提升城市的運力。同時,還會大幅降低交通事故的發生概率。所以說是車聯網進化的終極形態是自動駕駛。
此前阿里和騰訊提出的“城市大腦”這個概念,其實就是在朝這個方向努力。

5、未來展望
即將到來的5G,又和車聯網有什么關系呢?
剛才我們說的LTE-V,時延的存在使得其有些捉襟見肘?,F在高速公路的時速是120Km/h,也就是33米每秒。剎車哪怕是晚了1秒,也會有40米以上的制動距離。
所以,如果要支持遠程駕駛或自動駕駛,這個網絡的時延,必須是個位數的毫秒級(ms)。
LTE做不到,但是5G作為LTE的演進,可以做到。5G的時延,可以達到1ms,足以滿足要求。LTE會演進到5G,LTE-V,就隨著演進為NR-V2X。
除了時延之外,5G還擁有很多LTE不具備的優點——它擁有更高的帶寬,支持更大數量的連接,還支持更高的移動速度,為實現智能化達到最優狀態。
目前,車聯網是現在5G最重要的一個應用場景,也是最有可能引爆5G需求的場景。別的物聯網需求,都無法形成車聯網這樣的規模和體量,也不會有車聯網這么強大的推動力。
甚至可以說,車聯網就是未來五年5G興衰的晴雨表。


文章來源:第一電動  編輯:肖逸凡 張小兌







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