>
快捷搜索:

中国移动也要搞自动驾驶,交通进化

- 编辑:betway必威亚洲官网 -

中国移动也要搞自动驾驶,交通进化

上周,在国际电信标准组织3GPP RAN第78次全体会议上,5G NR首发版本正式冻结并发布,这将是全球第一个可商用部署的5G标准。而在11月末开幕的“中国移动全球合作伙伴大会”上,中国移动联合清华大学、北京邮电大学自主研发的5G自动驾驶整体方案亮相,向公众展示了下一代通信技术能够在自动驾驶的实现上发挥多大的能量。

车东西(公众号:chedongxi)

2019年被视为全球“5G元年”,中国5G发展也进入冲刺阶段。作为新一代移动通信技术,5G将成为支撑未来创新的统一连接架构,赋予经济增长新动能。

betway必威登录 1

文 | Bear

随着5G商用的到来,人们都期待这项革新技术将给很多传统领域带来全新的面貌。比如对于百年汽车行业而言,这将意味着给自动驾驶、车联网技术带来更多加速和突破,甚至给整个产业打开更多想象的空间。

大家对5G技术高速、低时延的特性应该都不陌生,但5G自动驾驶解决方案和其他技术流到底有何区别,车云菌为此专门请教了中国移动政企分公司高级产品经理曾锋。

6月26日-6月28日,2019世界移动通信大会(以下简称MWC19上海)正在上海新国际博览中心如火如荼地举行。在此次MWC19上海展会上,超过550家展商围绕5G通信技术,展出了5G在医疗、汽车、安防、物联网等领域相关技术与产品。

5G与车联网:将改变产业投资方向

“5G自动驾驶并非只是在探讨V2X技术在智能网联汽车上的应用”,曾锋首先澄清了这一点。从技术角度讲,自动驾驶分为感知定位、规划决策、执行控制三个部分,因此5G自动驾驶解决方案给出的正是5G通信技术在上述三个细分技术层面上的应用范畴。

时间进入2019年,5G技术的快速成熟带动了多个产业的快速发展。对于汽车产业而言,5G-V2X代表着汽车网联化这一趋势的具体发展方向,对汽车自动驾驶的实现与城市智慧交通的实现都有着重要的意义。在本次MWC19上海展会上,华为、中兴、高新兴、爱立信等企业展出了5G-V2X、远程驾驶、物联网等方面的解决方案。

首先,让我们一起了解下“车联网”的概念,车联网也称作V2X(Vehicle toEverything),是汽车与万物互联,包括车与车,车与基础设施、车与行人以及与网络之间的通信。

我们都知道,随着自动驾驶等级的提高,需要车辆对周围环境的感知能力也逐步增强。但车辆安装的传感器数量增多,势必会带来高额的成本支出(64线激光雷达成本60万,单目摄像头成本5千到1万)以及能耗问题。而且从空间维度来讲,单车的传感器感知范围有限,只能感知以车辆为中心一定范围内的区域。

betway必威登录 2

车联网就好像是一个包含有车、交通信号灯等路边设施、行人和云端参与的微信群,群里的每一个参与者都可以将自身的信息与其他参与者即时分享,实现彼此间位置和驾驶意图的识别,对信号灯等交通信息的告知等,协助群内的车辆对道路的感知,支撑车辆自动化。

曾锋指出,中国移动提出的5G自动驾驶解决方案中,希望通过在路侧安装传感器的方式来辅助感知,并通过高速网络实时传递感知信息以及车与车之间感知信息的共享。同时建立高精度环境地图,通过高速网络实时更新给自动驾驶平台。通过辅助车端传感器的部署,可令自动驾驶汽车落地成本大幅降低。

betway必威登录,MWC19上海智慧交通不完全统计表

传统V2X技术产生已久,它作为早期802.11a技术的衍生技术,孕育于21世纪的头几年。但是,传统V2X技术具有明显的局限性。主要有以下几点:

除了感知部分,其实随着自动驾驶处理场景越来越复杂,环境感知、建模,驾驶决策等任务对系统处理能力提出了越来越高的要求。尽管一些供应商已经开发出专用于自动驾驶的平台,但高成本、高功耗以及可靠性等问题无法得到良好地解决。针对这样的痛点,曾锋表示“完全可以利用高速网络实现分布式计算、云控制、域控制,分摊车辆的处理压力”。通过切片网络、边缘计算等5G核心技术能力,可以将大量的计算和决策行为放在基站侧的边缘计算服务器上实现,这样既能大幅降低自动驾驶技术的实现成本,同时也会缩短自动驾驶相关产品进入市场的周期。

如果说此前举办的CES Asia2019所展示的大多是汽车的智能车载系统、人机交互等汽车智能化的发展趋势,那么MWC作为一个专业的通信展,则更多地向参观者展示了V2X、智慧交通等车端、路端的通信技术的发展趋势。

首先,它缺乏长期的无线技术演进路线图。随着车辆间互联性越来越高,汽车产业已经拥抱4GLTE技术并向着5G未来不断迈进,该传统技术已经脱离汽车产业的未来愿景及发展方向。

当然,自动驾驶的实现除了仰赖单车技术的成熟之外,还离不开整个交通系统中所有道路参与者的协同配合。随着智能车辆的普及,道路上车与车之间的交互数据量逐增加,实现多种交互功能也依赖于高速、可靠的车车间通信网络。因此,未来交通智能化控制调度离不开车辆和交通控制中心的信息交互,而智能化交通调度需要路端通信设备提供高速可靠的信息传输并具有较好的道路网络覆盖特性。依靠成熟数据传输链路,充分利用移动高速数据传输网络优势实现车车及车路通信。

本文将具体呈现车东西暴走两天,逛完七个展馆后的感受,为读者带来本次MWC展会汽车科技趋势、5G-V2X重点关注方向以及重要展商相关的信息,并总结出了此次展会汽车科技的四大趋势:MWC19上海展会汽车科技聚焦V2X、智慧交通;通信设备商关注5G-V2X;5G-V2X已衍生出多种应用场景;5G技术尚不成熟,相关产品明年才能规模化量产。

其次,对于传统V2X技术的投资缺乏动力。对于汽车厂商而言,进行一次性的投资并不合算,随着时间推移传统技术将难以为继;就道路基础设施而言,传统V2X技术不能和其他广泛部署并不断创新进步的无线技术产生协同效应,资金紧张的各级交通部门很难对其进行投资并推动基础设施的升级。

betway必威登录 35G自动驾驶分级框架图

一、5G通信技术引爆MWC上海 汽车科技5G-V2X与智慧交通

最后,传统的V2X技术并没有预见到2019-2020年全球5G转型的加速,而正是由于全球5G技术发展的加速,改变了汽车厂商和道路基础设施管理者的投资方向。

从上面这张图不难看出,通过5G建立一个分级自动驾驶框架,它包含了终端层、区域控制层、城市协同控制层以及应用服务层。不同的安全等级,不同的时间延迟要求,不同的数据来源,在不同的层次处理。

5G一把火从2016年烧到了2019年,越烧越旺。今年年初至今,CES 2019、MWC 2019、日内瓦车展、上海车展、CES Asia 2019到MWC19上海,5G都是各个领域的焦点话题之一。本届MWC上海展会,超过550家展商在上海新国际博览中心围绕5G技术展出了医疗、汽车、安防、物联网等领域的相关技术。

鉴于传统V2X技术的不足,并充分利用蜂窝移动通信的产业规模优势,全球移动通信标准化组织3GPP在R14标准版本中定义了C-V2X技术。自从2016年C-V2X技术诞生以来,汽车产业的大多数参与方都采取了C-V2X这一能够全面解决安全和效率问题的技术,它是既适用于未来发展又符合全球变革路径的最佳技术。

据悉,5G自动驾驶车辆将随着中国移动2020年5G网络的试商用同步上市。按照3GPP的工作计划,2018年6月完成5G SA(独立组网)标准制定并发布,正式完成Rel-15系列规范。而标准制定后最多一年后即可投入商用,那么中国移动给出的这个时间倒是合理。

最直观的,从本届展会的参展产品技术以及展台规模来看,三大运营商、华为、爱立信、中兴等通信技术设备供应商是绝对的主角。展示的产品技术从基础的5G芯片模组,到医疗、直播、V2X等各大应用场景均有涉及。

基于3GPP无线标准的C-V2X全球无线部署符合5G演进路线,将从终端和基础设施层面充分发挥规模效应。C-V2X能集成于车内信息处理无线模组中,所以汽车厂商的增量成本问题也得到了解决。道路基础设施部署能与5G规模部署产生协同效应,这为各级政府节省了大量支出。相对于传统技术,C-V2X还具有技术优越性,能够提供2倍以上的通信范围及可靠性。

不过曾锋也提到,目前中国移动的5G自动驾驶方案仍处于初步开发探讨时期,还未进入大规模测试阶段。而且受制于5G通信技术铺开成本巨大的限制,即使2020年投入商用也应该是在小范围区域内实现。特别是就5G技术的三大应用场景而言,初步进入互联汽车的应该是主打3D/超高清视频等大流量移动宽带业务的eMBB,进而是大规模物联网业务mMTC以及无人驾驶、工业自动化等需要低时延、高可靠连接的业务URLLC。

betway必威登录 4

betway必威登录 5

值得一提的是,由于目前第一代3.5GHz 载波上,效率很低,穿透率很差,那么到底怎么建设5G网络,满足高时延的应用需求就成了关键问题。而如果不能实现全程覆盖,一定是要多网协同,多元接入的集成网关,不同方案用不同的方式提供,不同场景不一定都用LTE V2X。完全可以把路侧信息发送到智能后视镜上,不用推送到车上的专业设备。这样客户量大,收取一定服务费就好。

MWC上海华为展台

5G带给自动驾驶的突破:低时延、高可靠、高速率

在今年的“中国移动全球合作伙伴大会”上,中国移动展示了国内首款搭载V2X的和路通智能后视镜。随着车辆行驶,它能够显示红绿灯信息、前面车距、减速带距离、转弯信息等,并进行语音播报,最终行驶完成后进行能耗对比展示。

而在汽车科技方面,MWC作为通信技术展会,聚焦的主要是V2X与智慧交通方面,展出实际产品的展商共有10家左右,占总展商的2%。

目前,自动驾驶技术在中国和美国得到高速发展。截止到2018年底,美国加州政府已经向60家企业发放了自动驾驶测试牌照,中国各地政府也先后向24家企业发放了测试牌照。

车云小结

这一规模对比CES Asia 2019与MWC 2019相对较少,但聚焦的点却更加集中。如果说MWC巴塞罗那涉及了汽车科技的方方面面、CES Asia 2019则以汽车座舱内的黑科技为亮点,那么本次MWC19上海的汽车科技则以5G-V2X、智慧交通为主题。

在由著名研究机构Navigant research 发布的最新一年自动驾驶竞争力排行榜中,处于领先位置的公司多是采用单车智能的方式,即车辆对环境的感知和对行驶的决策都是通过车载的传感器和计算处理单元来完成,这在交通设施相对完善的城市内道路或者工作条件相对简单的高速公路场景上短时间内可以取得较快的进展。

随着第一版5G标准的完成,中国三大运营商都表示计划2018年在中国多个主要城市开展5G外场测试,并为即将到来的5G商用做好准备。如果说丢掉了3G市场的中国移动有些可惜,但全球将统一技术路径的5G时代给了中国移动巨大的市场机会。以5G切入自动驾驶,对一家运营商来说意味重大,除了控制层和交通大数据的部分,感知和决策这两块关键技术领域都给了高速通讯技术施展才华的场地。而低成本、易操作的解决方案势必有利于自动驾驶产品的早日落地,而这更需要运营商、市场监管部门以及主机厂的合力推进。

betway必威登录 6

但仅仅依靠单车智能会有比较大的局限性,例如对于交通设施缺损比较严重、部署不很规范的道路,或者是交通流量比较大且车速较快的高速公路等复杂场景,单车智能还很难完成复杂道路环境的感知和实时决策。但是随着5G的发展和应用,为自动驾驶汽车打破了这些局限性。

目前,“车联网”教育部-中国移动联合实验室已正式启动。清华大学和长安大学为研究主体将主要从车联网技术与车辆应用、数据、通信与车载终端、车联网基础设施与车载设备、交通监管及服务大数据应用等方面入手,共同探讨如何基于5G技术开发低成本、可量产的自动驾驶解决方案。

MWC19上海展会智慧出行相关会议

得益于中国汽车产业链在5G技术和应用上的不断深化推进,业界自动驾驶研究领域普遍认为,自动驾驶不仅需要智能的车,还需要智慧的路相配合。利用5G技术低时延、高可靠、高速率和大容量的能力,车联网不仅可以帮助车辆间进行位置、速度、行驶方向和行驶意图的沟通,更可以利用路边设施辅助车辆对环境进行感知。比如车辆利用自身的摄像头可能无法保证对交通信号灯进行准确的判断,进而可能会发生闯红灯的违章行为,但是利用车联网的V2I技术,交通信号灯把灯光信号以无线信号的方式发给周边的车辆,确保自动驾驶汽车准确了解交通信号灯的状态。

betway必威登录 7

在逛完此次MWC19上海展会后,车东西整理出了5G通信技术在汽车领域的如下趋势:

不仅如此,交通信号灯还可以广播下次信号改变的时间,甚至其他相邻路口未来一段时间内的信号状态,自动驾驶车辆可以据此精确的优化行进速度和路线,选择一条红灯最少、行驶最快的路线,即优化了交通,又可以减少碳排放。

第一、本次MWC19上海展会上所展示的汽车科技远比CES Asia 2019要少,甚至少于今年年初在巴塞罗那举办的MWC,但整体体现的趋势已经开始向垂直领域整合,5G-V2X与智慧交通成为了车端与路端的主要内容。

另一个例子是交叉路口的通行优化和横穿行人告警。今天道路上经常发生横穿路口的行人/自行车与车辆间的碰撞事故,尤其是左转车辆,由于视线受阻,司机和车载传感器经常无法观察到路口内横穿的行人,一个解决办法就是通过在路口上安装雷达和摄像机对路口内行人进行监视,如果检测到斑马线上和路口内有行人,并且行人在车辆的行进路线上,路边设施可以将检测到的情况即时通知即将转弯或直行的车辆注意避让,规避事故的发生。

第二、华为、高通、爱立信、国内三大运营商等主要厂商都在这一方面有所布局,通信技术提供商聚焦5G-V2X。

5G和车联网技术是自动驾驶所必须的技术保障。通过选择“智能的车 智慧的路”这一正确的技术路线,充分发挥5G的技术优势,我们有理由相信5G技术将在自动驾驶领域发挥其巨大作用。

第三、5G-V2X已经衍生出了多种应用场景,其中,远程驾驶、商用车队编队行驶、城市公交绿波(指交通灯对公共交通车辆放行)、自动代客泊车等方向在技术层面已经接近成熟。

5G加强自动驾驶的感知、决策和执行

第四、虽然5G-V2X是热门关注方向,但由于3GPP标准仍未固化,因此大量展商将这一产品落地时间放到了明年,此次展出的大部分仍是LTE-V2X模块。

汽车的自动驾驶包括感知/认知、决策和执行共三个层面,而这三个层面都能够利用5G移动通信技术得到增强。

二、5G-V2X是汽车科技最大热点 通信设备商车端路端同步发力

首先来看感知/认知层面。感知/认识就是让汽车和驾驶者知道“我在哪里,我周围有什么,我是否有危险”。因而首先需要高精度的定位,对于自动驾驶来说,甚至需要亚米级的定位。传统的卫星定位无法满足车辆自动化所需的定位精度,因而需要使用基于网络辅助的差分定位技术,并且结合航迹推演技术来提升定位精度。

有业内人士认为,5G通信技术在商业应用上与4G一脉相承,其主要的方向仍然是服务消费者。因此5G技术的落地就需要实际的落地场景,而在汽车科技领域,车联网的快速发展正是这一技术的落地沃土。

以高通公司推出的视觉增强精确定位技术为例,其融合多个汽车传感器,包含全球导航卫星系统、摄影机、惯性测量单元和车轮传感器,以提供更准确的全球车辆定位。

在本次大会上,无论是通信技术公司、物联网公司亦或是车联网企业,都在积极布局5G-V2X方向。

VEPP是车载通讯系统(telematics)控制单元和高阶定位装置之间的组合,实现了车道等级准确度,精确度小于1米。在精确地掌握了自身位置之后,我们还需要一张支持自动驾驶的车道级别的高精地图,从而知道车辆在道路中的位置,而利用5G移动通信大带宽的优势,车辆可以实时获取最新的高精地图。

此前的上海车展上,华为宣布了其车联网、自动驾驶大脑方面的产业布局,宣布做汽车产业的“增量”技术供应商。

其次,车辆需要了解周边的道路参与者和障碍物。自动驾驶车辆往往安装多个先进传感器,包括摄像机、雷达,甚至激光雷达来感知周边的物体。但是这些价值不菲的传感器只能检测到视距范围内的物体,并且对气候条件也比较敏感,比如雾霾天气摄像机和激光雷达就会失效。而利用V2V车车通信技术,可以把车辆感知范围扩大到视距之外,比如前后若干车辆的位置,甚至它们紧急刹车的状态信息,进而可以提前对道路状况进行判断,及早采取规避措施避免追尾事故的发生。同时,利用V2I通信,车辆还可以从道路基础设施那里获得诸如信号灯和路口内行人等信息,形成完整的对道路环境的感知。

而在此次的MWC上,华为正式展出了其在V2X方面的解决方案,利用5G技术的成熟,华为在AVP自动代客泊车、城市公交绿波(即利用车载V2X模块、交通信号灯控制模块影响车速与信号灯时间,最大程度保证城市公交通行的畅通无阻。)、高速商用车编队三个方面推出了解决方案。

5G技术不仅可以提高自动驾驶车辆的环境感知能力,还可以利用车辆间无线连接,让多个车辆进行协作式决策,合理规划行动方案。比如,在高速公路内侧车道上车辆,在其需要驶离高速公路时,可以通过车车通信与周边车辆协商,要求周边车辆避让以便其能够向外侧车道变线并驶离高速。

在AVP自动代客泊车方案中,华为将利用自身的IoT云平台,打通整车厂与停车服务相关的设备、通信设备的连接,并向车端与场端提供LTE-V/5G通信模组与连接服务。在停车路线规划方面,华为通过边缘计算平台,实现融合感知算法,向车辆发送指令。

如前所述,仅依靠单车智能,L4/L5只是存在理论上的可行性。让机器学会准确识别道路上的所有标识、信号和道路参与者是一件几乎无法完成的任务,让机器学会处理所有可能的偶发事件也需要付出难以承受的代价。只有通过基于5G技术的车车/车路协同,充分发挥基础设施的能力,才能以较低的代价和成本让自动驾驶车辆实现对驾驶环境的感知和行驶的决策。

betway必威登录 8

另外,从人工智能的角度来看,机器无法完全替代人类的决策,在一些偶发的复杂场景需要人类参与决策,即“man in the loop”。但是对于自动驾驶车辆来讲,车内的乘员可能并不会驾驶汽车,也无法参加决策。

华为AVP自动代客泊车解决方案

但有了5G技术,我们就可以让远端服务中心的人员参与到决策中来。比如在一些特殊的场景,机器无法完成驾驶而造成脱离(disgagement),就像今天车辆发生故障时我们呼叫救援中心一样,车辆可以利用5G网络呼叫远端的服务中心,利用5G的低时延大带宽,将现场的实时图像和传感器信息传送给服务中心的专业人员,由专业人员在虚拟现实的场景下,远端控制车辆驶离复杂路况,直到驾驶系统能够再次接管车辆。

而在感知与控制层面,华为的合作伙伴将提供停车场的感知设备、车载传感器(车载摄像头/超声波雷达等)、车辆控制算法与停车App应用。

当然我们并不是说只有L4/L5这样的高度自动化才需要5G技术,实际上车联网技术对以人类驾驶为中心的低级别自动化也有极大的帮助。例如前面提及的多项感知技术都可以应用到当前的车辆中,为驾驶员提供驾驶辅助,例如基于车载雷达和V2V技术融合的前撞预警和紧急自动刹车等。

通过这一方案,用户将能够利用APP自动寻找停车位,停车场也能够利用5G通信实现对停车场的实时管理,并能够为多辆汽车规划停车位与路线,防止出现停车位冲突的情况。在有充电桩的停车场中,这一方案还能够为燃油车与电动汽车规划不同的停车位置。

5G应用车联网,有两大问题亟待解决

在城市公交绿波方案中,华为计划利用智能感知设备对车与路进行同步识别,对车速、信号灯同时进行干预,实现城市公共交通畅行无阻。

目前,在工信部和交通部的大力推动下,基于3GPP R14版本的车联网已经基本完成量产前的技术准备,当然在大规模商用前还有一些政策和技术上的问题急需解决。

betway必威登录 9

首先,是信息安全和隐私方面。对于大众消费者来讲,除了关注车联网带给我们的诸多便利和道路安全,也更加关心车联网所设计的信息安全和隐私问题。为保护车主的隐私,提高网络的安全系数,C-V2X设计了匿名密钥体制,周期性变更标识和信息签名,为此需要在车辆中安装几百甚至几千个证书。由于涉及到信息安全问题,迫切需要国家多个相关部门的相互协作,制定出题套适合我国国情的证书管理和分发体制。

本文由汽车新闻发布,转载请注明来源:中国移动也要搞自动驾驶,交通进化