V2X 技术走向成熟,规模商用时代到来

工程师李察 发表于 2018-08-18 09:13:03 收藏 已收藏
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V2X 技术走向成熟,规模商用时代到来

工程师李察 发表于 2018-08-18 09:13:03

V2X应用场景丰富,ADAS及地图导航系统需求进一步增强:美国、欧洲和日本在V2X 车联网技术研究处于领先地位,均已定义了车-车、车-路通信的相关标准,逐步开始在实际环境中进行测试。V2X 技术走向成熟,上游企业加快市场布局:面对市场形势,半导体厂商纷纷推出V2X 方案,以期抢占新一轮车联网市场。V2X 规模商用化进程加速,基础设施大规模建设为新的关注点:V2X要真正运作起来需要广泛布建,且需要有高采用率(97%)才会真正有效。

1. 车与万物互联,开启智慧交通新蓝海

根据世界卫生组织提供的统计数据,全球每年因车祸而丧生的人数约120万,受伤人数5000万左右。1990年,各类死亡原因当中车祸只排第9位,而有机构预测到2020年,如果汽车交通系统的安全措施没有显著的提高,车祸所导致的死亡人数会升至死亡原因第3位。 为了提升交通系统的安全性和智能化,智能交通的系统理念逐渐兴起。智能交通可以利用新一代的通信网络和数据处理能力,提高交通系统的整体效率,降低能量损耗,增加运输的安全和便捷程度。近年来智能交通系统的开发将主要集中在智能公路交通系统领域,也就是俗称的车联网。

中国汽车工业协会对搭载V2X功能汽车的定义是:搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装臵,并融合现代通信与网络技术,实现车与X(人、车、路、后台等)智能信息的交换共享,具备复杂的环境感知、智能决策、协同控制和执行等功能,可实现安全、舒适、节能、高效行驶,并最终可替代人来操作的新一代汽车。相比传统智能汽车依赖于车载传感系统和信息终端,V2X更强调“融合现代通信与网络技术”的概念。车载传感系统在视距范围、反应时间较短的场景下发挥作用,而“现代通信与网络技术”则在非视距范围及反应时间长的情况下更具优势,可探测到较大范围内的潜在关联车辆与路况信息、规划并变更行车路线等,与车载传感系统起到良好的互补作用,同筑智能网联汽车的基石。在传统智能汽车信息交换共享和环境感知的功能之外,V2X还强调了“智能决策”、“协同控制和执行”功能,以强大的后台数据分析、决策、调度服务系统为基础,最终承载于运营商提供的移动通信网络。V2X还首次明确提出了以安全为首,伴随“舒适、节能、高效”的未来驾驶体验,最终目标仍是“可替代人来操作”,即自动驾驶。这个目标不仅取决于车的智能化,更与驾驶环境的智能化密切相关。运营商的移动通信网络可为车联网提供的覆盖之广、承载应用之丰富、运营支撑体系之成熟已在当下得到充分验证,具有其他通信技术无法比拟的独特优势。

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V2X(Vehicle to Everything)车联网在概念上是物联网面向应用的实现,同时也是对D2D(Device to Device)技术的深入研究过程。所谓V2X车联网,指的是汽车车辆之间,或者汽车与路边行人、骑车者以及汽车与基础设施之间的通信系统。车联网利用装载在车辆上的RFID(Radio Frequency Identification Devices)、传感器、摄像头图像处理获取车辆的行驶情况、系统运行状态信息及周边道路环境信息,同时通过GPS定位获得车辆位臵信息,并通过D2D技术将这些信息实现端对端的传输,在整个车联网系统中实现信息的共享,并通过对这些信息的分析与处理,及时对驾驶员进行路况汇报与警告,有效避开拥堵路段选择最佳行驶线路。 V2X车联网通信主要分为三大类:V2V(Vehicle to Vehicle)、V2I(Vehicle to Infrastructure)和V2P(Vehicle to Pedestrian)。这3种类型的V2X可以使用“合作意识”,为用户提供更加智能的服务。运输实体,如车辆、路边的基础设施和行人,可以收集当地环境的信息(如从其它车辆或传感器设备接收到的信息),进一步处理并共享这些信息,以提供更多的智能服务,如碰撞警告或自主驾驶。

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1.2. 全球加大V2X研发投入,争取未来汽车产业制高点

美国、欧洲和日本在V2X车联网技术研究处于领先地位,均已定义了车-车、车-路通信的相关标准,逐步开始在实际环境中进行测试。 美国:颁布了以IEEE802.11p作为底层通信协议和IEEE1609系列规范作为高层通信协议的V2X车联网通信标准(WAVE系统标准),联邦通信委员会(FCC)在5.9GHz频带分配了75MHz频段专用于V2X通信。IEEE802.11p解决在高速移动环境中数据的可靠低时延传输问题、IEEE1609系列规范对V2X通信的系统架构、资源管理、安全机制等进行阐释。

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近十几年来,美国交通部推出了一批相关的项目和计划,包括CAMP(一个车辆防碰撞的测试项目)、VII、IntelliDrive。目前的研究和产业化主要由美国交通部主导的Connected Vehicle计划进行推动,2011年,在密西根州启动了有包括汽车、卡车以及公交车在内的3000辆车参加的全球最大规模的测试项目,用来验证通过V2X通信来提高道路安全的效果,以决定是否在车辆上强制安装V2X车联网装置。

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欧洲:V2X车联网通信标准制定主要由ETSI(European telecommunication standardsinstitute,欧洲通信标准化组织)负责。ETSI成立了TC ITS任务组在应用、架构、网络、接入技术及通信安全等方面对V2X车联网系统地进行了研究,低层协议同样采用了802.11p,高层提出了分布式拥塞控制、基于地理位臵路由等增强处理机制。欧洲设立了多个与V2X车联网相关的项目从研究及产业化等不同方面进行研究如CVIS、eSafety、SAFESPOT等。其中,eSafety重点研究交通安全问题,关注体系框架和标准、交通通信标准化、综合运输协同等技术的研究,并推动相关技术的实用化。

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日本:很早就开始了车联网相关的技术研究和应用,其车辆信息与通信系统(VICS)被认为是世界上最成功的道路交通信息提供系统,2003年已进行全国推广,可以提供交通拥堵、交通事故、施工地点、交通管制等信息的查询,在缓解道路堵塞、提高交通效率方面取得了明显的效果。2004年启动的smartway项目,旨在利用V2I通信来减少交通事故,缓解交通拥堵。对于利用车-车直接通信来提高道路交通安全的研究相对较晚,2010为针对道路安全应用的V2X通信在700MHz频段分配了专用频率资源,物理层也采用的是802.11p技术。

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与欧美、日本等国家相比,车联网技术在我国发展相对较晚。2007年,通用汽车公司与上汽集团共同推出了安吉星(Onstar)服务,为车联网在中国的发展奠定了一定的基础,该服务旨在为车辆提供车辆定位、紧急求助等服务。到了2009年,也就是所谓的车联网元年,各大企业纷纷推出车载信息(Telematics)服务系统,使得车联网技术在中国取得飞速的发展,在科技革新的推动下,中国正式进入了车联网时代。2010年10月,中国国际物联网大会在无锡举办,与此同时,车联网中的智能车、路协同等关键技术被列入国家863计划。2011年3月,大唐电信与启明信息技术股份有限公司为了研究下一代通信服务与汽车电子产品的融合共同建立了实验室,标志着车联网正式进入应用阶段。2011年至今,随着《道路运输车辆卫星定位系统车载终端技术要求》、《关于加强道路交通安全工作的意见》、《关于加快推进“重点运输过程监控管理服务示范系统工程”实施工作的通知》、《道路运输车辆动态监督管理办法》等政策的出台,规范了车辆的监控管理,为车联网的发展营造了良好的政策环境,同时促进了车联网技术在我国飞速的发展。2015年8月,3GPP正式将V2X列入讨论,同时通过TR36.885技术报告不断对V2X技术进行完善。

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1.3. V2X应用场景丰富,市场空间巨大

车联网具有大量的运用场景,如今有一些已经运用到现实的交通中,还有一些人们正在讨论与研究。车联网可应用在道路安全服务、自动停车系统、紧急车辆让行、自动跟车等方面。不仅保证了道路交通安全,还可以为车主提供便利。

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预计V2X通讯系统产品销量将突破5500万套。自动、无人驾驶汽车除了利用高端驾驶辅助系统的环境感知、判断控制及智能执行技术以外,基于V2X技术实现车车通讯V2V、车路通讯V2I、及相关智能交通互联技术对ADAS系统进行有机延伸,通过无线通信网络和传感技术,实现在信息平台上对车内、车外、车间、车路、车人等信息的抓取和有效利用,使汽车成为更为安全、高效、环保的开放式系统。根据IHS研究报告显示,预计到2017年全球V2X通讯系统产品销量将达70万套,2020年成长至560万套,到2025年预估突破5500万套。

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1.3.1. 道路安全服务

道路安全服务是指车辆利用与路边基础设施通过V2I信息实现信息的发收,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,对危险路段提高警惕,避免不必要的事故。该服务主要应用于近距离危险警告,特别是在大雾、大雨等特殊天气环境下,这种应用的作用更加明显。

1.3.2. 自动停车系统

在大型商场、饭店等区域有着大量的停车位,但由于停车管理效率不高,驾驶员往往很难在第一时间找到车位。APS(自动停车系统)内含一个数据库,提供包括车辆在市区的停车位、街上或在公共停车场的停车位实时信息。此功能支持智能手机访问,以帮助连接的车辆随时获取数据库信息。APS允许司机储备一个可用的停车位,通过导航应用程序引导车辆进入停车位,并使用免提支付停车,大大提高了停车效率。

1.3.3. 紧急车辆让行

在现实道路交通中,警车、救护车等特殊车辆通过鸣警笛向周围车辆发出紧急避让信号。这样虽然可以在一定程度上实现紧急车辆让行,但并不能达到最佳让行效果,因为周边车辆驾驶员仅仅知道存在紧急车辆,但无法确定紧急车辆所在位臵与行驶方向,也就无法做出一致性的让行行为。这种缺点在车联网的应用中可以得到完美解决。在车联网应用场景中,当紧急车辆存在时,周围车辆将收到紧急救援信息,同时为周边车辆规划合理避让线路,加快紧急车辆的通行。

1.3.4. 自动跟车服务

如今在各大城市上下班高峰期,由于道路上车辆过多,导致行驶速度缓慢,在此场景中,自动跟车系统的作用便得到充分发挥。自动跟车系统使车辆自动跟随前方车辆向前行驶,通过接收前车速度、转向等控制信息实现本车的半自动操作,同时通过距离信息自动保持与前车间的安全距离,在安全驾驶的前提下,保证了驾驶员适当的休息,避免疲劳驾驶。

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随着汽车电子产品的发展以及通信技术的不断完善,车联网将在更多的领域为我们提供更高质量的服务。 我们预计,随着智能驾驶技术及市场认识日趋成熟,市场普及将呈快速发展趋势,未来5至10年V2X互联技术将从快速普及期成长为高增长应用期。考虑我国汽车保有量快速上升、日益饱和趋势,未来我国V2X后装市场将形成轻滞后、滞后超预期快速发展的态势。

2. 车联网中DSRC与LTE V2X标准之争

2.1. V2X先行者:DSRC

车用环境无线存取(WAVE)、专用短程通讯(DSRC)是IEEE 802.11p与IEEE 1609系列标准所构成的技术,采用5.9GHz频段,并具备低传输延迟特性,以提供车用环境中短距离通讯服务。提供用车人的安全、便捷与舒适是WAVE、DSRC技术应用的最终目的。

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DSRC是连结车辆与车辆(V2V)、车辆与路侧装臵(V2R)间的通用射频(RF)通讯技术,在车用环境中提供公共安全和中短距离通讯服务。各个国家分配的DSRC使用频段各不相同,美国联邦通讯委员会(FCC)于1999年决定将5.9GHz(5.850~5.925GHz)频段分配给汽车通讯使用。

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美国5.9GHz DSRC的频段规划,以10MHz频宽为单位,将75MHz频宽划分成七个频道,并由低频至高频分别给予172、174、175、178、180、182与184频道编号。频道178为控制频道(CCH),剩余的六个频道为服务频道(SCH),其包含两个公共安全专用服务频道(频道172为车辆与车辆间公共安全专用服务频道,频道184为交叉路口公共安全专用服务频道)、两个中距离公共安全、私用共享服务频道(频道174与176),以及两个短距离公共安全/私用共享服务频道(频道180与182)。 美国材料试验学会(ASTM)于2002年批准采纳以5.9GHz为规格制定频段的DSRC标准E2213-02,2003年新版标准E2213-03成为北美地区DSRC标准。此外,ASTM亦将该标准推往电机电子工程师协会(IEEE)以促成IEEE 802.11p标准的诞生。

WAVE/DSRC所表示的即是IEEE 802.11p与IEEE 1609系列标准所构成的DSRC技术,与其他DSRC技术相较,具有低传输延迟(0.0002秒)、高传输距离(1,000公尺)与高传输速度(27Mbit/s)等特性。在车辆行驶过程中,驾驶者需要对周围环境的变化做出快速判断,为了提高驾驶安全性,减少交通事故的发生,车辆间的通信时延显得尤为重要。

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车用环境对网络延迟的要求极高。上表列举出许多高优先权安全性应用与不停车收费(Free-Flow Tolling)应用的通讯范围与延迟时间需求,大部分应用所要求的延迟时间低于0.1秒,而碰撞前感测(Pre-Crash Sensing)应用则更进一步要求其低于0.02秒。相较于现有的蓝牙(Bluetooth)、无线局域网路(WLAN)、蜂巢式通讯系统(Cellular System)、无线都会网路(WMAN)、卫星通讯(Satellite)等无线通讯技术,WAVE /DSRC的0.0002秒低传输延迟特性不但符合上述行车环境安全性应用的需求,更被视为车间通讯的最佳无线传输技术。

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WAVE/DSRC技术底层采用IEEE 802.11p标准,而上层则采用IEEE 1609系列标准。对应至开放系统互连参考模型(OSI Reference Model),IEEE 802.11p标准制定实体(PHY)层与资料链结层中的媒介存取控制层(MAC )的通讯协定,而媒介存取控制层中的多频道运作(Multi-Channel Operation)至应用层之通讯协定则由IEEE 1609各个子标准所规范制定。

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IEEE 1609.2标准规范WAVE/DSRC系统中所使用的安全讯息格式和处理程序,包括安全WAVE管理讯息机制与安全应用讯息机制,同时也描述支援核心安全所需的管理功能。 WAVE/DSRC应用中的安全问题往往是最值得关注的,这些应用所提供的服务都必须具有抵御窃听、伪造、修改与重送攻击的能力。

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2.2. V2X挑战者:LTE-V

国外方面,早在3G时代,国际通信业界即联合整车厂开展了基于移动通信网络的V2V/V2I试验项目。启动于2006年的CoCar(Coperative Cars)项目,参与公司包括Ericsson、Vodafone、MAN Trucks、Volkswagen等,演示了在高速行驶的车辆之间通过Vodafone的3G蜂窝网络传送关键安全告警消息的应用,端到端时延低于500ms;随后Ericsson、Vodafone、BMW、Ford又启动了CoCarX基于LTE网络的紧急消息应用性能评估,端到端系统时延在100ms以下。欧盟还于2012年资助LTEBE-IT项目,开展LTE演进协议在ITS中的应用研究。

随着移动通信技术的进步,车联网的更高可靠性、更低时延需求在4.5G/5G网络有望实现,同时解决DSRC技术未能满足的离路覆盖、盈利模式、容量及安全等各方面问题。基于4G的LTE-V技术优势包括以下几点: 1、部署相对容易,共用蜂窝网络,不需要部署全新的网络设备; 2、频谱带宽分配灵活,可根据实际情况增减; 3、传输更可靠,集中式资源分配协调技术,降低竞争冲突数据包丢失概率; 4、覆盖广,网络运营及盈利模式清晰; 5、3GPP持续演进,可支持未来ITS业务需求。

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然而,LTE-V的缺点也同样突出:标准尚在制定过程中,技术成熟度较低,面向车车主动安全与智能驾驶的服务性能还需要充分的测试验证。5G标准在LTE-V的基础上,为满足未来自动驾驶的需求,性能指标包括以下几点: 1、低时延:时延1ms,支持自动驾驶的各类信息实时交互。 2、高容量:单设备支持10个以上连接,每连接下行可达100M b i t/s,支持自动驾驶所需高清地图实时下载,支持HDV视频信息传输。 3、海量连接:在多车道、复杂交通/拥堵场景下支持更多用户数,连接数超过10000。 4、高可靠性:满足自动驾驶的高可靠性及无缝覆盖,可靠性接近100%,可获得性接近100%。 5、高移动性:支持绝对速度200km/h,相对速度400km/h,在高多普勒效应下保持网络灵活和稳健。

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在4.5G标准提出的LTE-V架构中,为满足V2V、V2I的低时延、高可靠性需求,提出直联通信解决方案。首先让车辆依托移动通信网络进行身份认证和可靠接入,然后对涉及道路安全的短距业务基于D2D直联通信实现信息共享、发现、广播、交换。基于LTE的短距直联通信机制与传统的基于应用平台的广域移动通信网络共同组成了LTE-V的通信模式。 在V2V、V2I、V2P(车与行人)之间将支持点对点、点对多点的短距离设备直接通信的增强PC5接口,例如代表车辆的UE A与代表路边设施的UE D之间,代表车辆的UE B与代表行人的UE C之间;同时V2X的终端支持移动通信网络传统的空中Uu接口,满足广域通信需求,如UE A与UE D。 国内方面,各大组织正在加大LTE-V的研发和测试力度,逐步完善相关产业链。通信标准化协会(CCSA)、中国智能交通产业联盟(C-ITS)、车载信息服务产业应用联盟(TIAA)等多个标准组织与产业联盟启动了V2X方面的通信标准研发。CCSA TC3多个工作组同时开展架构、频谱、空口等方面的研究,基本与3GPP保持一致,处于讨论稿阶段,尚无实质性规范发布;C-ITS、TIAA分别开展合作式ITS车用通信系统应用层及应用数据交互标准、V2X信息安全及频谱方面的研究。与此同时,我国通过在重大专项中设立V2X课题、建设智能网联汽车示范区等多项措施,大力推动我国在V2X标准及产业链方面弯道超车。2015年工业和信息化部发布国内首个“智能网联汽车试点示范区”项目,由上海国际汽车城承担,在上海安亭镇建设世界上最大的智能网联汽车研发和试验基地。其中基于LTE的V2X试验将在2016年下半年正式启动。之后工业和信息化部又先后推动在杭州、北京、重庆成立“智能汽车与智慧交通产业创新示范区”,基于LTE-V/5G的通信环境建设,支撑开展智能驾驶、智慧交通相关示范应用。目前国内通信设备厂商已有基于LTE-V架构的原型样机,可进行车路协同实景演示。

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2.3. DSRC与LTE-V对比

DSRC是V2X的先行者,已经具备了良好的网络稳定性,但是LTE-V作为后起之秀,正在逐步取代并超越DSRC。 在可用性方面,DSRC具有不依赖于网络基础设施(比如安全性管理和互联网接入等功能)和自组网的良好特性,所以基于DSRC标准的V2X网络稳定性强,不会由于传输瓶颈和单点故障的原因导致整个系统无法工作。而在不包含ProSe功能的LTE版本中,LTE-V需要依赖基础网络设施,在R12以后的版本中,由于LTE加入了ProSe功能后,LTE-V功能支持在线和离线两种模式,互联网连接不在是必备选项了。另一方面由于DSRC使用的是不经过协调的信道接入策略,这种策略无法满足未来V2X对确定性时延的需求,同时DSRC的可靠性和容量,较LTE-V也要差一些。 未来随着无人驾驶和互联网汽车的出现,汽车与互联网相连,将成为一种常态。由于LTE-V是基于运营商网络建设的,所以我们认为LTE-V后续的发展潜力很大。

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3. 新一代车联网,V2X技术走向成熟

车联网、智能交通系统(ITS)为智能汽车提供了智能化的基础设施、道路及网络环境,随着汽车智能化层次的提高,反过来也要求车联网、智能交通系统同步发展。车联网的产业链,包括上游的元器件和芯片生产企业,中游的汽车厂商、设备厂商和软件平台开发商,以及下游的系统集成商、通信服务商、平台运营商和内容提供商等。随着V2X技术最终实用性测试和无人驾驶实用化技术开发的进行,需要进一步建立和完善车联网V2X技术标准法规、无人驾驶技术标准法规,并据此逐步建设相应的通信、道路基础设施,构建起完整的智能化的人、车、路系统,为协调式辅助驾驶技术和无人驾驶技术的大规模推广应用奠定基础。

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3.1. V2X规模商用进程加快

以 “车对外界”信息交换为主要功能的V2X技术正在成为车联网的新亮点,是继信息娱乐之后,推动汽车网络组建的新应用。通过无线通信网络和传感技术的相互配合,实现在信息平台上对车内、车路、车间、车外、人车等信息的提取和有效利用。在此基础上可以提供交通、安全、管理以及娱乐等综合性服务。这是未来车联网的重要组成部分和发展方向。 被梅赛德斯-奔驰定义为“全球智能行政座驾”的全新长轴距E级车已经全球首发,并将于今年秋季在中国上市。除了一系列智能辅助驾驶功能及预防性安全系统,该车还是全球第一款搭载了Car2X智能云端交互系统的量产车,这意味着具备该功能的车辆之间、以及车辆与基础设施之间可以交换信息,针对交通事故或前方拥堵路况等相互提醒。从奔驰方获悉,Car2X平台即将向其他品牌开放。另据了解,通用将在2017款凯迪拉克CT6上采用V2V通信模块。丰田日前已在美国密歇根Mcity无人驾驶示范区投放了5000辆联网汽车进行V2X测试。而奥迪早在2012年与恩智浦签署的战略创新合作协议中就包括了V2V通信,并于去年在德国对恩智浦和Cohda Wireless的V2V通信技术进行了大量现场测试。美国预计至 2019年新车都必须强制安装基本的V2V通信设备。 LTE V2X车联网技术已经成为LTE-Advanced Pro(4.5G)国际标准的重点方向。2015年,3GPP相继启动了LTE V2X需求、空口技术和系统架构的研究和标准化工作。空中接口标准将于2017年3月完成,其中V2V模式计划于2016年第三季度率先完成。CCSA TC5 宽带无线接入工作组(WG3)已于2015年启动了“基于公众LTE的车联网无线通信技术总体技术要求”行标研制工作;频率工作组(WG8)正在进行“智能交通车车/车路主动安全应用的频率需求和相关干扰共存研究”的研究工作。V2X芯片组已于去年实现量产(恩智浦半导体),并且汽车制造商已经开始部署这种芯片组,通常要配合高级驾驶员辅助系统(ADAS)(即雷达)等辅助技术使用。此项技术的巨大潜力已经受到世界各地政府的重视,商用速度加快。 目前,美国已出台相关法规,对销售的新车提出必须加装V2X模块的要求,无论是本土生产的车辆,还是进口车辆都必须执行。美国交通运输部(DOT)国家公路交通安全管理局(NHTSA)公布了一项有关 V2X 的预先警告通知规章提案(ANPRM),准备报告指出,V2X 的部署工作已准备就绪,未来将大幅改善道路安全;欧洲方面,2013年,奥地利、德国和荷兰政府签署了一项《谅解备忘录》,要打造欧洲第一个ITS走廊。该项目定于2016年竣工,将在鹿特丹、法兰克福和维也纳之间建成装有智能交通系统、长1300公里的道路。2016“欧洲走廊”计划中,提出在沿途的基础设施上加载V2X模块,以实现车辆与基础设施间的信息交互;2014年底特律电动汽车与韩国Integrated Energy联合实施V2X试点项目,包括在济州岛建立一个示范区域,并在底特律电动汽车提供的电动车队日常运行中实现由车辆到电网、车辆到家庭以及车辆到车辆的供电技术,2017年韩国将全面部署V2X模块;新加坡计划于2018年进行V2X相关部署。各国积极部署V2X技术,有关法规政策也正在逐渐形成,标志着V2X技术走向成熟,智能交通即将步入车联网时代。 我国在上世纪90年代,一些高校和交通研究机构已开始对国际上智能运输系统的发展进行跟踪,交通部也将智能运输系统的研究纳入了公路、水运科技发展“九五”计划和2010发展纲要。在V2X车联网领域的研究才刚起步。“十一五”期间设立了“智能车路协同关键技术研究”等相关项目,对车联网的体系结构、应用定义等方面进行了研究,取得了一定的成果,但对V2X车联网的关键技术如V2X专用通信技术、高精度实时定位技术仍有待突破。从中国车联网的发展速度和潜力来看,预计在2020年中国会超过2000万辆车实现互联。ST大中华与南亚区汽车产品事业。

部市场应用总监Edoardo Merli指出:“这主要源于几个市场驱动因素,一是中国汽车产量增速比全球快;二是国内车厂在车联网投入增长;三是政府推动公共交通的智能化建设,要求校车、公共汽车等车辆加装车联网设备实现车辆紧急救援和跟踪。”

3.2. 半导体厂商积极布局

如果说车联网最初的应用主要集中在安全防盗、车载功放、信息娱乐之上,那么随着人们对行车安全关注度的增加,未来车对各类物体形成快捷通信、辅助人们进行安全驾驶的技术,将得到快速发展,成为推进车载网络的新动力。面对市场形势,半导体厂商纷纷推出V2X方案,以期抢占新一轮车联网市场。目前包括高通、华为、大唐电信、意法半导体(ST)、恩智浦(NXP)、博通等半导体厂商均看好这一市场,并推出相关解决方案。

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意法半导体与Autotalks合作共同开发第二代V2X芯片组,意法半导体在汽车上的研发经验、专有设计系统知识和产能质量控制能力,与Autotalks在V2X上的专有系统技术进行互补,预计新一代V2X晶片组将于2017年前完成大规模部署。一些主流汽车厂商已经宣布将会在未来的车型上安装V2X模组。ST是一个半导体供应商,拥有汽车电子领域的核心半导体技术,又有半导体生产和质量管控方面的丰富经验。Autotalks更专注于V2X部分,在芯片设计和整体方案方面拥有专利和技术。两者强强合作,对推出下一代V2X芯片,会有一个非常大的推动。针对整个大众市场,也会相继推出一些V2X的整体方案。 恩智浦与汽车组件供应商德尔福合作,量产V2X芯片。恩智浦向德尔福汽车公司提供可实现V2X通信的RoadLINK芯片,德尔福则借助与全球领先汽车制造商的合作伙伴关系进行推广。 博通也关注车用市场。2014年底特律汽车电子展览会上,博通展出全系列的汽车联网产品,覆盖以太网、Wi-Fi、低功耗蓝牙等不同技术产品。博通5G WiFi与蓝牙Smart组合芯片,可提供V2X之间的创新通信应用。

高通骁龙820A骁龙汽车处理器基于MSM通用接口设计,车厂可以直接升级新的处理器而不用重新设计电路和代码,这与手机上的规范如出一辙。但是骁龙820A并不是把手机上的处理器搬到汽车上。骁龙汽车平台有三个特性,分别是智能、感知和物联网。 华为与高通两大蜂巢式技术供应商,提出一个新的LTE标准─LTE V2X;此举正与专为V2X应用所打造的专用短距离通讯(DSRC)打对台。 与Cohda的最新合作,将使u-blox在V2X市场取得有利发展位臵。随着越来越多新的部署出现,V2X市场已日益成熟,u-blox可提供由该公司模组所组成的最佳V2X解决方案,以解决汽车和基础设施设备等客户的需求,而传统的驾驶辅助解决方案也可受惠于V2X技术的导入。 瑞萨计划结合R-Car W2R与现有适用于驾驶舱与ADAS应用的R-Car产品,以提供支援V2X应用的解决方案。R-Car W2R 现已开始供应样品。预定2016年12月开始量产,预估至2018年12月每月产能可达50万颗。

3.3. 硬件设备布局成为V2X商用规模化关键

以IEEE802.11p标准为基础的V2X技术并非没有竞争者。快速崛起的LTE有可能成为一个替代方案,最有可能崛起的替代技术是LTE-A。该技术支援模组之间的近距离通讯,不一定要依赖塔台通讯。而随着智能手机的大规模普及,在硬件部署上将占有优势。 市场研究机构Juniper Research认为V2X要真正运作起来需要广泛布建,且需要有高采用率才会真正有效。但是实际上要让V2X技术进驻车辆会是最大的挑战;特别让V2X安装在存量车辆上挑战更大。集成意法半导体的TeseoII 接收器和Autotalks的芯片组CRATON V2X通信处理器和PLUTON V2X射频收发器参加并完成了POTI测试。产品正在走向成熟,模组成本也符合这个市场的需求。接下来关键也是要推动车厂和相关道路基础设施安装V2X模组。因此,V2X商业布局加快的背景下,积极进行硬件设备、基础设施部署以及推动V2X进驻车辆才能够保证V2X技术的商用化价值得到合理的体现。

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