利用 5G 实现车队远程信息处理的现代化

面对不断上涨的天然气价格，以及消费品价格处于历史最高水平，包装、运输和交付的商品比以往任何时候都多。虽然车队中有更多的车辆可以提供最后一英里的交付，但这一现实源于运输车队可用性的普遍短缺。无论是司机短缺，还是只是运输物流供应链/法规的产物，都无关紧要。重要的是充分利用可用运输资源的能力。

提高车队运营效率、安全性和及时性的新兴解决方案是使用 5G 车队远程信息处理技术更有效地监控驾驶员、提供帮助，甚至实现实时远程操作。提高车队管理的准确性和能力最终将带来车队管理的革命，无疑可以缓解全球运输物流挑战。

本文将探讨使用 5G 的车对车 （V2V） 和车对基础设施 （V2I） 网络将如何改变车队管理的各个方面。

5G 如何彻底改变车队远程信息处理

随着全球3G服务的退役，车队远程信息处理服务提供商和运营商现在必须找到服务来取代以前由3G服务提供的现有功能。尽管这些传统的3G服务通过GPS数据更新和最少的车辆操作数据提供了对车辆位置的宝贵见解，但这些服务最终遭受了低吞吐量，高延迟且通常不可靠的服务。对于4G服务来说，情况仍然如此，这些服务的设计或构建并不是为了提供最新5G技术的吞吐量，延迟或可靠性功能。

随着5G服务提供高度多样化的异构网络类型，现在可以通过低延迟通信和数据传输保持实时连接。现在有5G服务将地球同步轨道（GEO）卫星，低地球轨道（LEO）卫星和地面5G服务集成到一个无缝连接解决方案中。这是5G趋势的一部分，其中几种服务交付方法（例如卫星，异构蜂窝网络甚至Wi-Fi网络）正被用于提供作为单个网络运行的连接解决方案。

这些新的连接功能为车队远程信息处理解决方案打开了许多大门。例如，现在有嵌入在包装和容器中的蓝牙低功耗 （BLE） 转发器，能够在运输过程中感知资产状况以及与安装在车辆上的网关通信（图 1）。^®^

• 图1： 借助BLE应答器，操作员可以在新的水平上跟踪包裹。（图片来源：AA+W/Stock.Adobe.com）*

此外，其中一些资产状态传感设备还可以用作跟踪设备，可用于监控整个供应链中的资产。这些功能允许实时监控资产。它们还可以被人工智能/机器学习 （AI/ML） 算法用于提供丰富的数据和分析服务，最终可以优化和增强供应链。

对于车队不断扩大的公司来说，另一个关键工具是能够在紧急情况、设备故障或车辆故障时监控驾驶员并提供帮助服务。在某些情况下，这些服务可能需要远程技术人员提供指导，而现场电话会议可能是最大限度地减少停机时间和确保驾驶员安全的重要工具。5G增强现实/虚拟现实（AR/VR）耳机、智能手机或平板电脑技术可用于现场，以快速诊断车辆或技术问题。用户可以远程连接操作员或机械师，通过快速解决需要昂贵的服务电话或拖曳维修设施的问题来帮助驾驶员和支持人员。

虽然仍然有些未来主义，但车队的非紧急远程操作（远程操作）选项正在成为现实。远程操作可以大大缓解驾驶员的压力，提高整体道路安全性，确保车队高效运营，并且非常适合更好地促进向电动车队车辆的过渡。这些新功能还可能包括使用低延迟和超可靠通信（URLLC）的道路实时车辆协调，这是5G标准的一部分，以实现车对车（V2V）通信。这可能允许一名司机负责几辆车队车辆，每辆车都是半自主运行的，就像欧洲一直在进行跟随领导者车队运营的小径一样。

5G V2V 和 V2I 车队管理/远程信息处理所需的技术

5G服务的新颖功能正在实现以前在高度专业化的企业4G系统之外无法实现的新服务和功能。作为无处不在的标准的一部分，政府大力支持和积极的服务扩展使 5G 解决方案能够提供低延迟、超可靠性、极速和新的网络拓扑。

5G车辆通信和5G基础设施通信

5G的部分新功能包括5G系统能够直接进行点对点（P2P）互通，而无需通过基础设施中继信息。这对于车队车辆之间的协调或V2V通信至关重要。为了使高速车辆安全有效地组织，V2V通信的延迟必须低至几分之一毫秒或亚毫秒。否则，控制算法可能不够快或不够稳定，无法防止不希望的不稳定和竞争条件。此外，V2V通信必须非常可靠，以提供相对较高的数据传输速率的无间隙实时传输。这些新的支持5G的V2V通信功能还需要同时支持多辆车之间的多个数据流。

为了支持这些功能，这些车队车辆将需要配备移动 5G 企业单元，这些单元还与 GPS 配对、车辆诊断信息与 AI/ML 边缘节点配对（ 图 2 ）。自动驾驶汽车功能或远程操作还需要一整套机器视觉（MV）功能，包括视觉摄像头、红外摄像头、接近传感器、毫米波（mmW）汽车雷达，以及可能的光探测和测距激光雷达（LIDAR）。

• 图2： 配备5G的车队需要与GPS配对，并包括自主和AI功能，以提高监控和效率。（图片来源：AA+W/Stock.Adobe.com）*

为了适应车辆到基础设施（V2I）卫星通信，车队车辆将需要具有相关卫星跟踪技术的卫星通信链路。此类系统还需要自己的数据存储、存储器、备用电源和电磁干扰（EMI）保护。这些移动5G设备也可能受益于额外的无线连接，包括Wi-Fi6e，BLE以及可能的其他智能设备服务。^®^

5G 基础设施网络和车队管理网络：高速和低延迟

除了配备5G车队远程信息处理的车辆的技术能力外，还需要有一个底层网络基础设施来支持高速和URLLC 5G功能，非常适合现代车队管理。尽管值得注意的电信服务提供商（telcos）一直在积极寻求美国大都市地区高速服务的5G建设，但在更多郊区或农村地区建设5G服务的速度要慢得多。这就是5G地面服务和GEO/LEO卫星服务之间的协调对于实现5G服务的无缝连接至关重要的地方，无论移动车辆可能到达何处。美国联邦通信委员会最近批准了Starlink LEO卫星地面终端用于移动用途，这是为车队车辆提供新卫星服务的高速数据连接迈出的一大步。

除了底层网络基础设施之外，还需要远程网络和管理服务，这些服务也像它们需要运行的5G网络一样响应和可靠。其中许多新的车队管理服务需要通过分布式云服务进行智能管理，以最大限度地减少延迟，确保可靠性并允许高数据传输速率。此外，这些服务应与足够强大的连接边缘硬件配对，以应对恶劣的车队运输环境。

结论

车队管理的下一次演变正在成为5G服务与新的AI/ML和AR/VR技术的多样化组合。这些新的解决方案有望解决许多现代车队管理挑战，随着车队规模扩大和物流运输负担的增加，这些挑战只会增加。