探讨5G和物联网对互联汽车的影响

『这个知识不太冷』系列，旨在帮助小伙伴们唤醒知识的记忆，将挑选一部分Qorvo划重点的知识点，结合产业现状解读，以此温故知新、查漏补缺。本篇将为您介绍5G和物联网(I0T)为互联汽车带来的新机遇，并预测互联汽车的未来形态。

探讨5G和物联网对互联汽车的影响   

5G和物联网正在无线市场急剧扩张。5G正在逐步覆盖全球大部分地区；据预测，到2025年，5G网络将覆盖全球65%的人口，并承载大部分移动数据流量。因此，汽车行业将5G视为实现未来自动驾驶愿景的关键技术，这一点并不令人意外。

如《车联网无线技术盘点》一篇所述，第15版标准标志着5G蜂窝车联网(C-V2X)移动网络通信的开始，并由此带来的导航和信息娱乐系统的性能改进。5G将在提供超可靠低延迟通信(URLLC)方面发挥关键作用，确保汽车行业实现可靠连接和快速通信。随着第三代合作伙伴计划(3GPP)逐渐发布各个新标准，5G技术不断完善，其功能也不断扩展。

移动行业机构3GPP将携手5G，推动实现车辆与路边基础设施之间的通信，而这一过程离不开全面覆盖安全且完善的蜂窝网络。

5G的实时数据与车辆传感器和路边基础设施协同作用，增强了C-V2X的性能，从而保障道路安全。这进一步完善了雷达、光检测和测距(LiDAR)和其他传感器技术，进而能够更有效地帮助驾驶员保持安全距离以及良好应对恶劣的天气和道路条件。这些数据超越了人类的感知和认知能力，让C-V2X得以提供先进智能特性和功能，例如防撞、车辆编队、协同驾驶行人保护、紧急支持和危险检测等。

蜂窝网络的另一个优势在于其安全的广域和短程连接。对于汽车制造商和无线提供商来说用途广泛，成本效益高。加之蜂窝网络安全性和密集化的额外优势，汽车制造商和无线服务提供商可以实现巨大的规模经济效应。通过3GPP、全球移动通信系统协会(GSMA)等标准机构之间的大规模合规协作，5G正推动汽车行业迈入全面互联的生态系统。

借助5G技术，我们有望提高连接性能，实现更多服务。以下是5G满足新连接和服务需求的一些例子:

高级定位   

移动网络已具备定位服务功能。5G将进一步提高全球定位系统(GPS)覆盖较差区域的定位精度，如全球导航卫星系统(GNSS)，例如隧道或地下停车场。此外，PC5(设备对设备通信)技术也将应用到定位服务中。这充分利用了5G的直接通信功能，使设备之间的测距变得可行，将进一步增强5G定位框架的可靠性和稳健性。

网络分段   

网络分段是一种分离网络资源的工具，可提供更-致的通信服务。该工具可以应用于给定网络分段内的数据流量，并为动态选择提供基础，实现流量引导和设备服务分离。多址边缘计算:该技术可用于需要低延迟的应用，比如防撞和协同感知应用。这可能成为自动驾驶功能(例如自动代客泊车)的关键推动因素。

交通弱势群体(VRU)保护   

该系统部署于C-V2X中，旨在解决全球行人和自行车交通事故死亡人数不断上升的问题。智能手机中的 3GPP 规范支持车对行人(V2P)、车对自行车以及车对摩托车进行直接通信，此外C-V2X第17版将对此展开进一步探讨。该系统可以向智能手机或车辆发出警告，提醒使用者注意潜在的危险。

展望未来   

互联汽车正在同时经历多方面演变：

正在从燃料驱动转向电力驱动。

正变得更加无线化。

海量电子设备涌现。

出现了更先进的远程通信、信息娱乐系统和传感器。

制造商目前正在与多家商业实体合作，力求进一步丰富车辆的功能。

为了满足所有这些服务和新功能的需求，汽车制造商必须改变其供应链协作方式。传统上，汽车制造商主要与一级供应商合作。然而，如今汽车功能和服务的生态系统已经发生了变化，复杂程度更高，涉及众多实体，形成了更广泛的生态系统。

汽车消费者需要的不仅仅是信息娱乐系统，还有更复杂的服务。为了满足这些需求，汽车制造商正与许多无线技术、实时分析和操作系统相关企业展开协作。与熟悉这些新技术的供应商携手，可以为汽车制造商分担研发压力。

自动驾驶汽车何时能成为现实?   

正如人们所预期的，北美、中国和欧洲可能率先见证自动驾驶汽车上路随后是日本、韩国和澳大利亚。

但具体是什么时候呢？简而言之：我们尚无定论。自动驾驶汽车虽已近在眼前，但仍需跨越数个难关，需要多个错综复杂且相互关联的功能全部可靠运行并协同工作。这些功能大致可以分为两类：

高级安全自动驾驶，包括传感器信号共享、动态交叉路口管理、动态协作交通流量、自动代客泊车、动态物体数据共享、复杂交互、遥控驾驶和协同操作等。

安全交通效率，包括交叉路口安全、VRU(解决行人和自行车交通事故死亡人数不断上升的问题)、协同操作、协同感知、协作自适应巡航控制(ACC)、动态协同交通流量和动态物体数据共享等。

归根结底，我们无法预知完全汽车自动驾驶愿景何时能成为现实。我们只能根据现有情况做出猜测。许多预测都与上述车辆或周边技术创新何时可靠实施密切相关。不过，美国汽车工程师协会(SAE)为完全自动驾驶定义了六个等级，旨在确保车辆能够在所有正常条件下顺利载运驾驶员和货物，具体如下：

0级：非自动化。驾驶员的眼睛、手和脚需参与驾驶。

1级：驾驶员辅助。驾驶员的眼睛和手需参与驾驶。

2级：部分自动化。驾驶员的眼睛需部分参与驾驶。

3级：有条件的自动化。驾驶员无需参与驾驶，但仍处于待命状态。

4级：高度自动化。驾驶员在场，但不必保持清醒和警觉。

5级：完全自动化。无需驾驶员参与驾驶。

根据对自动驾驶的大多数预测，并非所有车辆行驶都会转变为自动驾驶模式。一些车辆仍需人工驾驶。此外，完全自动驾驶汽车要实现市场普及可能还需要几十年时间。

预计以下因素将影响自动驾驶汽车的普及率

技术发展的速度

真实路况下的测试结果

当地和区域监管批准

车辆成本和互联生态系统的可靠性

消费者的出行偏好

基础设施发展和公共政策

实际上，乐观主义者预测到2030年，自动驾驶汽车的可靠性和经济性将足以取代人工驾驶。但大多数乐观的预测都来自于在该行业拥有经济利益或掌握颠覆性技术的个人，他们往往会忽略上述其他考虑因素，例如法律和监管批准、公共政策、所需的基础设施以及复杂城市交通环境中的可性。自动驾驶将在某种程度上实现，但实现之前还需要解决众多实体的许多变量因素。