一文聊聊C-V2X车载终端的“集成”之路

智能汽车电子与软件 2022-12-08 17:37

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来源:焉知智能汽车
作者:多多

如何快速提升C-V2X的渗透率是行业关键挑战之一,在单车智能遭遇感知瓶颈后,“网联式自动驾驶”路线在安全问题上取得了突破性进展,成为我国自动驾驶的特色技术路线。2019年底,由中国智能网联汽车产业创新联盟(CAICV)、IMT-2020(5G)推进组C-V2X工作组、中国智能交通产业联盟(C-ITS)、中国智慧交通管理产业联盟(CTMA)四家行业联盟联合编写的《C-V2X产业化路径及时间表》白皮书在2019年世界智能网联汽车大会闭幕式上正式发布。白皮书为我国C-V2X产业化提出了详细的建议时间表,预计到2025年,C-V2X车载前装渗透率将达到50%以上,路侧设备也将在主要城市、主要区域、主要公路实现全面覆盖。业内公认的部署路线是:路侧先行、车端后行,前装先行、后装后行。


前装V2X该如何前装上车?


当前阶段,市场上量产车型以辅助驾驶系统(ADAS)为主,在2025年后预计可见更加广泛的L3+级别自动驾驶商用普及。使用ADAS系统,驾驶主体仍然是人类驾驶员,我们所熟知的辅助驾驶功能以丰富的人机交互形式与驾驶员进行互动,辅助提示相关驾驶信息,如HUD(抬头显示)、AVM(全息影像检测)、TSR(交通标志识别)、FCW(前向碰撞预警)等,也可以在限定环境下直接由系统对车辆进行控制,如ACC(自适应巡航)、AEB(自动紧急制动)等。随着整车智能化升级,由辅助驾驶逐步向高级别自动驾驶演进,C-V2X功能与单车智能系统的技术融合路线也在同步探索中。8月24日,大唐高鸿智联科技有限公司与安徽江汽集团股份有限公司完成了《基于5G的车路云协同自动驾驶关键技术研究与应用》项目验收并正式发布C-V2X车载前装新品——5G+C-V2X信息域控制器。

ADAS阶段
从实际硬件部署方式考虑,为了满足智能汽车由分布走向集中的电子电器架构,做轻硬件架构设计,车端C-V2X模块可与T-BOX集成,使传统的T-BOX同时具有车载网关与V2X通信双重功能。同时,借助T-BOX中的蜂窝模块,C-V2X也可实现车联网CA安全证书的申请及下载。此外,也可以考虑与车载前装ETC集成,实现不停车收费。

高级别自动驾驶阶段
长期来看,面向高级别自动驾驶车辆,满足人机共驾,甚至全无人驾驶,C-V2X将不能只用于提醒,而是会作为整个自动驾驶系统的一项感知源,与雷达、摄像头等感知设备数据融合,被集成在自动驾驶域控制器中,解决自动驾驶系统感知瓶颈问题,同时引入更多的协作式决策应用。

当新车达到一定的渗透率时,就会面临一项不容忽视的难题——即使C-V2X网络规模化部署,在C端出行场景下依然会存在大量的非C-V2X终端,并长期面临C-V2X终端(包括前后装)、非C-V2X终端混存的情况。那么,面对庞大的存量车市场,后装车载终端OBU该如何部署?

各厂家后装OBU产品仍处于技术验证形态


从2015年发展至今,车联网产业已经由小范围技术验证进入到预商用规模验证应用阶段,主要集中在各国家级和城市级示范区、先导区。与此同时,在公交、矿山、机场等细分领域进行商用试水。

目前各C-V2X主流企业的成熟量产后装OBU产品,其设计来源都是针对技术验证场景,对产品外观、尺寸重量、安装方式等关键属性都没有严格的市场要求。从外观上来说,一般都是方方正正的盒子,且重量都在一斤以上,作为车载终端,是不符合整车硬件小型化、轻量化需求的。

此外,现阶段为了方便调测,一般来说OBU会放在比较显眼易操作的位置上,同时,一个OBU需要连接的线缆至少包括一对C-V2X收发天线、一根GNSS天线、四根5G天线(可以是四合一复合形态)、一根Wi-Fi天线和电源线。由于整机上的线缆接口位置相对分散,以及线缆之间可能存在信号干扰问题需要物理隔离等原因,整体来看这些线缆都是“乱成一锅粥”的,这显然是任何实际使用者都无法接受的产品状态。在现阶段,C-V2X功能主要面向提醒,由于大部分OBU终端本身不带显示屏,需要外设界面去实现信息展示功能,目前可选择的途径就只有连接车机、手机或者直接外接一个平板电脑。市面上的车机、手机型号繁多,OBU终端无法做到万能适配,每一次适配都需要不小的工作量,所以我们经常能看到的是坐在副驾的工作人员手持一个pad甚至抱一台笔记本电脑……

很明显,这样的产品形态只能说是一种技术验证型产品,在面向即将到来的规模部署阶段,是完全不具备能够下探To C市场的商品属性的。

大规模后装OBU市场,消费者怎么看?


这里谈到的后装OBU“消费者”,主要指向两个群体。

各大示范区——关键词“低成本+能显效”

首先仍然是各大城市级示范区先导区,如广州、柳州、深圳等,他们承担着探索车联网运营模式的重要任务。

“低成本且能显效是我们关注的重点”,一位示范区负责人表示,“我们计划在全市范围内的网约车和公交车上首先推广起来,前期设想的功能以盲区提醒、绿波通行和道路拥堵提示为主,把规模化应用的效果展示出来,让大家更加直观的感受C-V2X技术带给道路使用者的便利,还有对整体城市交通的提升。不过,现在的OBU动辄上万元,是我们没法承受的,我们希望单机的售价能在两千元以下。当然,产品形态也不能是现在的样子,要更符合实际使用环境,有创新性。”

普通消费者——关键词“新体验+美观”

我们可以认为,面向示范区内网约车和公交车的规模部署仍然是阶段性的,是由技术验证型向消费型产品过渡的中间形态。当面对真正的普通消费者时,市场会对后装OBU提出更为严苛的产品要求。

当C-V2X路侧基础建设达到一定广度以后,普通的私家车主只要在自己的车内装上一台OBU终端便可以体验所有C-V2X车联网应用服务了。在跟一位热衷于体验各种“黑科技”的年轻车主聊天时,他说到,“我对V2X的绿波通行功能还是抱有很大期待的,另外盲区提醒、前车紧急刹车,或者其他公众还不了解的C-V2X功能都会是比较吸引的点。产品形态上要尽量的精简小巧,更加不能接受有任何天线之类的暴露在外,会很不美观,显得特别乱。最好能跟车里现在已有的设备集成在一起,降低实物存在感,提示界面最好能在手机导航APP上直接显示。”

行业内对后装OBU的全新探索


针对产品形态及功能,企业需要打破现有的产品边界

经过多年产业上下的合力众推,C-V2X技术的应用即将从政策驱动进入到市场拉动的新阶段。然而,单一的后装C-V2X终端还是很难打动普消费者。一些企业尝试推出“极简版”车载终端OBU,主打天线内置、体积轻薄小巧、即插即用,通过蓝牙或者WiFi跟手机APP连接进行道路信息提醒,不过这类产品似乎也较难让市场满意。

问题出在两方面,首先是在于大众对C-V2X技术的不了解,很难愿意“为未知买单”;另外一方面是由于C-V2X技术的固有属性,在渗透率达到一定量级之前,应用效果会大打折扣。想要突破这一困境,迅速提升C-V2X存量车渗透率,使整体产业环境进入正向循环,提升产品附加值并且创造利润,企业需要打破现有的产品边界。

一种业内比较认可的方式是,在市场内现有的车载智能终端上升级C-V2X功能,充分发挥4G、5G终端的普及性,加强4G、5G网络和C-V2X网络、路侧感知设备的协同,使得广大的4G、5G存量用户可以通过多种可选择的成熟终端产品快速地体验部分车路协同应用,增强用户对车路协同的感知,进而促进C-V2X终端的渗透。走“跨界融合”路线。作为产品功能的叠加,对各大示范区来说是更有创新意义的推广,对普通消费者而言,在前期可能也不会产生“为未知技术买单”的抗拒感。在2021年全球范围内举办的多场智能驾驶展会中,可以看到已有多家车联网企业发布了面向大规模后装的C-V2X车载终端概念产品,形态多样,有带C-V2X功能的智能车载显示屏、智能手机支架、智能后视镜、行车记录仪等。

在渗透率有限的条件下,这些产品中C-V2X功能的应用目前一般都侧重V2I效率类,如红绿灯信号提醒、车速引导、潮汐车道及公交车道提醒、特殊车辆避让提醒、车内标识等,具体可参见DAY1应用中的V2I场景。

序号
应用
通信方式
1
交叉路口碰撞预警
V2V/V2I
2
左转辅助
V2V/V2I
3
道路危险状况提示
V2I
4
限速预警
V2I
5
闯红灯预警
V2I
6
弱势交通参与者碰撞预警
V2P/V2I
7
绿波车速引导
V2I
8
车内标牌
V2I
9
前方拥堵提醒
V2I
10
紧急车辆提醒
V2V/V2I
11
车辆近场支付
V2I

就目前来看,后装OBU终端的主要成本压力还是来源于C-V2X芯片模组。据了解,单纯叠加C-V2X功能就需要大约千元左右的整体成本,其中C-V2X芯片模组的价格就占了60%以上。

高通和宸芯是当下市占率较高的国内外C-V2X芯片供应商,各大C-V2X企业基于此设计的模组都定义为面向整车级需求,满足严苛的车规级要求。在消费级产品上使用车规级模组,显然是一种很大的浪费,也正是造成后装OBU产品价格居高不下的一个主要原因。

除此以外,C-V2X应用所需要的亚米级甚至厘米级高精定位模块、硬件加密模块等也都是企业无法忽视的成本支出。

C-V2X终端设备赛道已经略显拥挤,尤其是车载终端设备领域。在未来的大规模商业化阶段,OBU新车前装及存量车后装潜力巨大,容易起量。可以看出,拥有更敏捷的产品定义能力和开发团队,以及更健全稳固的供应链系统,能够对这个多变市场做出快速响应,也许会成为C-V2X规模部署时期产业大浪淘沙阶段中的一张不死王牌。

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