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5G时代,真正的智能交通解决需要哪些难点?

时间:2020-08-07 作者:关丽 阅读:
昨日,ASPENCORE成功举办了第二届国际电子产业链资源对接大会,此次大会的嘉宾演讲主题几乎都是围绕5G和AI展开,向在场的观众们演示了一系列5G行业解决方案和智慧家庭解决方案。“从5G的行业应用来看,车联网应该是非常确定性的一大应用,我们坚定看好此行业的发展理念,未来的5G应用中必有车联网的一席之地!”高新兴科技集团高级副总裁吴冬升先生在其演讲中表示。
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在昨日(2020年8月6日),ASPENCORE集团成功举办了第二届国际电子产业链资源对接大会,此次大会的嘉宾演讲主题几乎都是围绕5G和AI展开,向在场的观众们演示了一系列5G行业解决方案和智慧家庭解决方。“从5G的行业应用来看,车联网应该是非常确定性的一大应用,我们坚定看好此行业的发展理念,未来的5G应用中必有车联网的一席之地!”高新兴科技集团高级副总裁吴冬升先生在其演讲中表示。

从5G车联网应用来看,将来到底会赋能什么呢?

5G车联网如何赋能“自动驾驶”和“智能交通”?

目前5G车联网获得国家产业政策的大力支持,从2018年工信部已经推出了车联网相关的计划《车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划》,里面明确提到了我国车联网的产业节点和里程碑。而今年2月再次下发了“智能汽车强国”的纲领性的文件,十一部委联合发文《智能汽车创新发展战略》,以此可以看到,虽然中国的汽车产业的发展虽然面临非常大的挑战,但以5G为核心的智能网联是助力智能汽车转型升级的关键。

国家产业政策对5G车联网的支持(来源:高新兴科技集团)

结合国家的创新办的战略,车联网有四个大的落地的方向:第一,解决除了电动化之外汽车产业当下的困局,而智能化、网联化是我们应对汽车产业困局非常重要的方向。第二,国内一定要做智能、网联、安全的“从芯片到终端”的产品,以及到平台层的各种各样的产品。第三,是结合当下的智能化道路进行改造。第四,整个产业的发展还是要探讨商业的模式,否则产业不会有很好的前景。需要论证智能网联尤其是5G环境下的智能网联很好的商业逻辑。

全国车联网示范建设概况(来源:高新兴科技集团)

吴冬升先生谈到“从车联网应用来看,将来到底会赋能什么?”,他认为有两个大的方向——自动驾驶和智能交通。

高新兴科技集团高级副总裁吴冬升先生:从车联网应用来看,将来到底会赋能什么?

5G车联网到底怎么样去和自动驾驶产业做一些深入地融合?目前国内有不少优秀的自动驾驶的初创企业做了非常多的工作,前期的工作主要是以“单车智能”为主(指单一的一辆车的自动驾驶技术为主),典型地支撑“单车”的自动驾驶最核心的底层技术来自高清定位和传感器的多种算法,包括摄像头等等算法的融合。

未来自动驾驶他落地的一个典型的场景是公交车的应用场景。公交车的改造里面涉及到几端,一是车端自动化的公交车。第二是公交站点的改造,第三端是在停车场的一些场景(如下图)。

另一落地的典型场景是自动驾驶出租车(Robotaxi)。

到底怎么样去赋能上述自动驾驶车,有一些核心的关键点:

第一,对于识别红绿灯信号的核心关键技术,自动驾驶车要识别信号灯信息,“单车”只能靠摄像头识别,通过后端的车载平台算力去测算到底是怎样的信号信息。如果面临的恶劣天气条件的影响,以及前方有大车遮挡,则没有办法识别红绿信号灯。但是可以通过通讯的方式取得信息通过广播的方式告知车辆,这是我们赋能的对于自动驾驶车来说在城市场景里面最重要的一个场景,给自动驾驶车精准的红绿灯信号信息。

第二.自动驾驶车跟人一样,有自己的视觉范围,自动驾驶车的传感器激光雷达的视觉范围在100米左右,而摄像头可能是80米左右,但是不管是哪种传感器都有自己的视觉覆盖范围。超出范围后只能靠通讯去解决,而5G智能网联可以实现超视线的信息推送,2公里外的道路出现了故障或者是异常的抛洒物以及其它一些故障,5G智能网联可以把这些超视线的信息的推送给自动驾驶车辆。

总之,还有很多典型场景靠“单车智能”解决不了,比如前方有大车遮挡,这是靠单车传感器解决不了的,只能靠我们通过5G车联网的方式,将感知到的信息推送给自动驾驶。高新兴科技集团做5G车联网会给我们自动驾驶典型的场景带来非常多的有价值的帮助,包括降低单车智能的成本,智能网联可以降低对传感器的要求。

与车辆息息相关的交通问题是不容忽略的,接下来将谈到5G车联网与智能交通的融合,车路协同是实现智慧公路和自动驾驶的核心要素之一,未来潜在的一些产业方向如下图:

(来源:高新兴科技集团)

从上图可以看出,5G车联网+智能交通是一个多层级协同信息感知、通信及协同控制的平台。吴冬升先生从微观、中观及宏观三个层面对“多层级车路协同”分别作了很好的诠释:

微观层面是点状交通信息感知与交互,车联网能够将车辆行驶的环境信息、附近的交通运行情况、周边的交通事件等信息及时传送给车辆,从而使得车辆能够做到及时感知、快速合理决策。比如,针对城市交叉路口的信号控制,行人避让及转向盲区等特点,通过车联网系统及环境感知系统相结合的方式,实现交通信号下发、防碰撞预警、行人检测预警及弱势交通出行者保护应用。而关于通信号下发,当行驶车辆经过交叉路口时,交通流检测摄像机检测交通流量,通过信号控制机控制红绿灯,红绿灯信息通过RSU与OBU通信传输到车载信息屏,引导驾驶员。防碰撞预警则是,行驶车辆经过交叉路口时,车联网系统结合边缘计算单元通过对车辆位置、速度及轨迹分析研判,分析出可能的碰撞风险,并通过C-V2X传输到车上,起到预警目的。

中观层面是局部交通运行态势的协同控制,传统智能交通系统中所集成的各类交通控制系统与车联网进行结合和打通,从而对局部的交通运行态势进行调度或控制。比如,当车辆驶向信号灯控制的交叉路口,收到由路侧RSU发送的道路数据以及信号灯实时状态数据时,将给驾驶员一个合适的车速建议区间,从而使得车辆能够够经济舒适地(不需要停车等待)通过信号路口。另外,在高速车道(匝道)智能管控,实时监控精准分流。该整套系统由信号灯、毫米波雷达、计算及控制设备、LED显示屏和电子警察抓拍等多部分组成,实现数据采集、高速路况感知、后台管控和信息提示的自动化。

宏观层面是基于云控平台的大范围交通管理与决策,车辆等交通参与者、道路感知、环境信息、交通事件等各种信息将汇聚于云控平台实现全局的决策和控制。整个云控平台如下图:

(来源:高新兴科技集团)

除了车联网,5G时代还有很多创新应用,比如智慧医疗、智能制造及人工智能等等这些新科技都纷至沓来,作为这些令人目眩神迷的科技实现,高可靠、低时延、大流量以及海量连接的网络就成了基础保障。在我们此次盛会上, 盛路物联通讯技术有限公司董事长杜光东先生为我们带来了“网络解决之道”——《5G时代大连接、高可靠解决方案》。

盛路物联通讯技术有限公司董事长杜光东先生(来源:ASPENCORE)

目前比较成熟的无线通讯技术GSM、CDMA、LTE、WIFI、蓝牙等均无法完全满足物联网无线通信系统海量连接、超低时延、超高可靠性、超高安全性等基本或特殊诉求。NB-IOT和Lora技术虽然解决了低成本、低功耗、深度覆盖、海量连接的基本诉求,但为了保证低成本、低功耗指标,牺牲了实时双向数据传输的功能,导致应用场景受到极大限制。而5G提出的异构网、多制式无线技术互操作、软件定义网络、网络设备虚拟化等思想为业界提供了崭新的思路。盛路物联的技术团队历经十余年时间,在充分研究和理解物联网无线通信系统诉求的基础上,开发出完全拥有自主知识产权的无线通信网络技术(DDA)。

下面我们来看看DDA与NB-IOT、Lora技术指标比较。


(来源:盛路物联)

DDA已经在智慧停车、智慧路灯、城市立体感知网及智慧用电等项目中落地。目前中美贸易摩擦的大背景下,强调中国自立自强,国产替代和自主可控是当代业界最强音,我们可以尝试采用这项中国人自己的技术,迎接5G时代在真正到来。

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关丽
电子工程专辑(EETimes China)资深产业研究员。
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