阿波羅新聞網生活 > 汽車世界 > 正文

5G是如何推動自動駕駛發展進程的

1537723387489q9362sp9p9.jpg

日前,中國聯通與寶馬集團在北京簽署了《寶馬互聯駕駛下一代移動通信業務合作協議》。雙方將計劃組建聯合實驗室,就5G移動通訊技術、eUICC、V2X等前沿技術開展深入研究;9月16日,中國移動5G自動駕駛峰會在北京舉行,首條5G自動駕駛車輛測試道路也已經正式開放。

5G雖然離商用還有一段距離,但各個車企早已開始了布局。內燃機在汽車上發展了一百多年,現已日臻成熟。汽車的未來,無疑要步入新能源和自動駕駛的時代。根據世界經濟論壇的分析,到2026年,至少將會有10%的汽車是無人駕駛的。而想實現自動駕駛,5G則是基礎。

什麼是5G?

5G簡單地說就是第五代通信技術,通信技術歸根到底其實就兩種——有線通信和無線通信。其中有線通信通過介質傳播,無線通信則使用電磁波進行傳播,電波和光波都屬於電磁波。

在真空中,電磁波的波速為c,等於波長λ和頻率f的乘積。頻率f越高,能使用的頻率資源就越豐富,資源越豐富,就可以實現更高的傳輸速率。例如“GSM900”、“CDMA2000”,其含義就是900Mhz的GSM,和工作頻段在2000Mhz的CDMA。而5G的頻率範圍可以達到24Ghz以上。根據c=λf的公式可以得出,f越高,其波長λ越短,超高的頻率直接讓5G的波長達到了毫米級,帶來的特點就是極高的傳輸速度和極低的延遲,而負面效果就是傳輸距離縮短,覆蓋能力差,穿透效果差。

隨着時代的發展,各種信息爆炸式的增長,人們顯然需要更快速的信息傳輸能力,物與物之間亟待互聯。5G雖然有一定的短板,但可以通過安裝大量的微基站來擴大覆蓋範圍,彌補穿透能力差的缺陷。

沒有5G的自動駕駛

自動駕駛分為從L0-L5六個級別,最高級別L5意味着全自動駕駛、完全自動化,不需要駕駛員。實現自動駕駛的基本原理,我們可以分成三個方面,分別是:傳感器、數據融合、100%安全的決策。

車輛上的傳感器我們並不陌生,自適應巡航、主動剎車、車道保持等都是通過各種各樣的傳感器實現的,主要有圖像傳感器、毫米波雷達、激光雷達等。這些豐富的傳感器構成了汽車的“眼睛”,而數據融合就是讓以上這些傳感器收集到的數據進行篩選、分析、合成,協同合作,從而更好的判斷汽車所面臨的道路情況。這些傳感器是優勢互補的,比如圖像傳感器有分辨顏色的能力,可以判斷路標、指示牌等,但是在惡劣天氣中辨別能力就會下降,而雷達在判斷距離、穿透雨霧方面就很有優勢。

收集數據、對數據進行融合處理之後,就要做出100%的安全性策略。然而我們上述說的這一切都是通過本地端來實現的,並不具備預判能力,因為車跟車之間、車跟環境之間是沒有溝通的,沒有信息交換。所以這種方式有很多局限性,比如沒有辦法選擇合理的路線,無法預知一些突發情況,100%的安全就難以實現。

有了5G之後的自動駕駛

為了讓車跟車、車跟環境之間實現信息交換,那就需要C-V2X的支持,它是基於蜂窩網絡的車聯網技術。有了這項技術的加持,車輛就是可以通過通信信道感知到彼此的狀態,可以檢測隱藏的威脅。車與車互聯之後,人們甚至可以通過算法和規則來實現有秩序的行駛狀態。

我們舉一個例子,假如彎道過後有靜止在道路上的車輛,汽車本地端通過攝像頭、雷達等傳感器,是無法感知到的。轉過彎道發現之後,即便是立即做出決策和行動,那也很難避免事故的發生。而V2X技術則可以通過通信網絡共享信息,前方車輛停下的那一刻,就已經被一定範圍內的其它車輛所感知到,從而可以提前做出安全決策。

眾所周知,當下的3G、4G網絡都是存在“延遲“的。而萬物互聯的時代,物體之間在進行大量數據交換的同時,本身還會處於高速移動之中,與互聯網的“儘力而為”不同,在自動駕駛中,零點幾秒的延遲,或者幾米的定位不準確,就有可能釀成事故的發生。5G的到來,使得大量數據高速傳輸成為現實,其低延時的特性,可以使信息更加準確、及時。

而將會伴隨5G而來的網絡切片技術,則可以劃分出多個虛擬網絡,每個虛擬網絡可以根據場景需求,比如延時、帶寬、安全性等來劃分,在網絡擁堵的地區(比如商圈、演唱會附近等),網絡切片技術可以優先保障汽車通信的高速率和低延時。

另外,5G核心網絡控制層面和數據層面是完全分離的,數據計算中心將會更加靈活,由現在“中央處理”分散到邊緣中,可以直接部署到接近數據源的地方,很多數據將不必經過網絡傳輸到雲端處理。這樣帶來兩個好處,首先是網絡負擔下降,延時降低;另一方面,數據的安全性和隱私性也將得到提高。

未來,基站、路邊單元等更靠近車輛的地方,都可以部署車聯網的邊緣計算。雖然這樣的設定,會出現頻繁切換網絡的情況,但通過C-RAN架構,可以大幅度降低對自動駕駛能力的負面影響,同時還可降低運營商的維護成本。

最後:隨着5G的到來,可以使得曾經的想像變成可能。5G不僅會推動自動駕駛的發展,更能為整個交通生態圈、城市規劃帶來重大影響,萬物互聯的世界似乎就在眼前了。

阿波羅網責任編輯:李華 來源:車叔聊車 轉載請註明作者、出處並保持完整。

汽車世界熱門

相關新聞

➕ 更多同類相關新聞