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    自動駕駛真的需要5G?特斯拉100萬輛自動駕駛出租車計劃竟未提5G

    2019-04-29 08:59 物聯網智庫

    導讀:自動駕駛給百年汽車產業帶來前所未有的變革,而且與5G這一科技“網紅”呈現密切關系,受到業界極大關注。

    自動駕駛給百年汽車產業帶來前所未有的變革,而且與5G這一科技“網紅”呈現密切關系,受到業界極大關注。

    不過,英國知名的無線通信專家William Webb曾提出疑問:“即使在沒有網絡信號的地方,自動駕駛汽車也必須擁有 100% 的安全性和可靠性。如果必須實現這樣的技術參數,自動駕駛汽車干嘛還要 5G 網絡呢?”

    在一浪高過一浪的5G宣傳中,自動駕駛已經被“確認”為5G核心的應用之一,尤其是基于低時延高可靠(uRLLC)技術下的應用場景。而面對William Webb的質疑,我們可能需要進一步思考5G和自動駕駛之間的關系。

    馬斯克自動駕駛“豪言”對5G只字未提

    正如業界所關注的消息,4月22日,特斯拉的“自動駕駛日”召開,會上發布了其完全自動駕駛計算機芯片,并宣布將在一年后推出100萬輛L5級自動駕駛出租車的重磅消息。不過,國外科技媒體Light Reading的編輯主任Mike Dano撰文指出,在整個活動中,馬斯克針對自動駕駛所有演講內容里對5G只字未提,這或許說明在通信界眼中被視為自動駕駛標配的5G,在馬斯克和特斯拉的眼中并不是必要的條件。

    眾所周知,自動駕駛分為多個等級,包括無自動化(L0)、駕駛支援(L1)、部分自動化(L2)、有條件自動化(L3)、高度自動化(L4)和完全自動化(L5),L5是實現最高級別的駕駛等級。一年后推出100萬輛L5級自動駕駛汽車,是豪言壯語的畫餅,還是真正能夠實現的目標,這個不能確定,但能夠確定的是,若一年后有L5級自動駕駛汽車上路,它們和5G并無什么關聯。

    從另一個側面來看,5G的標準和商用進程也不足以為一年后的自動駕駛提供支持。根據3GPP的計劃,5G標準將于2020年3月凍結,屆時支持eMBB和uRLLC的標準都會全部完成。然而,從標準凍結到商用,再到開發出支持該網絡的終端需要一個周期,不論是美國AT&T、Verizon,還是國內三大運營商,目前主流運營商開始商用的5G網絡僅支持eMBB的場景,uRLLC的場景支持時間還未定。這個時間與汽車廠商推出自動駕駛的路線圖并不吻合,汽車廠商發布自動駕駛汽車的路線圖好像并不依賴于5G網絡就緒的時間。

    知名市場研究機構Strategy Analytics分析師指出:業界認為的“5G是自動駕駛的必備技術”言論過于夸張。多家廠商的無人駕駛汽車已完成了數百甚至上千公里的路測,無線網絡似乎并不是瓶頸,可以看出5G并非“必要性”的技術。

    當前,自動駕駛部署較快的公司大多是采用單車智能的方式,即車輛對環境的感知和對行駛的決策都是通過車載的傳感器和計算處理單元來完成。其中自動駕駛環境感知的技術路線主要有兩種:一種是以特斯拉為代表的視覺主導的多傳感器融合方案;另一種以激光雷達為主導,典型代表如谷歌Waymo、Uber、福特、通用、蘋果等。

    在車載傳感器和車載計算單元的加持下,汽車猶如擁有了大腦的駕駛員,在很多設施較為完善的道路上是完全可以實現自動駕駛的。試想一下,當傳感器具備了類似于人類“眼睛”、“耳朵”的功能,車載計算芯片具備足夠處理能力,對汽車外部各類感知的環境能夠進行判斷、處理和執行,此時汽車上就好像擁有了一個駕駛員,無須通過無線網絡和外部進行溝通也能實現安全駕駛。

    自動駕駛擴展到車聯網和智能交通,5G從非必要到必要

    誠然,“軟件定義汽車”作為未來的汽車的典型發展方向,一定需要無線網絡來實現軟件升級、云端大數據分析、車載信息系統內容提供等,但這些工作通過現有的網絡技術基本可以實現。實際上,早在2014年,特斯拉就與AT&T簽署獨家合作協議,為特斯拉在北美市場提供高速無線連接服務,包括遠程故障診斷、車載信息娛樂系統,如通過17寸觸摸大屏實現廣播、網頁瀏覽、實時路況、天氣和導航等服務。這些功能均通過AT&T的4G網絡實現,而且并未涉及到傳感、計算、控制等自動駕駛的核心功能。

    在沒有5G高可靠低時延的網絡環境下,單車的智能化可以實現自動駕駛,不過,汽車產業發展趨勢不僅是智能化,也向網聯化發展。當大家探討的內容從單車擴展到整個汽車產業乃至泛交通時,網聯化就顯得非常重要。

    當然,自動駕駛只是整個智能交通中的一個環節,未來的交通出行不僅涵蓋車輛,還包括道路、基礎設施、交管設施、交通規劃、交通數字化平臺以及各類基于交通的應用等,當需要大交通中各組成部分有機聯動時,網聯化是必不可少的,其中不少場景下對高可靠、低時延、大帶寬的無線網絡是剛需,此時5G網絡就能派上用場。尤其是對于交通效率類應用,包括車聯和道路基礎設施的智能協同,如交叉路口智能信號燈、車道管理、路況監測等,V2X顯得比較重要。

    在美國高通公司技術標準專家李儼看來,自動駕駛僅僅依靠單車智能會有比較大的局限性,例如對于交通設施缺損比較嚴重、部署不太規范的道路,或者是交通流量比較大且車速較快的高速公路等復雜場景,單車智能在復雜道路環境的感知和實時決策中挑戰很大,5G的應用會打破這些局限。舉例來說,車輛利用自身的傳感器可能無法保證對交通信號燈進行準確的判斷,但是利用基于LTE或5G的V2I技術,交通信號燈把燈光信號以無線信號的方式發給周邊的車輛,確保自動駕駛汽車準確了解交通信號燈的狀態。

    除了自動駕駛,交通領域還有很多場景,例如遠控駕駛,即在很多特殊環境下,車輛由遠程控制中心的司機進行控制,端到端的時延要求較高,此時5G uRLLC就能發揮作用。在這一場景下,車輛并非完全的自動駕駛,因為主要的指令還是由駕駛人員遠程來發送,近100%的可靠性和毫秒級時延意義重大。

    3GPP持續推動蜂窩網絡的車聯網標準,2017年3月已正式發布R14版LTE-V2X標準,基于5G的V2X標準也在2018年6月啟動研究,在標準化方面5G對智能網聯汽車和智能交通形成支持。

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    國內也在持續推動這一進展。2018年11月,工信部發布《車聯網(智能網聯汽車)直連通信使用5905-5925MHz頻段管理規定(暫行)》,規劃了5905-5925MHz頻段共20MHz帶寬的專用頻率資源來支持LTE-V2X的發展;2018年12月,工信部發布《車聯網(智能網聯汽車)產業發展行動計劃》,提出到2020年后,高級別自動駕駛功能的智能網聯汽車和5G-V2X逐步實現規?;虡I應用,“人-車-路-云”實現高度協同。

    而5G對于自動駕駛一定也有意義,大多數自動駕駛先行者發布的產品聚焦于單車智能,單車智能或許能夠實現高度的自動駕駛功能。然而,未來基于5G的網聯化的加持,進一步讓V2P、V2I、V2V、V2N 等多路通信協同以及高精度定位能力同時可以實現,在很大程度上加強單車智能的感知、決策、控制。

    總結來看,鋪天蓋地的宣傳讓自動駕駛成為5G標準應用場景的觀念已形成,不過我們需要進一步厘清業界正在推進的自動駕駛、車聯網和智能交通的關系。特斯拉所宣揚的高級別自動駕駛中5G的缺席,讓人們看到5G并非自動駕駛的必要條件,然而未來的自動駕駛不僅僅是單個車輛的智能化,更要擴大到整個泛交通領域,車輛與周圍所有實體的交互必不可少,從這個角度來看,5G是實現未來更好自動駕駛的必要條件。

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