上周,在國際電信標準組織3GPP RAN第78次全體會議上,5G NR首發(fā)版本正式凍結(jié)并發(fā)布,這將是全球第一個可商用部署的5G標準。而在11月末開幕的“中國移動全球合作伙伴大會”上,中國移動聯(lián)合清華大學、北京郵電大學自主研發(fā)的5G自動駕駛整體方案亮相,向公眾展示了下一代通信技術能夠在自動駕駛的實現(xiàn)上發(fā)揮多大的能量。
大家對5G技術高速、低時延的特性應該都不陌生,但5G自動駕駛解決方案和其他技術流到底有何區(qū)別,車云菌為此專門請教了中國移動政企分公司高級產(chǎn)品經(jīng)理曾峰。
“5G自動駕駛并非只是在探討V2X技術在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上的應用”,曾峰首先澄清了這一點。從技術角度講,自動駕駛分為感知定位、規(guī)劃決策、執(zhí)行控制三個部分,因此5G自動駕駛解決方案給出的正是5G通信技術在上述三個細分技術層面上的應用范疇。
我們都知道,隨著自動駕駛等級的提高,需要車輛對周圍環(huán)境的感知能力也逐步增強。但車輛安裝的傳感器數(shù)量增多,勢必會帶來高額的成本支出(64線激光雷達成本60萬,單目攝像頭成本5千到1萬)以及能耗問題。而且從空間維度來講,單車的傳感器感知范圍有限,只能感知以車輛為中心一定范圍內(nèi)的區(qū)域。
曾峰指出,中國移動提出的5G自動駕駛解決方案中,希望通過在路側(cè)安裝傳感器的方式來輔助感知,并通過高速網(wǎng)絡實時傳遞感知信息以及車與車之間感知信息的共享。同時建立高精度環(huán)境地圖,通過高速網(wǎng)絡實時更新給自動駕駛平臺。通過輔助車端傳感器的部署,可令自動駕駛汽車落地成本大幅降低。
除了感知部分,其實隨著自動駕駛處理場景越來越復雜,環(huán)境感知、建模,駕駛決策等任務對系統(tǒng)處理能力提出了越來越高的要求。盡管一些供應商已經(jīng)開發(fā)出專用于自動駕駛的平臺,但高成本、高功耗以及可靠性等問題無法得到良好地解決。針對這樣的痛點,曾峰表示“完全可以利用高速網(wǎng)絡實現(xiàn)分布式計算、云控制、域控制,分攤車輛的處理壓力”。通過切片網(wǎng)絡、邊緣計算等5G核心技術能力,可以將大量的計算和決策行為放在基站側(cè)的邊緣計算服務器上實現(xiàn),這樣既能大幅降低自動駕駛技術的實現(xiàn)成本,同時也會縮短自動駕駛相關產(chǎn)品進入市場的周期。
當然,自動駕駛的實現(xiàn)除了仰賴單車技術的成熟之外,還離不開整個交通系統(tǒng)中所有道路參與者的協(xié)同配合。隨著智能車輛的普及,道路上車與車之間的交互數(shù)據(jù)量逐增加,實現(xiàn)多種交互功能也依賴于高速、可靠的車車間通信網(wǎng)絡。因此,未來交通智能化控制調(diào)度離不開車輛和交通控制中心的信息交互,而智能化交通調(diào)度需要路端通信設備提供高速可靠的信息傳輸并具有較好的道路網(wǎng)絡覆蓋特性。依靠成熟數(shù)據(jù)傳輸鏈路,充分利用移動高速數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡優(yōu)勢實現(xiàn)車車及車路通信。
5G自動駕駛分級框架圖5G自動駕駛分級框架圖
從上面這張圖不難看出,通過5G建立一個分級自動駕駛框架,它包含了終端層、區(qū)域控制層、城市協(xié)同控制層以及應用服務層。不同的安全等級,不同的時間延遲要求,不同的數(shù)據(jù)來源,在不同的層次處理。
據(jù)悉,5G自動駕駛車輛將隨著中國移動2020年5G網(wǎng)絡的試商用同步上市。按照3GPP的工作計劃,2018年6月完成5G SA(獨立組網(wǎng))標準制定并發(fā)布,正式完成Rel-15系列規(guī)范。而標準制定后最多一年后即可投入商用,那么中國移動給出的這個時間倒是合理。
不過曾峰也提到,目前中國移動的5G自動駕駛方案仍處于初步開發(fā)探討時期,還未進入大規(guī)模測試階段。而且受制于5G通信技術鋪開成本巨大的限制,即使2020年投入商用也應該是在小范圍區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)。特別是就5G技術的三大應用場景而言,初步進入互聯(lián)汽車的應該是主打3D/超高清視頻等大流量移動寬帶業(yè)務的eMBB,進而是大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務mMTC以及無人駕駛、工業(yè)自動化等需要低時延、高可靠連接的業(yè)務URLLC。
值得一提的是,由于目前第一代3.5GHz+載波上,效率很低,穿透率很差,那么到底怎么建設5G網(wǎng)絡,滿足高時延的應用需求就成了關鍵問題。而如果不能實現(xiàn)全程覆蓋,一定是要多網(wǎng)協(xié)同,多元接入的集成網(wǎng)關,不同方案用不同的方式提供,不同場景不一定都用LTE V2X。完全可以把路側(cè)信息發(fā)送到智能后視鏡上,不用推送到車上的專業(yè)設備。這樣客戶量大,收取一定服務費就好。
在今年的“中國移動全球合作伙伴大會”上,中國移動展示了國內(nèi)首款搭載V2X的和路通智能后視鏡。隨著車輛行駛,它能夠顯示紅綠燈信息、前面車距、減速帶距離、轉(zhuǎn)彎信息等,并進行語音播報,最終行駛完成后進行能耗對比展示。
車云小結(jié)
隨著第一版5G標準的完成,中國三大運營商都表示計劃2018年在中國多個主要城市開展5G外場測試,并為即將到來的5G商用做好準備。如果說丟掉了3G市場的中國移動有些可惜,但全球?qū)⒔y(tǒng)一技術路徑的5G時代給了中國移動巨大的市場機會。以5G切入自動駕駛,對一家運營商來說意味重大,除了控制層和交通大數(shù)據(jù)的部分,感知和決策這兩塊關鍵技術領域都給了高速通訊技術施展才華的場地。而低成本、易操作的解決方案勢必有利于自動駕駛產(chǎn)品的早日落地,而這更需要運營商、市場監(jiān)管部門以及主機廠的合力推進。
目前,“車聯(lián)網(wǎng)”教育部-中國移動聯(lián)合實驗室已正式啟動。清華大學和長安大學為研究主體將主要從車聯(lián)網(wǎng)技術與車輛應用、數(shù)據(jù)、通信與車載終端、車聯(lián)網(wǎng)基礎設施與車載設備、交通監(jiān)管及服務大數(shù)據(jù)應用等方面入手,共同探討如何基于5G技術開發(fā)低成本、可量產(chǎn)的自動駕駛解決方案。