
實際上,汽車的智能化和網聯化是汽車無人駕駛技術的基礎和前奏。移動通信雜談認為真正的無人駕駛是自動駕駛技術中的最高級,即L5級的全自動駕駛,完全自動化,不需要駕駛員。那什么是自動駕駛,這里提及到的L5級又是怎么回事呢?
如上圖所示,自動駕駛按照汽車自動化程度和駕駛員參與操作的程度,可以分為L0-L5一共六個等級,這樣的劃分也是參考了美國SAE(美國汽車工程師學會)的五級安全體系而來。其中L0-L2等級都屬于ADAS,ADAS只是一個駕駛輔助系統,一方面通過監測司機、道路、汽車等實時狀態,判斷是否存在危險隱患后給與司機提醒,另外一方面通過自動控制系統,實現定速巡航,車道保持等。
L3-L5算是比較高階的自動駕駛能力,其中L3是在特定場景下實現自動駕駛,駕駛員監控系統并在必要時進行干預,L4是實現高度自動駕駛但仍然保留方向盤,L5則是完全的自動駕駛連方向盤都沒有了,完全不需要人去操作汽車。
要能實現L3-L5技術落地,必須先構建汽車自身與外界的數據通信系統,才能對汽車控制和狀態有個精準的把控,也就是說汽車在行駛過程中,需要搜集汽車自身、周圍人、車、物等信息匯集到遠端服務器,然后遠端服務器在根據判斷做出決策性指令,并下發給車輛控制系統,顯然這就需要一套完整的V2X技術。
世界那么大,在V2X的技術研究方向上,如同移動通信技術一樣,也有兩個不同的技術,一個就是基于短距離通信技術的DSRC,另外一個就是基于蜂窩網絡的C-V2X技術。
DSRC技術主要在歐洲、美國和日本關注較高,起步也較早,標準化進程從2004年就開始了,已經發展出了成熟的技術體系。這種技術是基于Wi-Fi802.11P作為承載主體,需要在汽車上家裝車載單元(OBU),在路邊建設路側單元(RSU),通過網絡傳輸到ITS平臺。基于DSRC技術的V2X,車速要求不能太高,數據傳輸較慢且距離也很近。
與DSRC技術對應的就是C-V2X技術,這個技術的起步就比較晚了,在2015年3GPP正式啟動了LTE-V技術標準化的研究,目前國內外均進行了較多的研究,如國內的華為、大唐等企業,國外的高通、LG等。C-V2X的優點在于可以利用現有的通信基站,特別是我4G網絡已經部署的想當玩唄,能夠實現低成本、逐層級的改造。另外通信距離較長,信號傳輸速率快使這項技術具備了較高的可研究性。而其局限性主要在于高速車況下反應延遲時間長,通信安全問題等。
5G與無人駕駛
C-V2X肯定是V2X未來的發展方向,特別是5G到來之后,也隨之演進出NR-V2X。要想實現真正的無人駕駛,5G網絡是必須一個因素。在4G網絡條件下,車輛發出信息到云端、經數據處理后再傳回車輛,受到時延影響,高速公路上時速120公里的汽車響應距離在7米左右;而按照5G標準,時延將降低到1毫秒,響應距離將縮短到10厘米以內,大大提高自動駕駛的安全性保證。
時延是無人駕駛最致命缺點,因為它是真正決定無人駕駛技術的成敗,5G的超低時延(1ms)很好的解決這點問題,另外無人駕駛技術還會用到哪些5G技術呢?
一、大寬帶高網速。當車輛行駛在交叉路口較多的高速公路上是,汽車能否得到實時地圖和語音提醒很關鍵,而一些實時路況能否上傳到云端,都要看數據承載的網絡帶寬是否夠大。另外汽車的車載攝像頭,可能還是360°攝像頭,也會不停的拍攝一些高清視頻,這些數據也需要能夠及時傳輸到云端。
二、網絡切片技術。網絡切換技術是5G網絡的一個重要技術,它就是對業務進行分類,給予不同優先級的業務不同的資源、不同的服務質量,這就是我們常說的QoS。雖然5G系統帶寬夠大和頻譜利用率極高,但是基站資源同樣是有限的,一旦遇到網絡擁塞等情況,自動駕駛將是非常危險,所以將來可以利用5G網絡切片技術,給自動駕駛車輛開辟單獨網絡通路,保證這條通路的數據暢通無阻。
三、邊緣技術技術。5G的邊緣計算技術就是把數據計算和存儲中心,下沉或分散到數據源更近的地方,這樣做的好處,除了時延更小,網絡穩定性更高,而且還會降低大量數據傳輸給網絡帶來的負荷,這一點對于無人駕駛技術非常重要。
綜上所述,無人駕駛作為自動駕駛技術巔峰等級,以現有的LTE-V2X技術,根本不可能實現,而未來的5G網絡將會助力無人駕駛技術正在落地。