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5G在汽車産業的垂直應用

2019-08-05 09:35 stpi.narl

導讀:IDC認爲互聯車輛爲交通運輸産業提供了大量且多樣的商機。其中,部分機會來自于5G網絡提供的先進技術,而這些應用將在未來幾年內逐漸實現與發展,提供高密度網絡和高質量服務。因此,本文將討論5G技術在汽車産業中的各種應用。

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IDC認爲互聯車輛爲交通運輸産業提供了大量且多樣的商機。其中,部分機會來自于5G網絡提供的先進技術,而這些應用將在未來幾年內逐漸實現與發展,提供高密度網絡和高質量服務。因此,本文將討論5G技術在汽車産業中的各種應用。

一、5G在汽車産業的現況概述

(一)自2018年4月起,歐盟規範所有新車都需要安裝車用自動緊急呼叫系統(emergency call system;eCall),以協助車輛在發生碰撞時,具有自動撥打急救電話的功能。由于上述規範的訂定,使得車輛的移動連接裝置産業快速成長,替移動通訊業者帶來商機。

(二)互聯車輛的主要收益來源爲銷售新的移動網絡連接方案,並且與汽車廠商共同合作。德國電信(Deutsche Telekom)的Park and Joy服務,該服務提供使用者透過智能手機應用程序或車輛儀表板查詢、預訂停車位及支付停車費用,目前已在德國的28個城市銷售。此外,Vodafone公司的自動車輛追蹤系統,可用以檢測車輛未經許可的移動、定位及跟蹤被盜車輛,並提供與警方聯絡的服務。

二、聯網車輛的應用程序(connected-vehicle applications)

(一)信息與娛樂:車輛安裝移動連網系統,提供司機、乘客娛樂信息及其相關服務,包含當地的旅遊信息、交通新聞、客制化廣告等。隨著蜂巢式網絡性能提升、覆蓋範圍增加,用戶的接收度提高,多媒體、遊戲、其它的互動內容也越來越豐富、多元。

(二)導航與旅程:使用新興技術的組合,並透過大量的即時消息更新,産生高清3D的地圖信息,提高車載導航的功能。車輛檢測、記錄和共享有關道路顛簸、坑窪、危險彎道等障礙物的路況訊息,進而建立網絡化的危險地圖系統。

(三)基于使用(Usage-based)的服務:隨著車聯網的成長,由平台驅動的數據市場將興起,並奠基于來自車輛的信息。車輛産出的相關資料將會被搜集,並與所有的利害關系人共享,透過加油站、零售商、餐廳等合作夥伴共享汽車信息,實現車載電子商務和旅行體驗等功能,而這樣的使用案例也將強化進階數據探勘技巧和認知技術的能力。

(四)交通管制:對當地大量的連網車輛之數據進行彙整、分析,借以完善交通管理,並可爲駕駛者帶來多項好處,包含接收最新交通信息、提供交通狀況建議或危險警告。

(五)自動駕駛車輛:車輛彼此互動並與環境互動,協助駕駛者執行其職務,從駕駛者接管部分功能,至最後完全替換駕駛員。其中,自駕産業已定義五個級別:輔助駕駛(1級)、部分自動化(2級)、有條件自動化(第3級)、高度自動化(4級) 和完全自動化(5級)。目前已有測試車輛可達到5級,但在公路上行駛之前,技術、標准規範和法規還需要很多時間的發展。

三、5G和自動駕駛車輛的情境

(一)自動駕駛車輛的情境還有一段時間,目前仍在汽車相關産業的規劃範圍內。在未來,當自動駕駛車輛和智能道路基礎設施普及時,可借助5G網絡的低時間延遲和高可靠度的通訊特性,管理交通營運。其中,可將V2X技術應用于車輛到車輛間、車輛到基礎設施間,以及車輛到服務器間的信息溝通。

(二)自動駕駛車輛的V2X技術是否使用,目前存在的重大討論議題,如下:(1)蜂巢式網絡V2X(C-V2X) 技術:2016年發布3GPP 第十四版本(Release 14),制定4G(LTE)的V2X間的第一個規範,後續版本將制定C-V2X功能並定義5G的遷移路徑。(2)車輛和基礎設施之間的區域連接,有時稱專用短程通訊(DSRC):2012年發布IEEE 802.11 的WiFi標准,建立行車環境中的V2X功能。

(三)在前期,當地的DSRC連接可能占主導地位,它的開發和推出速度快,透過DSRC連接,較易支持低時間延遲的通訊。而C-V2X的優勢在于能夠支持當地和遠程間的通訊-隨著5G覆蓋範圍的普及與超低延遲的特性,將可實現更好的擴充功能,而廣泛的連網將讓5G于自駕車中發揮更多的作用。

(四) 2016年汽車産業、電信産業、IT産業成立5G汽車通訊技術聯盟(5G Automotive Association;5GAA),目標是促進未來的運輸及移動服務開發的解決方案,5GAA也已經對自動駕駛車輛的應用技術進行多項詳細的研究。

四、移動通訊業者和5G在汽車的應用

(一)德國電信(Deutsche Telekom)

德國電信的業務服務部門T-Systems提供一系列名爲「互聯移動(Connected Mobility)」的車輛連接服務,其透過Benz、BMW和福斯等車廠,提供新車的移動連接裝置,進行智能停車服務。另外,德國電信認爲5G和人工智能將是自動駕駛實施中不可或缺的技術要件,該公司已對自駕車輛的技術進行開發,包含:(1)參與歐盟AUTOPILOT項目,開發物聯網技術並將其應用于自動駕駛。(2)參與德國的DIGINET-PS項目,于柏林市中心4公裏長的試車道,進行自動駕駛試驗。(3)開發高精度的定位技術,以輔助全球定位系統和伽利略等衛星定位的服務。(4)在生産工廠和物流中心等場所,開發自動駕駛的園區網絡。

(二)Orange公司

Orange公司(前身爲法國電信公司)將汽車産業視爲提升5G收益的重要新機會,該公司認爲下一階段將是汽車的全自動化,透過車輛與其環境間、車輛與車輛間的通訊溝通,實現更安全的駕駛。Orange公司與UTAC公司已成爲合作夥伴,UTAC公司提供技術規範與認證、技術專業和驗證、測試、信息公告和駕駛訓練的道路運輸服務,目前致力于自駕車輛的服務開發,目標在2030年實現全自動化自駕車輛的認證。

(三) Vodafone公司

Vodafone公司多年來一直致力開發汽車垂直業務,將其作爲移動連接服務的獨特管道。該公司在2014年收購Cobra公司,並于2018年3月與Huawei、Bosch公司合作,成功完成了5G應用于自動駕駛的重大試驗。該試驗持續了12個月,系將車輛安裝Bosch公司開發的主動式定速巡航系統(Adaptive Cruise Control;ACC)輔助設備,在巴伐利亞(Bavaria)城市的A9高速公路上進行測試,並且運用5G的C-V2X通訊技術。

(四) Telia電信公司

在瑞典延雪平(J?nk?ping)城市的德鐵信可(DB Schenker)倉庫,特利亞電信公司與Ericsson、Einride公司合作,借助5G的C-V2X通訊技術,測試T-pod自動駕駛卡車,並在必要時由駕駛人員進行遠程控制,最終目的是將T-pod車輛帶到公路上。

(五) Telefónica電信公司

西班牙電信公司多年來一直致力于開發聯網汽車和物聯網的解決方案。該公司在2019年2月推出Movistar Car服務,該服務可借助連接到車上診斷系統的路由器,使汽車成爲WiFi熱點;還可以在發生碰撞時,提供位置信息,進行故障診斷、緊急服務的自動聯系,以及用于銷售保險、燃料和維修服務等第三方産品和服務。

另外,西班牙電信公司一直在進行將5G應用于自動駕駛車輛的多項試驗,其包含:(1)在西班牙的塔拉韋拉-德拉雷納(Talavera de la Reina)城市進行首次使用3.5GHz頻段的5G示範。(2)西班牙電信公司與Ericsson公司合作,透過5G網絡進行控制EasyMile公司的自動駕駛電動小巴。(3)5G網絡技術可用于旅途中,透過CarMedia Solutions平台爲乘客提供多媒體內容、數字服務和虛擬辦公應用程序。(4)在2018年7月,西班牙電信公司與SEAT公司合作,透過5G網絡,試用C-V2X,示範警告道路行人在右側的視野死角道路上過馬路,以及警告前方紅綠燈不久將變成紅色等案例。(5)在英國,Telefónica與O2通訊公司、英國獨立通信基礎設施提供商(WIG)簽署協議,在伯明翰(Birmingham)和考文垂(Coventry)間,部署50英裏基于光纖的小型蜂窩網絡,該技術將于2020年推出,將使無人駕駛車輛成爲英國最大的互聯網,以及作爲自動駕駛車輛測試西米德蘭茲未來移動計劃(Midlands Future Mobility)的一部分。