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A era 5G chegou, o passo em direção ao comercial também está acelerando gradualmente.
2019 é considerado o primeiro ano do 5G global, o desenvolvimento do 5G na China também entrou no estágio de sprint. Como uma nova geração de tecnologia de comunicações móveis, o 5G se tornará uma arquitetura de conectividade unificada para apoiar a inovação futura, dando um novo impulso ao crescimento econômico.
Com a chegada do 5G comercial, espera-se que essa inovação traga um novo visual para muitos campos tradicionais. Por exemplo, para a indústria automobilística de 100 anos, isso significaria mais aceleração e avanços na tecnologia de direção automática e rede, e ainda mais espaço imaginativo para a indústria como um todo.
Interconexão 5G com carros: mudando a direção do investimento industrial
Primeiro, vamos dar uma olhada no conceito de "Internet dos carros", também conhecida como V2X (Vehicle to everything), que é a Internet dos carros e tudo mais, incluindo carros e carros (V2V), carros e infraestrutura (V2I). Comunicação entre carros e pedestres (V2P) e redes (V2N). A rede de carros é como um grupo Hatcheck que inclui instalações à beira da estrada, como carros, semáforos, pedestres e nuvens. Cada participante do grupo pode compartilhar suas próprias informações com outros participantes instantaneamente. Para realizar a identificação da posição e intenção de condução de cada um e para se comunicar uns com os outros, como a lâmpada de sinalização. Informações, etc., para auxiliar no grupo de veículos para a percepção da estrada, apoiar a automação veicular. A tecnologia V2X tradicional foi desenvolvida há muito tempo. Como uma das primeiras tecnologias derivadas da tecnologia 802.11a, nasceu nos primeiros anos do século 21 ~ (st). No entanto, a tecnologia V2X tradicional tem limitações óbvias. Os pontos principais são os seguintes:
PrimeiroFalta um roteiro de longo prazo para a evolução da tecnologia sem fio. Com a crescente interconexão entre veículos, a indústria automotiva adotou a tecnologia 4GLTE e progrediu em direção ao futuro do 5G. A tecnologia tradicional foi separada da visão de futuro e da direção de desenvolvimento da indústria automotiva.
Em segundo lugarFalta de impulso para investir na tecnologia V2X tradicional. Para as montadoras, os investimentos pontuais não são econômicos e a tecnologia tradicional será insustentável com o tempo; No que diz respeito à infraestrutura rodoviária, as tecnologias V2X tradicionais não podem produzir sinergias com outras tecnologias sem fio inovadoras e amplamente implantadas, dificultando o investimento e a atualização da infraestrutura para o setor de transporte sem dinheiro em todos os níveis.
ÚltimoA tecnologia V2X tradicional não previu a aceleração da transformação global do 5G de 2019 a 2020, mas devido à aceleração do desenvolvimento global da tecnologia 5G, a direção do investimento dos fabricantes de automóveis e gestores de infraestrutura rodoviária foi alterada. Tendo em vista a deficiência da tecnologia V2X tradicional e aproveitando ao máximo a vantagem da escala industrial da comunicação móvel celular, a 3GPP, a organização global de padronização de comunicação móvel, definiu a tecnologia C-V2X (rede de veículos celulares) na versão padrão R14. Desde o nascimento da tecnologia C-V2X em 2016, a maioria dos participantes da indústria automotiva adotou o C-V2X, uma tecnologia que pode resolver os problemas de segurança e eficiência de maneira geral. É a melhor tecnologia adequada para desenvolvimento futuro e está em conformidade com o caminho da mudança global.
A implantação global sem fio C-V2X baseada no padrão sem fio 3GPP está em conformidade com a rota de evolução 5G e aproveitará ao máximo o efeito de escala do nível do terminal e da infraestrutura. O C-V2X pode ser integrado ao módulo sem fio de processamento de informações no veículo. Portanto, o problema do custo incremental dos fabricantes de automóveis também foi resolvido. A implantação da infraestrutura rodoviária pode criar sinergias com implantações em escala 5G, economizando gastos significativos em todos os níveis de governo. Comparado com a tecnologia tradicional, o C-V2X também tem a superioridade técnica, pode fornecer mais de 2 vezes o alcance de comunicação e a confiabilidade.
Avanços 5G para piloto automático: baixo atraso, alta confiabilidade, alta velocidade
Atualmente, a tecnologia de direção automática é desenvolvida em alta velocidade na China e nos Estados Unidos. Até o final de 2018, o governo estadual dos EUA emitiu uma licença de teste de direção automática para 60 empresas, e os governos locais na China também emitiram uma licença de teste para 24 empresas. Na lista do ano passado de competitividade de condução de automóveis divulgada pela conhecida empresa de pesquisa, a empresa, a empresa na posição de liderança está em um ciclo único, de forma inteligente, ou seja, a percepção do veículo sobre o ambiente e a decisão de viajar são feitas por meio de um sensor montado no veículo e uma unidade de processamento de computação, Isso é na cidade relativamente perfeita da cidade Estrada relativamente simples ou condições de trabalho no cenário da rodovia podem tornar rápido progresso em um curto período de tempo.
No entanto, confiar apenas na inteligência da bicicleta terá maiores limitações, por exemplo, há defeitos mais sérios nas instalações de tráfego, implantação fora do padrão de estradas ou cenários complexos, como rodovias com fluxos de tráfego relativamente grandes e velocidades mais rápidas, e assim por diante. A inteligência da bicicleta também é difícil de completar, a percepção complexa do ambiente rodoviário e a tomada de decisões em tempo real. Mas com o desenvolvimento e aplicação do 5G, essas limitações foram quebradas para carros autônomos. Graças ao aprofundamento do desenvolvimento da cadeia da indústria automotiva da China em tecnologia e aplicações 5G, acredita-se amplamente que o piloto automático requer não apenas veículos inteligentes, mas também maneiras inteligentes de combinar entre si no campo da pesquisa do piloto automático. Usando a tecnologia 5G com baixo atraso, com alta confiabilidade, alta velocidade e grande capacidade, a rede de veículos pode não apenas ajudar os veículos a se comunicarem entre si em localização, velocidade, direção de direção e intenção de direção, mas também usar instalações de beira de estrada para ajudar os veículos a perceber o ambiente. Por exemplo, os veículos podem não ser capazes de julgar com precisão os semáforos usando suas próprias câmeras, o que pode levar a violações das regras e regulamentos de ultrapassagem de um sinal vermelho, mas usando a tecnologia V2I de rede de veículos, os semáforos enviam sinais de luz para veículos periféricos de maneira sem fio para garantir que os veículos autônomos saibam exatamente o status dos semáforos.
Outro exemplo é a otimização do tráfego e o aviso de pedestres em cruzamentos. Há colisões frequentes de pedestres / veículos de bicicleta nas estradas hoje, especialmente em veículos que viram à esquerda, onde os motoristas e sensores do veículo muitas vezes não conseguem observar os pedestres atravessando a estrada devido à obstrução da visão. Uma solução é monitorar os pedestres no cruzamento instalando radares e câmeras no cruzamento, se forem detectados pedestres dentro e fora da faixa de pedestres e os pedestres estiverem na rota do veículo. As instalações rodoviárias (RSU) podem notificar imediatamente os veículos que estão prestes a virar ou seguir em frente sobre a situação detectada e evitar a ocorrência do acidente. Nascer.
A tecnologia de rede 5G e automotiva é uma garantia técnica necessária para o piloto automático. É razoável acreditar que a tecnologia 5G desempenhará um papel importante no campo da direção autônoma, escolhendo a rota técnica correta de "Intelligent vehicle Wisdom" e aproveitando ao máximo as vantagens do 5G no campo do piloto automático.
O 5G aprimora a percepção, a tomada de decisões e a execução da direção autônoma
A condução automática consiste em três níveis: percepção/cognição, tomada de decisão e execução, todos os quais podem ser aprimorados pela tecnologia de comunicação móvel 5G.
Primeiro olhe para o nível perceptivo / cognitivo. Percepção/consciência é deixar o carro e o motorista saberem "onde estou, o que está ao meu redor e se estou em perigo". Portanto, a primeira necessidade de posicionamento de alta precisão, para piloto automático, precisa até mesmo de posicionamento de subnível. O posicionamento por satélite tradicional (GNSS) não pode atender à precisão de posicionamento exigida pela automação do veículo, por isso é necessário usar a tecnologia de posicionamento diferencial auxiliada por rede e combinar com a tecnologia de inferência de trajetória para melhorar a precisão do posicionamento.
Veja a tecnologia de posicionamento preciso com visão aprimorada (VEPP) da Qualm, por exemplo, que combina vários sensores automotivos, incluindo GNSS (GNSS), câmeras, unidade de medição inercial (IMU) e sensores de roda. Para fornecer um posicionamento global mais preciso do veículo.
Além disso, do ponto de vista da inteligência artificial, as máquinas não podem substituir completamente a tomada de decisão humana e, em alguns cenários complexos ocasionais, é necessária a participação humana na tomada de decisões, ou seja, "man in the loop". Mas para veículos autônomos, os ocupantes podem não ser capazes de dirigir ou participar da tomada de decisões.
Mas com a tecnologia 5G, podemos envolver o pessoal do centro de serviços remotos na tomada de decisões. Por exemplo, em alguns cenários especiais, as máquinas não podem dirigir e sair (desânimo), assim como chamamos os centros de resgate hoje quando um carro cai, e os veículos podem usar a rede 5G para ligar para centros de serviço remotos. Usando o baixo atraso e a grande largura de banda do 5G, as imagens em tempo real e as informações do sensor do campo são transmitidas aos profissionais do centro de serviço. No cenário de realidade virtual, os profissionais podem controlar o veículo para sair das complexas condições da estrada remotamente, e as informações da imagem e do sensor em tempo real podem ser transmitidas aos profissionais do centro de serviço. Até que o sistema de condução possa assumir o controle do veículo novamente.
Claro, não estamos dizendo que apenas um alto grau de automação como L4/L5 requer tecnologia 5G. Na verdade, a tecnologia de rede de carros também pode ser de grande ajuda para a automação de baixo nível centrada na condução humana. Por exemplo, as múltiplas técnicas de detecção mencionadas acima podem ser aplicadas ao veículo atual, fornecendo ao motorista assistência à direção (ADAS), como aviso de colisão anterior e frenagem automática de emergência com base na fusão do radar do veículo e da tecnologia V2V.
Há dois problemas a serem resolvidos com urgência quando os carros de aplicação 5G estão conectados uns aos outros.
Atualmente, com a forte promoção do Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação e do Ministério dos Transportes, a rede de veículos baseada no 3GPP R14 basicamente concluiu os preparativos técnicos de pré-produção, é claro, ainda existem alguns problemas técnicos e de política que precisam ser resolvidos antes do uso comercial em larga escala.
Primeiro, segurança e privacidade da informação. Para os consumidores públicos, além da comodidade e segurança viária que a interconexão dos carros nos traz, ela também se preocupa mais com as questões de segurança e privacidade da informação projetadas pela interconexão dos carros. Para proteger a privacidade do proprietário e melhorar o fator de segurança da rede, o C-V2X projetou o sistema de chave anônima, alterou a identificação e a assinatura de informações periodicamente e precisou instalar centenas ou até milhares de certificados no veículo. Devido ao problema da segurança da informação, é urgente elaborar um sistema de gerenciamento e distribuição de certificados, adequado para o nosso país, pela cooperação de muitos departamentos relevantes em nosso país.
Além disso, no aspecto da segurança da informação C-V2X, precisamos usar o algoritmo de criptografia SM2/3 que é desenvolvido por nós mesmos em nosso país. Esse algoritmo tem sido amplamente utilizado em bancos e outros sistemas e tem uma certa base industrial. No entanto, os chips existentes que suportam o algoritmo SM2/3 na China não podem atender aos requisitos de milhares de assinaturas e verificação por segundo exigidos pelo C-V2X em termos de capacidade de processamento. E a maioria das empresas nacionais envolvidas no desenvolvimento de chips de segurança também não tem experiência no desenvolvimento de produtos para veículos. Embora os fabricantes estrangeiros de chips tenham obtido o algoritmo SM2/3 do sistema padrão nacional, eles não estão totalmente cientes do processo de autenticação envolvido no algoritmo de segurança nacional e do reconhecimento relacionado. Risco de certificado, portanto, atraso no fornecimento de planejamento de produtos para suportar as especificações de segurança C-V2X. Portanto, é necessário promover o design e o desenvolvimento de chips de segurança em casa e no exterior em termos de políticas e fundos. Espera-se que as empresas nacionais e estrangeiras envolvidas no projeto e desenvolvimento de chips de segurança criem chips de nível veicular com alto poder de processamento para suportar o algoritmo SM2 / 3 secreto nacional. O C-V2X baseado em 3GPP R14 aumenta a consciência do veículo autônomo sobre o meio ambiente, fornecendo informações mais precisas de assistência ao motorista para o piloto automático de baixo nível. Tomada de decisão colaborativa L4 / L5 necessária para piloto automático avançado. Requisitos mais altos para comunicações V2X serão necessários e V2X será necessário para aumentar a largura de banda. Atrasos mais curtos e, o mais importante, maior confiabilidade (> 99%).
Em março de 2019, o 3GPP passou no projeto padrão e planeja desenvolver a tecnologia 5G V2X com base na nova porta aérea 5G na versão R16, utilizando a alta largura de banda, baixo atraso e alta capacidade de confiabilidade da nova porta aérea 5G para aprimorar ainda mais a capacidade da tecnologia C-V2X. Suportando tecnologia de piloto automático de alto nível. A versão R16 do padrão C-V2X está programada para ser concluída até o final de 2019, e acredita-se que os fabricantes de chips também lançarão chips compatíveis com R16 assim que o padrão for concluído. Cooperar com a empresa automobilística para desenvolver e testar o veículo autônomo de alto nível L4/L5. O piloto automático pode nos levar do motorista oneroso Libere nossa jornada e torne nossa jornada mais segura e ecológica. A interconexão 5G aumentará muito a percepção de veículos autônomos e promoverá a produção em massa antecipada de veículos autônomos. A condução autônoma mais avançada requer uma ampla gama de coordenação veículo/estrada, e a tecnologia 5G é um meio insubstituível de direção autônoma.
Rede de veículos de aplicação 5G, perspectiva de pouso
Embora o veículo de aplicação 5G não tenha sido implementado até agora, ele ainda está a caminho. Depois que o 3GPP lançou o padrão R14 C-V2X em junho de 2017, a indústria iniciou rapidamente o desenvolvimento de produtos C-V2X e o trabalho de teste e verificação relacionado. Em setembro daquele ano, a Communal lançou os chiclets 9150 C-V2X baseados no 3GPP R14 e conduziu testes globais extensivos com base nos chiclets.
Em novembro de 2018, o Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação emitiu os "regulamentos sobre o gerenciamento de bandas de 5905-5925 MHz para comunicações conectadas diretamente de veículos (veículos conectados à rede inteligente) (5905-5925 MHz)", planejando os recursos de frequência dedicados da largura de banda comum de 20 MHz. Tecnologia de comunicação direta usada no C-V2X (comunicação direta entre carro e carro, carro para pessoa, carro para estrada). Ao mesmo tempo, é estipulado o gerenciamento de frequência, estação, equipamento e coordenação de interferência relacionados. Isso torna a China o primeiro país do mundo a alocar explicitamente frequências dedicadas para a tecnologia C-V2X. Esta banda de frequência A divisão esclarece completamente a incerteza política na promoção da rede de automóveis e promoverá muito as empresas automobilísticas a investir no desenvolvimento de veículos de produção em massa da tecnologia C-V2X.
Durante a Consumer Electronics Show (CES) deste ano, a Ford anunciou que, a partir de 2022, a Ford terá a tecnologia C-V2X integrada em todos os carros e caminhões novos que vende nos Estados Unidos. E anunciou recentemente que em 2021 na China para produção em massa do primeiro modelo com tecnologia C-V2X.
Durante o World Mobile Congress em fevereiro, a Geeky anunciou planos de lançar seus primeiros modelos de produção em massa para suportar o 5G e o C-V2X em 2021. Algumas empresas automobilísticas domésticas também acompanharam ativamente, considerando assumir a liderança no suporte à tecnologia C-V2X entre alguns modelos produzidos em volume dentro de dois anos. Em 28 de março, o ministro Ciao Wei, do Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação, participou da reunião anual de 2019 do Fórum Boa para a Ásia, dizendo: A rede de carros representada pela direção autônoma será uma importante aplicação do 5G. O Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação está cooperando com o Ministério dos Transportes para promover ativamente a capitalização e a transformação inteligente do sistema rodoviário da China e fazer uso da tecnologia 5G para colocar em jogo a vantagem energética de veículos e estradas.
Temos motivos para acreditar que nos próximos dois anos, paralelamente à construção da rede 5G, a maioria das cidades e rodovias da China usará a tecnologia C-V2X para atualizar sua infraestrutura de transporte. Veículos produzidos em massa em 2020 com função C-V2X serão produzidos. A tecnologia C-V2X será a primeira a sentir a conveniência do tráfego, dicas de direção segura e economia de energia e redução de emissões mais otimizadas. O 5G e a IA e outras tecnologias emergentes certamente estimularão a onda de inovação da indústria automotiva, possibilitando a evolução de toda a ecologia automotiva.
