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“不被关注”的V2X，却是未来车联网的重要增长点！？

“不被关注”的V2X，却是未来车联网的重要增长点！？

发布时间:2024-06-13

在全世界之中，每年约有130万人死于道路交通事故。而随着车辆保有量每年的快速增加，我们面临交通威胁的风险还在逐年上升，而另一方面随着科技水平的日新月异，已经有越来越多的技术被用于车辆、道路之中。现在，驾驶员、行人和车辆之间的沟通被提升到一个更高的水平，以此保证道路的安全。在这之中，V2X（Vehicle to X）就是一个构想美好的车辆道路通信技术，其主要目的就是提高行车安全、节省能源以及改善道路通行效率。如果有熟悉该领域的读者朋友也许会知道，V2X技术已经被提出了许久，这么有实际好处的技术，早在2006年V2X技术就被凯迪拉克在一辆展示汽车上所应用，经历了十几年的发展，至今还没有做到大规模普及，是什么因素影响了它的发展，问题又出在哪里呢？

首先，我们先为不了解V2X的读者简单解释一下，何为Vehicle to X（V2X）。

什么是V2X呢？

我们先望文生义，这里的Vehicle当然就是指车辆，而“X”则是代表未知，或者说是Everything，代表任何与车辆交互信息的对象，当前主要包括车、人、交通路侧基础设施和网络。具体一点来讲，这里面的“X”主要包含：V2I（车辆到基础设施）、V2V（车辆到车辆）、V2N（车辆到网络）和V2P（车辆到行人）。

V2I（车辆到基础设施）通信

使得车辆能够与道路沿线的各类交通管理设施进行数据交换。这些设施包括RFID读取器、摄像头、交通信号灯等，它们为车辆提供了丰富的路况信息。这些信息对于高级驾驶员辅助系统和自动驾驶汽车来说至关重要，它们可以据此做出更明智的导航决策，从而提高了驾驶的安全性和效率。

V2V（车辆到车辆）通信

使得车辆之间能够实时交换速度、位置和方向等关键数据。这种实时数据交换增强了车辆对周围环境的感知能力，有助于预防交通事故的发生。此外，V2V通信还能优化交通流量，减少拥堵现象，进一步提高了道路的使用效率。

V2N（车辆到网络）通信

将车辆与更广泛的通信网络连接起来，使车辆能够访问各种实时信息，如交通状况、天气更新等。这种连接不仅提高了车辆的信息获取能力，还为制造商提供了远程诊断和空中更新的可能，进一步提升了车辆的安全性和可靠性。

V2P（车辆到行人）通信

使得车辆能够感知并识别附近的行人，包括骑自行车的人、使用婴儿车和轮椅的人等。通过与行人携带的设备进行通信，车辆可以获取行人的位置和移动数据，从而避免潜在的碰撞事故，提高了道路使用的安全性。

那么简单了解了一下V2X通信技术，让我们回到开篇的问题，为什么至今还没有做到大规模普及？

V2X市场现状以及其面临的问题

如果您一直持续关注车联网相关信息，就会知道V2X没有被“普及”是一个伪命题。根据《财富》商业洞察力发布的一份报告，预计2029年全球汽车V2X市场的总价值将达到110亿美元，2022年至2029年的年复合增长率将达到45.2%。这远远超出了一些最成功行业的增长率，这些行业的年复合增长率通常在10%到25%之间。那为什么目前的公众对于V2X技术普遍没有什么关注度呢？笔者认为原因有二：一是目前新闻媒体的主流注意力还是在新能源汽车或是更加“高大上”一些的自动驾驶之中，这使得V2X的公开信息非常有限，尽管其市场在幕后快速增长；二是V2X本身在目前部署上也确实有需要面对的一些问题。我们着重来谈一谈后者。

首先需要明确的是，V2X在技术本身上，已经做好了大规模部署的准备。截至2023年，该技术的有效性和可靠性已在跨行业互操作性测试中反复验证。亚洲、欧洲和北美的许多C-ITS试验台现在都配备了RSU，许多原始设备制造商也在生产过程中为其车辆配备OBU。此外，后装RSU和OBU也可广泛用于改装。

但是有一个重要的问题还依旧被业界所争论，这便是通信标准之争。在许多的新兴领域之中，“标准化”的重要性总是十分得高，V2X自然也不能免俗。为了将车辆连接到其他实体并交换数据，V2X使用了专用短程通信（DSRC）和蜂窝V2X（C-V2X）两种不同的技术。然而，现实世界总是众口难调的，一些人更喜欢使用基于WLAN的DSRC（专用短程通信），而其他人更喜欢使用LTE和基于5G的蜂窝V2X（C-V2X）。每个OEM和道路基础设施运营商都有自己的立场和偏好，导致这两种技术之间的持续竞争。

DSRC和C-V2X发展时间表

而针对这个问题，目前的解决方案也十分简单“粗暴”，既然大家都难以取舍，那么就只能：我全都要！没错，许多V2X硬件制造商、软件供应商和网络安全提供商已经开发出与DSRC和C-V2X两种协议兼容的解决方案。虽然这种混合方法需要更复杂的硬件和额外的开发工作，但它为行业参与者提供了继续部署V2X而不必担心兼容性的可能。

就比如，Qorvo的V2X联网汽车产品组合是一套与芯片组无关的解决方案，涵盖V2V、V2I、V2P和V2N通信，实现联网汽车的下一代自主和实时监控。

该产品套件为V2X通信提供现成的解决方案，包括频段47/Wi-Fi 体声波（BAW）滤波器，可实现Wi-Fi与V2X 5.9GHz频段共存。这种能力对在车辆与其周围地区之间建立可靠联系至关重要。它还包括两个支持C-V2X 和DSRC系统的集成前端模块（FEM）、一个数字步进衰减器、一个发射/接收开关和一个低噪声放大器。

其中，Qorvo QPF1002Q车用前端模块在单个单元中集成了5GHz功率放大器（PA）、Tx/Rx天线开关和可旁路低噪声放大器（LNA）。该器件的频率范围为5.77GHz至5.925GHz，Tx增益为28dB，Rx增益为13dB，噪声系数低至2.6dB。

器件的性能经过优化，设有功率放大器，可在5V电压下工作，功耗低，并能保持高线性输出功率和领先的吞吐量；Qorvo QPQ2200Q 5855-5925MHz RF BAW滤波器是一款高性能、大功率、BAW带通滤波器，具有极陡的裙边。该器件在C-V2X频段（B47）和高抗带外（OOB）频段具有低损耗，可与Wi-Fi和LTE系统共存。

但是，笔者认为，长远来看，随着技术的不断发展和市场的逐步成熟，预计这两个协议中的一个将最终成为主流，结束混合时代。

当“解决”了通信标准的问题，还有一个问题也同意值得关注，为了确保数百辆车和基础设施点之间在任何时候都保持一致的速度和零延迟，必须有足够的带宽来服务于大量的数据传输。那么在瞬息万变的道路之上，如何保证V2X的速度和可靠性呢？目前，各国给出的答案是：专用频段。

例如，美国将5.850-5.895 GHz（45 MHz）的频率范围专用于DSRC，将5.895-5.925 GHz（30 MHz）的频率范围专用于C-V2X。欧盟专用5.875-5.915 GHz（40 MHz），专门用于与安全相关的V2X道路应用。中国为C-V2X PC5接口专用5.905-5.925 GHz（20 MHz），前10 MHz专用于V2V通信，后10 MHz专用于V2I通信。

欧盟V2X应用的专用频率范围

V2X作为近些年来一直车联网技术的重要应用领域，虽然在自动驾驶、ADAS等等热门领域的衬托之下，其显得没有那么被大众关注。但是，其未来的发展潜力巨大，根据Fortune Business Insights的数据，得益于联网汽车普及率的提升、城市化与工业化的快速发展，以及一系列创新技术的不断涌现。汽车V2X市场将从2021年的6.289亿美元增长到2028年的73.519亿美元，2021-2028年的复合年增长率（CAGR）为42.1%。

而根据Precedence Research预计，2022年全球汽车V2X市场规模达到24亿美元，到2032年将达到662.6亿美元，在2023年至2032年的预测期内以39.4%的复合年增长率增长。

今天V2X的落地应用

今日不同于往昔，咱们抛开数据回到现实之中，如今的V2X已经不像2006年的凯迪拉克一般只存在与论证和实验室之中。现如今，已经有采用V2X技术的消费级产品开始出现与市场之上。例如，在合资品牌之中，江铃福特全顺T8就配备了5G网络技术以及行业首搭的V2X功能。这种配置使得车辆能够与各个外部对象之间实现信息交互，从而提前识别风险，避免或减少交通事故，守护行车安全。

江铃福特全顺T8

而在国内的“新势力”之中，蔚来ET7也搭载了5G-V2X系统。5G-V2X是5G通信的V2X标准，由于4G-LTE技术设计之初并未充分考虑车联网技术，随着智能汽车的发展，4G-LTE技术显得不够用。因此，5G通信在设计之初就将智能汽车的需求考虑进去，V2X将是5G网络的一部分。蔚来ET7上的5G-V2X系统融合了LTE-V2X及DSRC（车辆短程通信专用技术），为汽车提供更安全、更高效的运行能力。

蔚来ET7 2024款

目前，业界已经逐步形成了一种共识：V2X是减少道路死亡人数的关键发展，也是迈向全自动驾驶汽车的技术里程碑，其前进的脚步虽然缓慢但并没有停歇。

文章来源于:电子工程世界原文链接

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