什么是车联网V2X?

发布时间:2024-03-21  

到底什么是车联网呢?车空间作为人类活动最重要的三大空间之一, 和家居空间,工作空间并列。那么车联网的重要性也是日趋重要。


什么是车联网?

车联网包括V2V,V2I,V2P,V2N和V2X。这些字母到底是什么意思呢?其中V就代表汽车Vehicle,代表汽车自己;2 就是 to了,这个在英文简略词中经常用到,比如B2B/B2C等等;后面的字母就是汽车需要传递信息的对象了。

V2V 就是 Vehicle to Vehicle,表示车与车之间的无线通信,这样汽车在行驶的过程中就可以和周围的汽车感知信息,提前预防风险,并通知驾驶员来做出避让措施。这项功能在现在很多家用汽车中都有应用,主要采用毫米波雷达或者摄像头来检测安全风险。

V2I,这里的I就是 Infrastructure,是指车与道路基础设施的通信,比如说路上的信号灯,摄像头等检测设备,以及车道标志等交通标志进行通信。有了这项功能,再也不用担心压线和闯红灯了,同时也可以减少视线不好的时候交通事故的概率,提高行驶的安全性。现在高德地图显示的红灯倒计时功能,也算是V2I的一种。

V2P,这里的P就是Person,指人车之间的通信。当我们坐在车里的时候,人与车之间的通信就开始了,码表显示的速度,汽油量,以及车门报警等等,都涉及到人与车信息的交流。这种人车交流也是至关重要的,就像一个朋友所说的,上车之后,他的腿就是油门和刹车,手就是方向盘,而且时刻眼观六路,耳听八方。除了车与驾驶人之间的通信之外,还包括车与路上行人的通信,汽车如何预判行人的前进方向,而做出必要的安全措施,这个对于道路交通安全来说也是很重要的课题。

V2N,这个N就是Network了,包括车辆可以链接到数据中兴或者控制中心,通过控制中心对车辆形式进行控制。

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显然,这些都还不能包含所有的车辆通信,所以就有了这个V2X,X代表Everything,车联万物的概念就出来了,即车与所有事务的通信,包括V2V,V2I,V2P和V2N等等。通过V2X的技术实现,来实现人工驾驶和自动驾驶的安全性。

车联网有哪些标准?

目前来说,V2X主要有两大通信标准——DSRC和 C-V2X。其中DSRC是基于IEEE802.11家族的802.11p为标准的短距离无线通信系统;而C-V2X则是基于蜂窝通信网络而建立的车联网系统,从早期的LTE-V2X,到现在的5G-V2X。

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DSRC,这个首字母简写的比较难以辨别,如果把全称秀出来其实也很简单。Dedicated Short-Range Communications,即专用短距离通信。DSRC是一种基于802.11p的无线通信技术,其能够在车辆和周围基础设施之间实现高度安全、高速的直接通信,而不涉及任何蜂窝基础设施。IEEE 802.11p是对IEEE 802.11标准的修正,其定义了支持智能交通系统(ITS)应用的增强。

DSRC工作在是5.9 GHz(5.85-5.925 GHz)频段,包含了7个10MHz的信道和在最底部预留一个5MHz的保护间隔,并指定了每个信道是服务信道(Service Channel ,SCH)还是控制信道(Control Channel, CCH)。

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芯片厂NXP对DSRC技术寄予厚望,也是大力的推动者,在2018年,NXP就推出了关于DSRC技术的白皮书——IEEE802.11p ahead of LTE-V2V for safety applications - White Paper。详细对比了802.11p 和LTE-V2V的技术对比。并且推出了一系列用于DSRC短距通信的芯片。

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NXP推出的V2X系统平台在5.9 GHz和760 MHz频段运行,兼容所有领先供应商的全球软件协议,实现真正的全球V2X解决方案。该平台符合并超越了美国交通部的拟议规则制定通知的现行指导方针,以及欧洲、日本和韩国的新兴标准。目前在大众等多家汽车上得到应用。

DSRC这种短距无线通信具有低延时,高速率的通信,并且无需连入蜂窝网络,但是这种基于Wi-Fi技术的DSRC性能存在局限性——Wi-Fi难以支持高速移动场景,移动速度一旦提高,DSRC信号就开始骤降、可靠性差、时延抖动较大,所以很长一段时间DSRC的性能不稳定,一直处于测试阶段。

因此呢,又发展出了C-V2X,C就是 Cellular 的首字母,C-V2X也就是基于蜂窝通信的车联网。

其实当802.11p在2010年被定位DSRC标准时,3GPP也在讨论关于蜂窝通信的车联网标准C-V2X,但是在3G时代,由于蜂窝通信的速率和时延问题,很难应用在车联网上。所以一直到4G LTE时期,基于LTE-V2X的蜂窝通信标准才被纳入到3GPP的 Rel-4 中。所以C-V2X主要包括之前的LTE-V2X以及现在的5G/NR-V2X。

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C-V2X的大力支持者高通公司,在LTE-V2X标准推出的第一时间,高通推出了9150 C-V2X芯片组。9150芯片组是完全针对Rel-14版本的C-V2X直接通信做的优化,这个版本不仅支持GPS定位,也支持北斗定位,以及高精度定位。

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资料显示,全球领先的汽车制造商和供应商正利用高通9150 C-V2X芯片组解决方案加速C-V2X技术的商用进程。   很显然,基于5G NR的V2X更具优势,超级低的时延,超级大的吞吐量,以及超级高的可靠性,为自动驾驶提供了保证。因此也得到了更多厂商的支持。 在高通的报告中详细给出了5GAA组织的发展,包括大多数的知名汽车制造商,通信运营商以及通信设备商,其中华为也是C-V2X技术的积极推动者。

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据华为官网消息,华为与中国移动、公安部交科所、中国信通院以及一汽集团、上汽集团、奥迪中国等28家相关合作伙伴在无锡部署城市级C-V2X网络。无锡项目覆盖城区主要道路共170平方公里,含240个十字路口,已发展普通车联网用户1万2千人。华为与相关合作伙伴在无锡开放道路上规模部署路边单元RSU,这是业内全球首次部署C-V2X 商用解决方案。RSU连接多种道路交通元素如红绿灯、摄像头、指示牌、限速标志、前装/后装终端等,与华为T-Box配合,实现基于PC5接口的车路协同。华为在无锡部署城市级C-V2X网络,使用基于自研芯片的RSU(Road Side Unit)和T-Box,是全球首次端到端商用解决方案的规模部署,实现了C-V2X多场景下的应用。

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