C-V2X快速量产落地，如何真正实现“跨界”互联？
- 来源：盖世汽车网
- 2021/9/29 14:01:03
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作为智能网联汽车的核心技术之一，C-V2X在快速普及应用的同时，还面临一系列的发展痛点。比如网络攻击、隐私泄露等过去在智能手机领域高发的问题，随着整车与外界的互联互通性不断增强，在汽车上也开始频繁上演。如何开发一套高安全、高可靠的C-V2X解决方案，成了行业共同关注的话题。
对此，9月28日在是德科技举办的5G C-V2X线上技术领袖讲座上，是德科技汽车战略规划师Bill McKinley、高通高级总监Jim Misener、5GAA首席技术官Maxime Flament以及OmniAir Consortium执行董事Jason Conley展开了热烈的讨论。
政策市场双重驱动，C-V2X加速商用
随着人们对驾驶安全的关注度不断提升，车联网这一由汽车、电子、通信、交通等领域深度交叉融合而成的新型产业形态开始受到广泛的关注。尤其是V2X，作为车联网产业中关键的信息交互技术，由于可以通过车与基础设施、其他道路交通参与者以及云端的充分互联，提高驾驶安全性以及道路通行效率，正成为汽车及其他相关产业的关注重点。
目前，业内用于V2X的通信技术主要有两种，一种是在20世纪90年代就被提出的专用短程通信技术DSRC，另一种是蜂窝车联网技术，即C-V2X，包括LTE-V2X和5G-V2X两种。C-V2X虽然起步相对较晚，但发展速度已经远远超过了DSRC技术。特别是5G-V2X，凭借着高速率、广覆盖、低时延、高可靠等信息传输特征，先后吸引了包括中国、美国等在内多个主流汽车市场的积极部署，并制定相应的测试认证标准。
“为什么会出现这种情况？因为在全球范围内，5.9 GHz频段已经被划分为车联网频谱的首要频段。得益于这种全球化标准的制定，不仅可以让C-V2X在未来很多年内依然支持C-ITS 服务在各个领域快速、大规模地交付，还能够更好地满足整车厂的全球化部署需求。”谈及当前C-V2X在全球范围内走热的深层次原因，5GAA首席技术官Maxime Flament表示。
5GAA是一个全球性的跨行业组织，专注于为未来移动出行和运输服务研发端到端的解决方案，包括开发、验证和推广C-V2X。目前5GAA成员数量已经达到了130家，囊括了全球15家顶级OEM当中的13家、10家顶级移动网络运营商当中的9家。
一个典型的例子是中国，早在2018年底就率先提出将5.9 GHz频段作为基于LTE的C-V2X直连通讯工作频段。近两年得益于5G技术的快速发展，中国更是在各个城市大力发展城市互联ITS服务，以达到提升交通效率、安全以及服务体验的目的。在2020年11月发布的《智能网联汽车技术路线图(2.0版)》里，中国甚至提出到2025年，C-V2X终端新车装配率要达到50%，2030年终端新车装配基本普及C-V2X，决心可见一斑。
美国FCC也于2020年底正式投票决定将5.9GHz频段划拨给Wi-Fi和C-V2X使用，其中30MHz(5.895-5.925GHz)被分配给C-V2X，而在此之前美国则是“DSRC派”的代表。美国的一些城市和政府机构已经在积极将技术路线从DSRC迁移到C-V2X。“比如加利福尼亚州、佛罗里达州、密歇根州和德克萨斯州，据我们了解都已经有C-V2X部署计划。”OmniAir Consortium执行董事Jason Conley表示。
OmniAir联盟是由基础设施所有者/运营商、部署蜂窝V2X技术的企业、器件制造商和OEM等组成，旨在根据DSRC和C-V2X标准及规范评估V2X产品的合规性和互操作性。OmniAir刚刚推出了第一个用于LTE-V2X OBU和RSU的认证计划。另外，OmniAir也在推动独立的第三方测试和认证，是德科技的测试系统就是经该联盟验证的测试系统之一。
不仅如此，FCC还在制定一套新的规则以进一步推动C-V2X的普及应用。据Jason Conley透露，这项新命令将不仅为OEM提供监管确定度，以便他们制定决策和工程计划，还能为基础设施所有者及运营商提供监管确定度，以便他们在了解C-V2X现已获得授权、会有频谱可用的情况下投资这项技术。
紧跟市场趋势，目前以福特、通用等为代表的美系车企已经在积极部署C-V2X。比如福特，迄今已发布了多款具有C-V2X功能的车型，包括国产全新探险者、锐界PLUS以及Mustang Mach-E。通用2020年底在国内上市的2021款别克GL8，也搭载了国内首批C-V2X技术。
在自主品牌中间，有类似规划的车企更多，一汽、上汽、广汽、东风、长安、长城、吉利等本土车企也都有明确的C-V2X商用时间表。“或许过不了多久，我们买到的汽车就将都是搭载了LTE-V2X 或5G-V2X功能的汽车。”谈及未来几年C-V2X的商用趋势，高通高级总监Jim Misener甚至如是说。
助力自动驾驶实现，C-V2X将大有可为
在C-V2X的应用方向上，一个不得不说的话题是自动驾驶。
在全球范围内自动驾驶的技术路线目前有两种，一种是以Waymo、特斯拉等为代表的单车智能路线，另一种就是C-V2X路线，主要以百度等本土企业为代表。由于单车感知发展到现在还存在很多尚未解决的长尾问题，另外将所有的感知设备都装在车端，会导致单车成本居高不下，在这两种技术路线的PK中，C-V2X正逐渐占了上风。
据5GAA此前预计，大约从2024年开始，汽车制造商将大规模引入5G的自动驾驶技术。从2026年开始，所有新型自动驾驶汽车都将包括5G-V2X功能，真正开启汽车5G时代。
对此，是德科技汽车战略规划师Bill McKinley认为，从本质上来看，C-V2X之于自动驾驶其实是增强了车辆的环境感知能力。“诸如摄像头、雷达、激光雷达等常见的自动驾驶传感器，虽然在环境感知方面表现也十分出色，但在一些特定的场景，比如交叉路口或者车辆、行人等被遮挡的时候，这些传感器可能会无法及时检测到异常，从而引发危险。”Bill McKinley解释道。
但如果引入了C-V2X，情况将大有不同。C-V2X可以在车辆到达交叉路口时，通过和路测单元的通信，提前获知有其他车辆或弱势道路使用者也在接近交叉路口，并将相关消息提前传达给驾驶员/自动驾驶系统，给予驾驶员或系统充足的时间应对。其他应用还包括提醒前车急刹车、提前告知路障信息、躲避拥堵等。
在高通高级总监Jim Misener看来，5G C-V2X还可以让一组车辆在物理层上快速可靠地结合起来或者是分开。通过引入组播和广播等多种通信方式，实现车辆编队、半自动驾驶、远程驾驶等更丰富的车联网应用。
“这主要是指C-V2X在路径规划方面的潜力。不同车辆之间通过C-V2X实时共享驾驶意图和轨迹，从而实现更快、更安全的操纵。比如我们能够在不同的基础设施和车辆之间以不同方式共享更精确的地图，从而进行协调一致的操作。一个典型的例子是在经过红绿灯时，可以协调同向行驶的多辆车进行组队，以便全组车辆按照统一的行驶路线更快地通过一个甚至多个红绿灯，提高城市的道路通行能力。类似的案例还有合作通行间隙，即为将到达匝道的车辆让出间隙。”5GAA首席技术官Maxime Flament进一步补充道。
据悉，这些应用在新的5G NR Rel-16 V2X车联网标准中均有提及。此外，R16还引入了一项名为Sidelink的新技术，即让设备与设备之间直接通信，而无需经过蜂窝塔中间设备，如此一来即便碰到没有蜂窝连接的场景，依旧可以正常使用V2X功能，大大提升了自动驾驶系统的鲁棒性。未来，R17还将致力于优化Sidelink的功耗、频谱效率、可靠性、时延等，进一步为5G C-V2X的大规模应用提供指引。
C-V2X量产风口下，完善测试认证很关键
对于C-V2X而言，来自政策和市场的支持，只能算是跨进量产市场的第一步。作为一项汽车级应用，C-V2X要想获得更多车企的认可及大规模应用，在功能层面还要具备较高的安全性和可靠性，这就需要在研发阶段进行大量的测试认证工作。
“认证非常重要，它不仅能保证相关功能的稳定性，还能尽可能保证互操作性，提升不同企业、不同终端甚至不同市场的信息交互性。可以预见的是，未来市场上将充斥来自不同制造商的不同器件，互操作性会变得至关重要。这些器件需要相互交流，无论它们是出自哪家制造商或OEM，而认证计划能让这种情况变得常态化。”是德科技汽车战略规划师Bill McKinley表示。而这也是是德科技目前在汽车领域关注的重点之一。
作为全球有名的电子测试测量公司，是德科技一直致力于为电子设计、测试、测量和优化提供突破性解决方案，帮助5G、汽车、物联网、网络安全等领域的客户加速创新。其中在C-V2X领域，是德科技的解决方案可充分支持物理层、协议层和应用层的测试，对包含拥塞场景在内的车联网真实场景进行模拟和测试，同时还支持用户对场景的自定义，以及5G NR C-V2X的未来版本，全方位满足客户的研发需求。目前，是德科技的合作伙伴已经覆盖芯片厂商、模组厂商、整车厂、设备认证实验室等多种产业链上下游企业。
为了更好地支持客户开展C-V2X技术创新，是德科技与5GAA、OmniAir等行业组织也建立了紧密的合作，并积极参与相关标准的制定。比如OmniAir发起了一项名为Plugfest的活动，旨在为所有器件制造商、道路运营商和测试设备提供了一个巨大的机会，让他们可以聚在一起进行技术测试，确保技术的有效性和互操作性，是德科技正是参与者之一。在OmniAir，是德科技是第一家获得该联盟C-V2X认证计划资格的测试设备供应商。
此外还有其他一些区域性的行业组织也在积极推进C-V2X的测试认证。比如在北美，包括IEEE、SAE、ITE以及NEMA等在内的行业组织多年来一直在制定与互联汽车技术相关的标准堆栈，涵盖物理层、网络层、应用层等多个不同的领域，OmniAir则会对这些标准分别进行测试。
据OmniAir Consortium执行董事Jason Conley透露，在此次活动前，OmniAir成立了一个应用测试工作组，专门测试OEM和基础设施所有者/运营商将在第一天使用的各种应用软件，确保能够提供给基础设施所有者/运营商和OEM可以信任和部署的应用软件和器件，比如碰撞预警系统、交通信号优先和应急救援车辆抢占等。
在欧洲市场，ETSI和CAR 2 CAR通讯联盟也在针对C-V2X开发上层测试例。去年3月份左右，ETSI曾批准了一项新的欧洲标准，规定将C-V2X用作ITS终端的接入层技术。该标准和规范被纳入了ETSI ITS Release1，为众多厂商开发具备互操作性的C-V2X ITS解决方案及终端奠定了良好的基础。
中国则有IMT-2020和CAICT等在积极构建C-V2X通信设备一致性测试认证体系。由IMT-2020(5G)推进组C-V2X工作组等机构共同组织的“三跨”和“四跨”活动，就为中国C-V2X跨产业协同创新提供了一个很好的测试验证平台。另外，工信部还于2019年批准成立了国汽智联，用于推动中国V2X-CA的标准建设、技术验证，今年5月，国汽智联正式发布了“国汽智联V2X-CA运营管理系统”，助力跨车企的互联互通、车路协同功能实现。
由此可见，目前全球范围内针对C-V2X的研发及测试认证体系已经在初步形成。不仅如此，在欧洲南部及中国等市场，还有将C-V2X纳入NCAP或安全证书的规划。比如C-NCAP 2021版，就计划导入交叉路口防碰撞预警、闯红灯预警等基于C-V2X通信技术的安全预警类场景，以从监管层面为C-V2X的规模化应用提供更好的保障。
这意味着，C-V2X要想全面进入规模化商用，需要从政府监管、行业标准、测试认证等多个层面着手，构建一个完整的生态系统，从而确保这项技术不止现在，即使在未来也能够无缝演进。“毕竟我们无法承受在未来几年再次改变这一切。”谈及开展这些标准认证工作的战略意义，5GAA首席技术官Maxime Flament如是说道。
(原标题：C-V2X快速量产落地，如何真正实现“跨界”互联？)
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