V2X商用速度加快 恩智浦早已放了长线

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被梅赛德斯-奔驰定义为“全球智能行政座驾”的全新长轴距E级车上个月全球首发,并将于今年秋季在中国上市。除了一系列智能辅助驾驶功能及预防性安全系统,该车还是全球第一款搭载了Car2X智能云端交互系统的量产车,这意味着具备该功能的车辆之间、以及车辆与基础设施之间可以交换信息,针对交通事故或前方拥堵路况等相互提醒。从奔驰方获悉,Car2X平台即将向其他品牌开放。

另据了解,通用将在2017款凯迪拉克CT6上采用V2V通信模块。丰田日前已在美国密歇根Mcity无人驾驶示范区投放了5000辆联网汽车进行V2X测试。而奥迪早在2012年与恩智浦签署的战略创新合作协议中就包括了V2V通信,并于去年在德国对恩智浦和Cohda Wireless的V2V通信技术进行了大量现场测试。美国预计至 2019年新车都必须强制安装基本的V2V通信设备。

V2X的安全价值

由恩智浦、Cohda Wireless和西门子联合编写的一部白皮书指出,车辆共享信息、相互协作以提高交通的安全性、环保性和乐趣性,这种想法非常具有吸引力。与该概念相关的各种技术统称为协作式智能交通系统(C-ITS),有望缓解交通堵塞,减轻交通对环境的影响,大幅减少致命交通事故的数量。仅其对安全的影响一项就值得将C-ITS纳入考虑范围,因为据世界卫生组织(WHO)统计,2015年有近125万人死于交通事故,各国政府为此付出的代价约占GDP的3% 。

上述白皮书同时指出,实现C-ITS的一项关键技术是无线通信技术,包括车辆对车辆(V2V)通信、车辆对基础设施(V2I)通信和基础设施对车辆(I2V)通信,这些无线通信统称为V2X通信。V2X需要支持ITS系统的诸多安全相关和非安全相关用例。安全相关用例,比如收发“紧急电子刹车灯”消息的能力,车辆以广播模式每十分之一秒发送一次该消息,报告紧急刹车行为。非安全相关用例,比如“交通灯最佳建议速度”消息,该消息旨在通过定期广播,给出最佳速度建议的方式改善交通流。

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艺术家眼中具有通信能力的车辆和基础设施。车辆可以是汽车、飞机、火车和轮船。中央交通管理系统(CMS)负责管理协作式智能交通系统(C-ITS)的多个方面。

V2X技术平台能实现在肉眼察觉和驾驶辅助系统探测之前发现交通堵塞或交通风险,并向数百米范围内发出预警信息。安全的V2X技术对于未来无人驾驶和智能交通系统建设至关重要。根据美国交通部的一份调研报告,安全可靠的V2X技术将减少超过80%的交通事故。

恩智浦已长线布局

恩智浦在全球范围内参与了最早期V2X技术试验,并于2013年率先推出RoadLINK互联汽车解决方案。RoadLINK能使驾驶员“观察”四周路况并“看穿”前方交通障碍物(例如大卡车)。该技术还能让车辆与交通信号灯“对话”,优先放行急救车、运输车队、公交车或其他有优先权的运输工具。RoadLINK符合全球主要标准,包括日本760MzC2X要求、美国和欧洲(5.9GHz)标准以及Wi-Fi和DSRC(5.8GHz)规范。为保护互联汽车防止黑客攻击和数据窃取,恩智浦还提供针对V2X安全性的整合解决方案,包括硬件安全模块(HSM)和验证加速。

恩智浦已与多家汽车OEM厂商和行业巨头就V2X技术展开合作,包括西门子、Harman、Delphi和Cohda Wireless。从今年开始,恩智浦的RoadLINK技术将作为Delphi V2X平台的一部分,应用于车队。前面提到的通用2017款凯迪拉克CT6采用的V2V通信模块也是应用恩智浦的该项技术。另有消息称,恩智浦与其合作伙伴Cohda Wireless的技术今年晚些时候将在某大型汽车制造厂商的首批量产车型中亮相,据猜测,该车型有可能是梅赛德斯-奔驰的全新长轴距E级车。

另外,恩智浦还与多国政府及相关组织机构、院校就V2X技术开展合作。

今年3月,恩智浦宣布成为美国交通部合作伙伴,为“智慧城市挑战赛”提供车对车以及车对基础设施(V2X)解决方案支持。基于此次合作,恩智浦及其合作伙伴Cohda Wireless将为比赛优胜社区提供无线互联解决方案,让车辆在超过一英里距离内安全地交换数据(如危险警告),以防止交通事故并改善交通流量。

在欧洲,恩智浦是C-ITS走廊项目的V2X技术方案合作伙伴。德国、荷兰、奥地利的C-ITS走廊项目,2014年开始示范运行,探索和搭建基于自组织网络的车路协同式安全系统。

在中国,恩智浦与同济大学合作支持上海智能网联汽车示范项目,恩智浦V2X技术将作为核心技术方案在项目中进行本地化应用。

802.11P做好了部署准备

由恩智浦、Cohda Wireless和西门子联合编写的白皮书指出:

为了支持安全相关和非安全相关消息,V2X通信中使用的无线技术需要做到几件事:它们需要在高度动态化的环境中工作,其中,发射器与接收器之间有着相对较高的速率,需要为安全相关应用提供极低延迟支持(“碰撞前检测警告消息”为50毫秒)。它们还需要承受因多个主机定期传输多条消息而造成的高负载,以及交通堵塞时存在的高车辆密度问题。另一个考虑因素是,V2X消息具有局域性,也就是说,它们对附近的接收者最为重要。例如,“碰撞前检测警告消息”对碰撞事故周围车辆极其重要,却与远离现场的车辆无关。

专用短距离通信(DSRC)无线技术(基于IEEE 802.11p标准)在设计上从一开始就明确要以最严格的性能指标满足V2X应用的所有需求。1999年,美国联邦通信委员会(FCC)在5.9 GHz区域为V2X留出了75 MHz的带宽,此为IEEE 802.11p标准的工作频段。该标准于2009年获得批准,此后,业界进行了一些现场试验。包括Autotalks、恩智浦和Renesas在内的多家半导体公司还设计并测试了符合802.11p标准的产品。

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IEEE 802.11p与蜂窝技术在支持V2V用例方面的时间表。当前和未来的LTE版本会越来越高效地支持V2V。然而,只有LTE-V2X专为正确处理V2V用例而设计,并将于2023年左右做好大规模部署准备。

美国基于收集到的证据作出决定认为,IEEE 802.11p技术能大量减少道路上的碰撞事故,并且预计将于2016年第二季度强制在安全相关用例中采用802.11p技术。美国交通部在2015年的一份预先通知中表达其意向。

2016年,在美国颁布命令之后,802.11p技术市场有望大幅扩张。以下两个因素进一步增进了这一势头:越来越多的证据有力地证明了V2x的安全优势;市场逐渐意识到,替代解决方案(包括蜂窝技术)远未达到市场推广要求——甚至尚未形成技术规格。

恩智浦及其合作伙伴Cohda Wireless和西门子相信,802.11p是当今部署V2X应用的最佳选择,因为该技术已经整装待发。但其也发现,有必要扩大其兼容性,秉持共存理念,以提高802.11p与LTE-A/5G的兼容性,甚至在考虑把二者融合起来,形成一种异质车辆网络系统,充分发挥–802.11p对安全相关用例的支持能力以及LTE-A/5G对非安全相关用例的支持能力。

 

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