巴展笔记 -- V2X能否赶上自动驾驶电动车的脚步?

一年一度通信界的“奥斯卡”世界移动大会在巴塞罗那降下帷幕,4天的时间里,各个运营商、厂商、OTT、应用厂家纷纷展示自己最开脑洞的未来应用,各方大佬你方唱罢我登场阐述产业洞见。各种信息纷叠涌来,特此留下笔记,以供参考。

车联网 Connected Car


在Twitter上有人发推说,在巴展上,如果你的展台没有一辆好车,你都不好意思跟人打招呼。可见巴展上的车联网相关展示之多。

据MWC官网数据显示,本次大会上直接与汽车相关的参展商共有162家。奔驰、宝马、丰田、福特、大陆等车企巨头都积极参展,展示自己的最新技术。

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各个展台的车

近年来,汽车巨头纷纷参加巴塞罗那的MWC(世界移动大会)和拉斯维加斯的CES(国际消费电子展),说明了几十年来都很平静的汽车产业正在掀起一场革命,而这场革命包括了三个方向:电动汽车、自动驾驶、车联网。

而作为吃瓜群众,我最关心下面三个问题:

1. 没来MWC的特斯拉什么时候能解决平价车型Model 3的产能问题?

2. 自动驾驶汽车什么时候正式投入大众市场?

3. 车联网V2X能否追上自动驾驶的脚步?

电动汽车: 特斯拉什么时候能解决产能问题?

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宝马i3

在巴展现场,宝马展示了它最新推出的i3电动车。而提到电动车,可能大家第一还是会想到没来的特斯拉。

这几年,因为特斯拉的缘故,电动汽车一直是全球的新闻热点。上个月特斯拉把Roadster跑车送上太空,大大的做了一把广告。但实际上,Model 3才是特斯拉进军大众市场的利器。基础款3.5万美元起的Model 3早就40多万的订单,但是目前完成的还不到2000个。埃隆.马斯克曾经表示,预计到2017年12月Model 3的产量将提高至每月2万台,但结果是整个四季度仅交付了1500余台。据报道,电池模块产线问题即特斯拉Model 3量产受阻的最大技术瓶颈。马斯克最新的口径是,5000辆/周的产能目标达成的时间可能要延长到2018年7月份。这样看来,如果你现在下定Model 3,最快也要2020年才能提货了。

由于特斯拉的搅动,特别是Model 3的冲击,让车企巨头也纷纷加快了电动车的步伐。路透社的分析显示,全球汽车制造商对电池和电动汽车投资已经达到900亿美元,且仍在增加。其中数额最大的投资计划来自大众汽车公司。

对于普通电动车业主最重要的就是充电桩了,截至2018年1月,我国有公共类充电桩225071个,2018年1月新增公共类充电桩11168个。距离2020年新增480万个充电桩的目标差距巨大。然而随着电动汽车的中国新造车军团涌现,蔚来、威马、小鹏、车和家、拜腾等,大量投资涌入电动车领域,充电桩的问题我想总是会解决的。

自动驾驶:

法律法规给出更大的空间

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谷歌Waymo自动驾驶测试车


在巴展期间(2月28日),谷歌的无人驾驶公司Waymo宣称,器无人驾驶汽车测试里程已经达到了500万英里(约合805万公里),这一数字比2017年1月翻了一倍。未来几个月内,Waymo将在亚利桑那州凤凰城部署第一批不配备安全员的无人驾驶汽车,监测人员将在办公室内对车辆进行远程监控。并且宣布将在凤凰城启动无人驾驶出租车业务。

不过每天已经有6000辆自动驾驶的Uber车在匹兹堡运营,你只要用普通的Uber APP打车,打到自动驾驶车辆的机会很大。只不过车里还是有两名Uber雇员负责监控方向盘以及检测车顶摄像头的输入信息,确保一切运转良好。这些无人出租车已经完成了5万个付费订单。 而在几天前3月1日,上海发放全国首批智能网联汽车开放道路测试号牌,上汽和蔚来获得了总共3张开放道路测试号牌,这标志着中国的无人驾驶汽车正式走出封闭园区,进入上路测试阶段。

这也就意味着无人驾驶汽车的产业进展分别在美国和中国都大大迈进了一步。(不过中国还需要测试员在车内监控,而美国亚利桑那州和加州已经允许无人车公司让没有备份司机的车辆上路测试或商用了)

激进的互联网巨头与稳健的车企巨头

我们来看看汽车巨头企业公布的自动驾驶车辆量产的时间表:

(L0代表非自动化,L1代表辅助驾驶,L2代表部分自动化,L3代表有条件的自动驾驶,L4代表高度自动化,L5代表全自动化。)

• 奥迪:预计量产时间2018,实现等级:3级(L3仍需要驾驶员监控周围环境并在必要时介入)

• 宝马:预计量产时间2019,实现等级:3级 • 奔驰:预计量产时间未知,实现等级:3级

• 福特:预计量产时间2021,实现等级:4级

• 沃尔沃:预计量产时间2021,实现等级:4级(真正自动驾驶了)

• 大众:预计量产时间2021,实现等级:5级

相比车企巨头们2C业务针对个人的自动驾驶汽车商用时间,互联网巨头2B业务无人驾驶出租车的商用时间激进的多。不过到那时,如果满地都是自动驾驶的谷歌出租车/Uber/滴滴,你是不是还想买一辆3级或4级的自动驾驶汽车呢?

赢了官司的谷歌,输了官司但未输掉自动驾驶出租车未来的Uber

2018年2月9日,谷歌Waymo起诉Uber窃取其自动驾驶技术的官司达成和解,Uber窃取技术虽然被实锤,但2.45 亿美元的Uber 股份的代价实在是划算,但判决中明确要求Uber 不得使用和 Waymo 相关的商业机密技术,这意味着Uber自己的自动驾驶技术的失败。

不过Uber现任CEO马上提出,希望与谷歌重修旧好,合作部署自动驾驶。也就是谷歌出技术,Uber来运营自动驾驶出租车。

Uber CEO算了一笔账,如果用自动驾驶替代司机,不仅能够把2.5美元/英里的打车价格降低到1美元/英里,而且全年无休、24小时昼夜不停的出行服务会提供比现在更好的打车体验,会让更多人不再购买汽车,营收空间倍速扩张。

不过,谷歌Waymo马上要推出自己的共享出行服务平台,并启用一支全自动驾驶车队,在亚利桑那州首府凤凰城开启无人车出租运营。谷歌会不会答应Uber呢?

自动驾驶的技术储备正在成熟

自动驾驶技术需要视觉识别系统、激光雷达系统以及巨大的计算能力。

视觉识别技术:自动驾驶的前提是对周围环境的感知,一种做法就是利用摄像头来感知周围世界,被Intel花巨资153亿美元收购了的Mobileye就是这类技术的领头羊,占据70~80%市场份额。特斯拉就是用的Mobileye的技术来实现它的Autopilot。不过特斯拉那场著名的交通事故中,特斯拉和Mobileye相互甩锅,双方已经终止了合作。

激光雷达系统:以摄像头为核心的视觉识别技术有很多局限,用于辅助驾驶系统ADAS还可以,但更高级别的自动驾驶必须使用激光雷达以具备精确的测距、空间定位与描述、可靠的障碍物检测等独特能力。Velodyne LiDAR的激光雷达几乎是现在自动驾驶汽车的标配,但是价格太高,它的64线、32线、16线3类产品的官方定价分别为8万美金(约合52.3万人民币)、4万美金(约合26万人民币)和8千美金(约合5.23万人民币)。但在2018年元旦,Velodyne突然宣布其VLP-16激光雷达价格由7999美元降至3999美元。这说明了行业需求量的增加和产能的提升。意味着自动驾驶朝着大众普及又往前迈进了一步。Velodyne公司甚至公开承诺,如果拿到100万订单,它会直接降价到500美元。

计算能力:在CES展上,英伟达发布了全球首个自动驾驶芯片,Drive Xavier,装到车上提供自动驾驶需要的图形处理、图像识别、障碍判断、路径规划等等的全部计算能力,能够处理来自汽车雷达、摄像头、光学雷达传感器(LiDAR)、超声波系统等部件的数据。英伟达宣称此芯片可以满足L5 5级自动驾驶所需要的计算能力。

车联网 C-V2X

C-V2X是智能汽车的底层基础设施,车辆互联与大规模交通管理的基础

之前谈到在巴展现场,很多展台都展示了车联网技术,沃达丰、DoCoMo、SKT、STC、华为、高通、Intel、爱立信、诺基亚等等。而在这些展示中,你一定会看到C-V2X的字眼。

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V2X图解


车联网V2X就是指把车与其他X互联互动,包括汽车对汽车(V2V)、汽车对基础设施(V2I)、汽车对互联网(V2N)、汽车对行人(V2P)。而C-V2X的C则指Cellular,即使用运营商的蜂窝无线网来实现这所有的互联。

前面说了自动驾驶需要视觉识别系统、激光雷达系统以及巨大的计算能力,确实有了这些技术就能实现单车的自动驾驶,前面也说道谷歌等已经激进的要开始商用了。但是有了车联网C-V2X技术,可以大大提升自动驾驶的可靠性,以及实现更大范围内的交通协同,是新一代智能交通系统的必备。

据非官方数据,车企内部验证的结果是:基于多车信息汇总后的决策会比基于单车信息决策要高三个数量级的可靠性。(更多信息,请参考吴建军的文章《认识5G车联网》)

基于LTE的C-V2X就是LTE-V2X,演进到5G NR之后就是5G-V2X了。

C-V2X开始发力狂奔

所以有人说每一辆出现在MWC展台的车,都藏着通信届对于自动驾驶的野心,整个通信产业都期望能够在蜂窝网络下实现自动驾驶。那么,C-V2X能够追上正在狂奔的谷歌们的脚步吗?

我们来看看当前的C-V2X进展:

• 2017年6月,上汽集团、中国移动和华为签订三方合作框架协议,共同推动C-V2X产业的发展,并共同演示了基于C-V2X的自动驾驶和远程驾驶。

• 公安部交科所、中移动、华为、无锡交警支队发起,奥迪中国、一汽集团、上汽集团等鼎力支持,联合构建全球首个城市规模LTE-V2X车联网技术试验。

• SKT已经与韩国运输安全管理局(Korean Transportation Safety Authority)合作完成了一项5G自动驾驶试验,采用车对外界信息交互(V2X)5G通信技术、3D高清地图和基于深度学习的决策技术来相互沟通,并与控制中心和交通信号灯共享交通信息。SKT利用28GHz频段部署了一张覆盖36万平米的5G网络。ST计划从2019年开始在韩国主要高速公路上推出5G自动驾驶技术。

• DoCoMo已经与大陆、日产、INC、OKI、爱立信和高通展开合作,2017年11月已经。并且计划2018年在日本进行首次蜂窝车联网C-V2X测试,目的是验证并演示使用3GPP R14规范的C-V2X的优势。DoCoMo提供LTE-A网络和V2N应用;高通提供其C-V2X参考设计,包括C-V2X芯片组,而OKI将把该芯片组整合到其路边单元基础设施和应用之中。

• 高通和福特联合研发C-V2X技术,并将于上半年在福特C-V2X车型进行测试。在AT&T的网络上完成测试。

• …

车企巨头、一级供应商与电信行业合力推动C-V2X进展

巴展现场,5GAA(5G Automotive Association)召开了一次正式会议,发布了C-V2X商用时间表:

• 2018年商用芯片上市

• 2018H1开始在美国、欧洲、亚洲等多个地区开展C-V2X试验

• 2021年前全球商用部署

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5GAA商用时间表


5GAA发起方包括奥迪、宝马和戴姆勒以及五家电信通讯公司——爱立信、华为、英特尔、诺基亚、高通。组织成员数增长迅猛,现在已经大扩军到超过70个成员,涵盖运营商、汽车整车厂商、电信设备厂商、芯片厂商、集成商等产业车联网各个环节。

C-V2X芯片发布

巴展现场,华为正式发布基于LTE-V2X的商用芯片:Balong 765。而且还将在2018年提供包括芯片、路边单元RSU、T-Box、云平台等在内的端到端解决方案。在现场,华为还展示了C-V2X车载终端。

高通也已经发布了首款C-V2X商用芯片组解决方案——9150 C-V2X芯片;该芯片支持基于3GPP R14的C-V2X PC5通信(V2V,V2I,V2P),同时可平滑演进到5G NR C-V2X R16;同时还支持定位系统。预计将于2018年下半年商用上市。高通宣称来自车企的10亿订单,包括Jaguar-Land Rover,BYD,Honda等。

现在有了C-V2X芯片,考虑到汽车本身就有3-4年的设计周期,估计装载有C-V2X芯片的自动驾驶汽车最快可以在2020年上路。

C-V2X与DSRC两大阵营之争,中国政府即将发布最强政策支持

实际上,基于蜂窝的C-V2X并不是V2X技术的唯一选择,早在90年代欧美日政府就基本确定了以DSRC(Dedicated Short Range Communications)技术为V2X核心。DSRC基于IEEE 802.11p标准,以支持车辆中的无线接入,也就是说DSRC是以WiFi技术为基础。而C-V2X则是以蜂窝技术为基础,2015年才由华为和高通强力推动。

当前V2X技术呈现C-V2X与DSRC两大阵营之争,C-V2X阵营已经后来者居上了。

C-V2X阵营是以5GAA为基础,车厂包括:宝马、奥迪、北汽、奔驰、福特、捷豹路虎、日产、PSA、上汽、大众等。一级供应商包括博世、ZF、法雷奥、电装、日立、大陆、阿尔派。芯片厂家包括ADI、英飞凌、英特尔、高通。当然还有运营商中移动、中联通、KDDI、DoCoMo、Orange、SKT、AT&T、沃达丰,德电等,基本上全球主流运营商都囊括了。另外,还包括三大供应商,华为、爱立信、诺基亚。

而通用和丰田则明确支持DSRC,通用已经有量产车卡迪拉克CTS搭载DSRC,丰田则在2016年就开始销售具备DSRC技术的皇冠和普锐斯,销量已经超过10万辆。美国有多个州市展开DSRC测试。其中纽约的测试比较全面,包括有闯红灯警告灯。日本政府在利用DSRC方面走的最快的,所有高速公路的ETC(Electronic Toll Collection不停车电子收费系统)都采用了DSRC,据日本国土交通省的统计数据,到2016年3月部署量达到五千三百万。但这不是用于无人驾驶的DSRC系统。

DSRC面临的最大问题是商业模式,数量庞大的路侧模块谁去部署,谁来投资?日本部署了五千多万模块仅仅用于高速路口收费,政府有动力部署以提高通行效率也有收取的高速费来解决部署费用问题。但是自动驾驶所需要的路侧模块,政府会不会花费巨资来部署,最后却只有社会效益呢?而运营商为了在车联网中获取新的收入来源,也很有动力去支持C-V2X,可以很快把现有基站升级去支持基于蜂窝网络的C-V2X。

就是因为DSRC身上太多的争议,美国政府原本要通过的在2023年强制安装DSRC的议案被搁置。

博世董事会成员,也是负责汽车和智能交通技术等业务的Dirk Hoheisel在巴展开幕前一周接受记者采访时,就强调了C-V2X的投资可行性:”在V2V、V2X的基础设施领域,我们已经在与合作伙伴在做共同研发,目前还不能透露客户的需求,但我可以告诉你的是,我们十分相信移动电话的相关通信技术,不在于移动电话本身,而是移动电话背靠的强大基础设施网络支持下5G技术的到来,在5G支撑下,设备间将能完成相当低时延的互联和信息传输,我们可以借助庞大的移动电话网络实现,因为重建基础设施耗资巨大,政府很难负担这笔费用。”

当然目前运营商在C-V2X中的商业模式也还不清晰,比如沃达丰CEO这次在巴展就认为无人驾驶现状很碎片化,谁来投资,谁来付费?

不过,这在中国不会成为问题,因为中国政府在积极推进C-V2X的商用进展。发改委在2018年1月5日在官网公布了《智能汽车创新发展战略》,正式宣布会在中国强制推行C-V2X:

• 2020年:智能汽车要占比达到50%。智能道路交通系统建设取得积极进展,大城市、高速公路的车用无线通信网络(LTE-V2X)覆盖率达到90%,北斗高精度时空服务实现全覆盖。

• 2025年:新车基本实现智能化,人-车-路-云协同;5G-V2X满足智能汽车发展需求;

• 2035年:率先建成智能汽车强国;

所以说,C-V2X会在中国迅速普及,并且在欧洲也会成为主流技术。在美国和日本可能会形成DSRC,C-V2X共存局面。但借助中国市场,C-V2X会拥有规模效应成本优势,最后在AT&T/Verizon和DoCoMo的推动,最终会取代DSRC。

当然这还仅仅是征求意见稿,还需要正式通过。让我们期待正式通过的那一天快点到来。

车联网C-V2X的首个应用将会是联网货运卡车编队行驶

现在看起来,车联网C-V2X的首个应用将会是2B市场的自动驾驶卡车编队行驶Platooning。

因为高速公路相对封闭,自动驾驶相对比较容易,而且可以大幅降低长途货运的成本。

在中国,物流运输量的76%是由公路货运完成,城际货运车辆720万辆,城际货运司机1600万人,每辆中长途货车上都会配备2到3名驾驶员,卡车公司雇佣司机的成本占据了总成本的40%左右。 在当前技术条件下,货运卡车可以实现高速公路上的自动驾驶,两种实现方式:

1. 限定路段自动驾驶,即高速公路自动驾驶,非高速公路人工行驶;一车配一名司机,人工成本降低50%,燃油成本降低7%;

2. 全程队列运输,即首车配司机,后续车辆无人跟随;高速路段全部自动驾驶,非高速路段首车由司机负责;人工成本降低 80%,因紧密行驶风阻降低,油耗成本降低15%。

后者成本降低更多,而且C-V2X技术的应用可以让编队行驶更加紧密,风阻更低,油耗更省。

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特斯拉发布的Semi Trunk,高速串联方案,大货车编队行驶


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沃尔沃的自动驾驶卡车编队行驶
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软银5G自动卡车编队行驶

随着长途运输的工作被自动驾驶卡车取代,高速公路上每隔一段距离便会有一个转换站,而卡车司机的日常工作地点,便是在转换站内和短途行驶的卡车内。转换站位于高速公路和城市或工业区域的交界处,这就意味着他们离家更近了。如果说传统卡车司机是“长途卡车司机”,那么他们将会变成“当地卡车司机”。

据高盛投资公司(Goldman Sachs)曾预测,随着自动驾驶卡车的飞速发展,每月将有2.5万个卡车司机失业。麦肯锡的全球研究所(McKinsey Global Institute)也曾发布报告表示,在接下来的10年中将有150万个卡车司机失业。

但是在自动驾驶卡车的进展上,也许美国会落后于中日欧。因为在拥有140万卡车司机的美国国际卡车司机协会反对下,美国通过的自动驾驶法案将卡车排除在外。


电动汽车、自动驾驶、车联网C-V2X,这三大方向让汽车行业焕发了新春,而你我,所有的人都卷在其中,你准备好了吗?

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