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姓名:付盼龙
【嵌牛导读】车联网是物联网中最为重要的组成部分。据预计,到2020年,我国车联网市场规模将超过500亿元,增长空间巨大。
【嵌牛提问】以后车联网会是主力军吗?
【嵌牛鼻子】车联网 自动驾驶 智能
【嵌牛正文】
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车联网简述
车联网,又称V2X,即车与万物互联。是借助新一代信息和通信技术,实现车内、车与车、车与路、车与人、车与网络的全方位网络连接,从而提升汽车智能化水平和自动驾驶能力。也是实现自动驾驶汽车的必要前提。
自动驾驶=单车智能化+车联网
车联网产业链非常长,涵盖汽车制造商、汽车信息服务运营商、内容服务提供商、终端设备制造商、通信运营商等。而移动通信网络是整个车联网产业的中枢神经,通信运营商无疑在车联网生态系统中扮演着举足轻重的角色。
另外,人与人的连接增长乏力,车联网是通信运营商新的利润增长突破口。为此,不管是国外的运营商,还是国内的运营商均有在车辆网市场上进行布局。
国际运营商与车联网
国内而言,中国联通非常重视车联网发展。2015年专门成立了车联网子公司——联通智网科技有限公司,占先发优势。与上汽、一汽、宝马、奥迪、沃尔沃、特斯拉等36家国内外整车厂商实施了汽车信息化项目,据2016年底的数据,其在车联网前装通信服务市场拥有80%的市场份额。
业务以2/3G为主,随着 4G LTE的商用,联通在网络上的优势减弱,未来车联网过渡到 4G 网络时,行业竞争会比较激烈。
不过,运营商世界网总编辑康钊认为:作为三大运营商中的一家,中国联通做车联网有自己的优势,和其他做车联网的公司不一样,中国联通有系统集成的能力,可以把各种设备连在一起,做出总体方案,而不是只能提供一个模块。因为车联网会用到网络、流量,中国联通有资费的优势,同时,也有多年积存下来的品牌优势。
今年10月份,中国联通网研院携手合作伙伴重磅发布《中国联通车联网白皮书》。阐述了中国联通面向5G的网络演进、车联网研究布局以及关键技术的研究实践。下面再结合中国联通网研院邱佳慧博士、陈祎研究员、刘珊研究员、刘琪博士对车联网的解读,全局性介绍联通的车联网发展策略。
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发展线路
目前的车联网网络以LTE-V2X为主,LTE-eV2X的目标是在保持与LTE-V2X兼容性条件下,进一步提升能力。未来车联网将是5G-V2X与LTE-eV2X多种技术共存的状态,主要实现与自动驾驶相关的25种应用场景,包括编队行驶、高级驾驶、传感信息交互和远程驾驶等。
联通车联网将打造多维的立体化网络,为车联网业务的多样化提供支持与服务,聚焦重点区域进行部署,加快推进LTE-V技术成熟,并探索与5G-V2X的平滑对接的发展道路。
初步部署方案及时间表如图所示,整体上可分为四个阶段:第一个阶段(2017-2018)以建设开放实验室为主,广泛开展产业交流与合作,进行车联网试验基地建设以及典型场景业务演示;
第二阶段(2019)对LTE-V2X进行组网验证,同时对基于LTE-V2X的辅助驾驶业务进行预商用部署,包括主动安全、交通效率及信息娱乐类业务;
第三阶段(2020-2021)实现辅助驾驶业务的规模推广,同时开展基于5G-V2X车联网业务的试点部署,为实现自动驾驶打下基础;
第四阶段(2022-)开展5G-V2X自动驾驶试验及试点推广。
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总体架构
联通采用“终端—网络—平台—应用”的统一架构,实现车联网的平滑演进,打造开放的网络平台,吸引车企与第三方企业建立长期的合作关系。
在终端方面,实现 V2V、V2I、V2P 以及 V2N 的通信,建立路边单元和车载单元。通过网络实现路边设施信息回传与管理,实现 RSU的快速、灵活、低成本的部署。另外,车企实现辅助驾驶主要依靠 ADAS 系统,为了将基于蜂窝网的 V2X 渗透到车企中,运营商需要考虑车载 ADAS 系统与 V2X 的结合,实现对 ADAS 系统的增强,完成信息交互与回传。在网络方面,联通在构建一个立体化通信网络,通过横向和纵向两个方面实现多模接入、车车直通、支持多种低时延高可靠业务的车联网通信。
横向实现3/4/5G网络共存,依据不同的业务需求选用不同的网络及技术,实现多模通信。纵向实现车车之间无缝联通,在有网络覆盖情况下,可通过基站实现车车通信,而在无网络覆盖情况下,可通过V2V实现车车之间直接通信。
为了增强基于基站通信的低时延高可靠业务,考虑沿公路部署光纤传输管道,引入移动多接入边缘计算(EMC),实现业务下沉,降低网络传输时延。
基于MEC平台实现车联网应用
车联网业务中有关驾驶安全类业务的主要特征是低时延、高可靠。在时延需求上,辅助驾驶要求20~100ms,而自动驾驶要求时延低至3ms。边缘云是在现有移动网络中实现低时延业务的使能技术之一。
在平台方面,打造一体化车联网平台,实现车车协同和车云协同。
车联网协同互联云平台核心特点
在业务应用方面,联通以“Telematics—智能网联—智能交通”为基本路线,将朝着综合化和多样化方向发展。
保留已有的 Telematics 业务,同时增加 V2X 业务,该阶段实现主动安全、交通管理、信息服务等。
主动安全:交叉路口防碰撞、前向刹车提醒、超车提醒等,
交通管理:红绿灯车速引导、交通信息及路径规划等,
信息服务:汽车分时租赁、兴趣点提醒、充电站引导等。
在5G阶段车联网将实现自动驾驶功能,包括编队行驶、信息共享、离线驾驶等,同时注重实现 Telematics 和 V2X 业务的融合与互补。
中国联通车联网总体架构
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产业角色
在传统车联网产业链中,服务用户的不仅是车厂和4S店,还包括互联网应用提供商、软硬件提供商、汽车远程服务提供商以及电信运营商,其中直接服务于用户的有4S店、汽车后装设备提供商以及电信运营商,其他行业则是间接服务于用户。未来产业链将呈现各行业交错模式,资金的流动也呈现多向化、快速化的特点。
对电信运营商而言,车联网产业格局处于变革期,运营商的角色也在发生变化。传统运营商在车联网产业中主要提供通信管道、维护网络稳定与安全,以流量运营为主要营收点。随着车联网产业格局的变化,运营商也在探索新的服务角色,开始向搭建车联网平台、开展车联网业务运营转型,创造新的营收机会。目前,联通的转型探索主要有以下三种方式:
1)搭建车联网业务运营平台。如:中国联通提供汽车信息化服务支撑平台(Telematics Service Support Platform),提供丰富的车载信息服务;
2)基于网络经验为汽车厂商提供车联网网络解决方案。如:Verizon利用4G网络、云计算平台,向汽车厂商等等提供全套网络连接解决方案;
3)基于流量优势进行车联网相关的软硬件捆绑销售。如:AT&T重点定位车联网流量经营及车联网软硬件捆绑销售。
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关键技术探索
高精度定位
位置信息为实现车联网业务的提供重要参考,位置信息越准确,车联网业务可靠性越高。因此,高精度定位研究是实现车联网业务的关键技术之一。无线定位系统主要由两部分组成,包括信息提取和位置计算。
信息提取:可用于定位的对象包括无线信号、传感器以及地图信息等,而不同的对象提取出的定位信息参数也各不相同。这些参数是进行下一步位置估计的前提。位置计算:定位算法是整个定位系统性能的关键性影响因素,一方面要求定位算法有较好的精准度,另一方面又要求定位系统有较低的复杂度和时延。精准度与复杂度之间的平衡,是定位系统开发考虑的重要因素。根据提取参数的不同,采用的定位算法也各不相同。另外,在高精度定位系统中,通常采用多源信息融合的混合定位算法。
车联网信息安全
作为低时延、高可靠通信的重要应用,车联网的信息安全问题同样受到重视。随着车联网应用范围不断扩大,那么安全攻击也就相应增多。在车联网“端—管—云”的基本网络架构下,每一个环节都是信息安全的防护重点。
车联网产业链较长,涉及到终端设备、通信设备、以及云端管理和服务平台,涉及的厂商有元器件供应商、设备生产商、整车厂商、软硬件技术提供商、通信服务商、信息服务提供商等,包括控制安全、数据安全、功能安全等各个方面。
车联网安全防护环节众多、网络安全问题复杂,其中容易受到攻击的部分主要包括:
端:信息娱乐系统、T-box、CAN网络、钥匙;手机、手表上的App;与CAN网络连接的OBD设备等;
管:包括从车机、T-box到后台的通讯,App到后台的通讯等;其中V2X是车联网通信的关键技术,对于不可信节点的检测、隔离以及处罚都缺乏相应的机制;
云:TSP后台所在的云端服务器等;
在解决车联网网络安全策略上,针对不同的部分联通采取不同的安全防护措施
结语
车联网参与者众,业界关注的焦点普遍集中在车厂和终端商,往往忽略运营商。跳出框架,以运营商的视觉纵观整个产业,或许能给市场带来一些新的启示。