浅谈边缘计算下的车联网

     近年来，物联网带动着车联网高速发展，中国国家发改委明确指出：到2025年，"人-车-路-云"实现高度协同，新一代车用无线通信网络 (5G-V2X)基本满足智能汽车发展需要;到2035年，中国标准智能汽车享誉全球，率先建成智能汽车强国，全民共享"安全、高效、绿色、文明"的智能汽车社会。未来，依托于人工智能、语音识别和大数据等技术的发展，车联网将与移动互联网结合，为用户提供更具个性化的定制服务。

    随着“十四五”规划的推出，车联网成为我国重点项目建设之一。近年来，国内车联网市场快速发展。国家多次出台配套政策标准已推动行业发展，如工信部曾发布《国家车联网产业标准体系建设指南(总体要求)》、《国家车联网产业标准体系建设指南(信息通信)》、《国家车联网产业标准体系建设指南(电子产品与服务)》等，而地方也不断提出指导意见及规划。

    智慧交通正从信息化向智能网联化转变，智慧公路的建设是智慧交通的重要环节，目前全国20多个省份已完成超过40个智慧高速公路的改造建设，而“云-网-边-端”也逐渐成为智慧公路新一代的技术架构。在新技术架构中， “边”的作用越发突显，应用场景也越来越广泛。

  智慧公路新一代技术架构

     边缘设备具有一定的计算能力，可以在路侧实现算力下沉，减轻云端计算的压力。此外，边缘计算可以减少数据在网络中的传输时间，简化网络结构，还可以实现对交通状态的精准感知。因此边缘计算在智慧道路的建设中具有明显优势，尤其在车联网环境中。

1)、边缘计算在车路协同中的应用

    从边缘计算的三种交付模式看，5G MEC边缘计算最适合在智慧交通领域应用。将MEC边缘计算引入车路协同之后，这些边缘计算设备可直接从车载端及路侧传感器实时接收本地化的数据，进行分析，并将分析结果以极低延迟传送给临近区域内的其他联网车辆，整个过程可在毫秒级别时间内完成。

    新一代车路协同技术架构将MEC与C-V2X、5G等融合应用，可以显著增强端到端的通信能力，并解决路侧数据有线回传带来的施工复杂度和成本问题，此外还可以在V2X设备普及率不够高的情况下，通过4G/5G网络为没有安装OBU的普通车辆提供N2V服务，进一步加速车路协同的落地推广。

基于5G+MEC+V2X的车路协同方案

 

2)、边缘计算在高精地图中的应用

    高精度地图的使用有利于实现L4/L5级别的自动驾驶落地，但目前高精地图的应用还面临着一些难题，如实时动态更新的实现，MEC的引入可以更好解决这些问题。

    通过在MEC上搭载高精地图可以实现动态地图的快速分发，结合5G网络切片技术，使得车辆可实时获取高精地图信息，并大大节省车机的存储空间。

3)、边缘计算在智慧园区的应用

    智慧园区引入边缘计算之后，既可以感知、监测、分析、控制、整合园区各个关键环节的资源，也可以实现园区内的车路协同。

    首钢冬奥园区打造了基于5G+C-V2X的全域交通态势感知车路协同系统，在园区主要干道两侧及关键路口部署了摄像头、雷达等感知设备、对接信号灯等智能设备，并以此实现全域交通路况信息采集。而路侧MEC内部则部署了基于感知的多源异构融合感知算法，并针对冬奥场景开展算法研发与优化，可实现大雪、多雾等天气下的交通视频检测及跟踪。

4)、边缘计算在高速场景的应用

    在高速匝道口，车辆汇入时容易发生交通事故，通过在闸道口部署摄像机、雷达等智能感知设备获取车辆的运动轨迹和交通流信息，再利用部署的MEC设备进行感知融合和车辆轨迹预测，最后将预测结果分发给联网车辆，就可以实现合流区碰撞预警、合流区匝道管控、变道辅助、车速引导等功能。

闸道口边缘设备部署