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缪军海：5G车联网的发展与展望

缪军海：5G车联网的发展与展望
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2020年8月13日-15日 ， “2020中国汽车论坛”在上海隆重召开 。 该论坛是由中国汽车工业协会（CAAM）主办 ， 世界汽车组织（OICA）、世界经济论坛（WEF）唯一支持的行业顶级论坛 。 本届论坛以“新变局新挑战新思路——引领中国汽车新征程”为主题 ， 紧扣时代脉搏,求索突破之道 ， 紧密围绕“十四五”规划 ， 把控宏观产业形势 ， 解析全球汽车产业发展动态 。 其中 ， 在8月15日上午举办的“智能网联汽车创新发展与产业生态的升级”分论坛上 ， 华为C-V2X车路协同领域总经理缪军海发表了主题演讲 ， 以下为演讲实录：
缪军海：大家好！我是来自华为C-V2X车路协同领域的缪军海 。 今天给大家汇报一下5G车联网的发展和展望 。 我今天汇报的包括两个部分 ， 一是5G车联网趋势与产业现状 。 二是汇报一下华为在C-V2X车路协同解决方案方面的进展 。
一、5G车联网趋势与产业现状
首先 ， 在整个产业的数字化进展中 ， 通信和人工智能等ICT技术领跑 ， 像现在华为在5G标准、技术上取得的成绩以及我国发展非常迅速的5G建设 ， 都是在全球是领先的 。 其次是汽车产业 ， 开始引入计算、通信和人工智能的等ICT技术 ， 向自动驾驶方向发展；交通体系的数字化、智能化、网联化时间上相对还更慢一点 。 换一个角度可以说 ， 交通和汽车这两个产业在智能网联的发展方向上具有很大的潜力和空间 。 参考工信部制定的2025年规划 ， 希望通过加快汽车和交通的数字化 ， 通过车联网、车路协同来达成提升30%的交通效率 ， 降低80%的交通事故 ， 减少20%的碳排放的目标 。
产业趋势中一个重要的话题是V2X车路协同和单车智能的关系 。 简而言之 ， 两者是有效互补 ， 异质融合 ， 共同促进自动驾驶的发展 。
单车智能通过各种雷达 ， 包括激光雷达、毫米波雷达、摄像头帮助汽车实现对周边路况的感知 ， 结合决策和控制来实现自动驾驶 。
V2X车路协同可以实现车与4G/5G宏网络的连接 ， 车与路边RSU基础设施的连接 ， 车和车之间的连接以及车和人之间的连接 。 V2X的优势场景像红绿灯的识别 ， NLOS超视距的街角场景 ， 以及各种恶劣天气的识别 ， 还有其他像鬼探头 ， 僵尸车 ， 靠单车智能识别有很大的困难 。 根据美国交通部基于他们某一特定阶段600万交通事故做的一个分析 ， 60%左右的交通事故可以通过单车智能来解决 ， 80%的交通事故可以通过完善的V2X车路协同来解决 ， 两者融合大约能解决96%的交通事故 。
相比单车智能 ， V2X有几个优势：一是直接的信号来源 。 二是支持超视距的通信 ， 三是不同时空的检测 。 要解释这几个优势 ， 我们先来看一看 ，
V2X传递什么信息？
从路侧来看 ， 主要包括红绿灯信息、智能感知传感器获取的路侧交通信息、高精地图的动态图层以及高精定位的RTK差分校正值 ， 后两项让汽车实现高精度定位及和高精地图的匹配让每辆车清晰的知道自己在路上哪一个车道上行驶 。 除此以外还有路牌以及各种信息牌 ， 交通管制信息等 。
从车侧来看 ， 每一辆车的位置 ， 总线上的数据 ， 轮速、加减速、方向角 ， 都可以通过T-Box发送给其他车辆或路侧设施 ， 还可以上载到云上 ， 用于做大数据的分析和学习 ， 使能智慧交通管理和优化 。 未来手机支持V2X以后也可以提供使用者的位置和状态 ， 作为交通的参与元素被车和路感知 ， 提升安全水平 。
了解了V2X传递什么信息 ， 我们再来看一看V2X的三个重要优势 。
第一个 ， 直接信号来源 。 大家知道特斯拉检测红绿灯是非常困难的 ， 因为它是靠摄像头检测 ， 在多种红绿灯形态识别、背景五彩绚烂的夜间和阳光照射下等很多情况检测不准 ， 置信度非常低 。 而V2X的方法 ， 是通过RSU连接到信号机 ， 把红绿灯的灯色和相位（也即还有多少秒跳变）这些信息直接从信号机获取 ， 通过无线传到车上的T-Box ， 信息可以非常准确地显示在我们的中控屏上 ， 极大地提升驾驶体验 。 同样的 ， 前车紧急刹车 ， 这个事件可以通过轮速和GNSS定位获取双重信息 ， 通过V2X发给后车 ， 这个信息的置信度同样是非常高的 ， 和单车的雷达、摄像头等传感器形成很好的异质融合 。
第二个 ， 超视距通信 。 仍以紧急刹车为例 ， 如果中间隔了一辆车呢？如果靠单车智能没有办法穿透 ， 但是我们V2X通信就可以做到 。 这样 ， 第一辆车刹车的时候 ， 第三辆、第四辆车也可以收到正确的信息 ， 从而及早采取相应的措施 ， 提升驾驶安全 。
第三个 ， 不同的时间空间检测 。 V2X可以产生由不同检测视角（空间）形成的优势 ， 典型的场景如鬼探头 。 具体场景是旁边有一辆公交车挡住小车的视线 ， 突然从公交车后面走跑出来一个人 ， 小车如果开的慢一脚刹车可以避开 ， 如果开的快 ， 碰撞的概率就会非常大 。 这时如果该路段有一个包括摄像头或雷达构成的感知单元 ， 将该行人的位置、移动速度等提前通知到小车 ， 小车可以提前做好预警 ， 从而避免事故发生 。 V2X还可以由于更长检测时间（时间）形成另一个优势 ， 典型的场景如僵尸车 。 具体场景是车辆发现前面停了一辆车 ， 因为“看见”这辆车的时间也就只有十几秒 ， 完全不知道它停了多久 ， 所以就跟车停在它的后面等待 ， 这时如果前面是辆“僵尸车”将给自动驾驶车辆或者新手司机造成很大困扰 ， 比如临时变道会造成和相邻车道车辆的剐蹭 。 这时如果路上有一个摄像头或者雷达在检测 ， 根据长时间观察判定他是“僵尸车” ， 提前通知车辆变道 ， 不仅节省了时间 ， 而且提升了安全 。
路侧的车路协同信息 ， 目前还不会用来单独控车 ， 我们把这些信息提供给车辆 ， 由单车智能进行一个融合 ， 支撑输出置信度更高的信息 ， 帮助自动驾驶系统作出更好的控车判决 。
产业趋势的另一个重要话题是5G车联网 。 大家都说5G车联网的概念有点大 ， 稍微有点模糊 。 我们这里澄清一下 ， 5G车联网包含两部分 ， 一是5G的宏网 ， 也就是运营商的网络 ， 二是C-V2X的直连网络 ， 二者融合组网 。
从车辆也就是最终使用者的角度来看 ， 车联网有两个链接 ， 一个是点对点的连接 ， 也即运营商的网络 。 当前很多新车基本都有了 ， 可以用来做汽车的软件升级（OTA） ， 可以下载车企自己提供的导航地图 ， 还有各种视频、娱乐软件 ， 还可以为车企做远程运维 ， 远程诊断等 。 这个连接的入口主要控制在车企 ， 目前跟我们的交通和自动驾驶是没有多大的关系的 ， 现在真正跟路上交通相关的是V2X网络 。 V2X网络主要提供以下几类服务：
（1）高精地图动态图层和高精定位RTK差分校正值下发 ， 高精地图的动态图层可以叠加到静态地图上 ， 这样信息更丰富 。 二是跟位置服务提供商合作 ， 广播高精定位的RTK差分校正值 ， 使能汽车高精度定位 。
（2）交通信号机信号灯下发 。
（3）交通控制和诱导 ， 比如专用车道的管控 ， 如这个区域是公交车道 ， 提示普通私家车不能开进去 ， 或者高优先级车辆如救护车或者消防车过来的时候 ， 要通知周边车辆进行及时的避让 。
（4）各种安全和效率类的预警和提示 ， 像直行/转弯经过人行道时发现有人 ， 检测到以后通过V2X的信息通知汽车 ， 让汽车采取及时的避让措施 。
（5）基于C-V2X技术做近场收费 ， 譬如城市的停车场收费 。
下面我们讲一下产业现状 。
首先要说的是全球产业界对C-V2X技术制式的认可 。 今年1月份我国工信部明确表态 ， C-V2X是中国唯一的车联网技术标准；欧洲去年七月投票表决强制DSRC的时候 ， 我们通过产业界的努力最终把C-V2X纳入欧洲车联网制式 ， 目前欧洲是两种技术都可以用；美国更是在今年1月22日正式通过了决议 ， 宣布收回20MHz原先给DSRC的5.9G频谱并重新发放给C-V2X 。 这样 ， 中欧美三大区域都是认可C-V2X的标准和技术的 。
我国在支持C-V2X车联网的政策力度上是最大的 。 2019年之前制定了国标和分配了频谱 ， 接下来2020年5G车联网新基建 ， 以及智能汽车创新发展战略发布 ， 未来30年的交通强国的建设目标 ， 短、中、长期都有强有力的政策支持 。
C-V2X车联网在全球范围内获得了越来越多的支持 ， 但也要看到在产业推进上我们仍然需要解决一些问题：
首先 ， 车联网最大的挑战是目前没有明确和强大的运营主体 。 现在的状况基本是各个地方政府 ， 与几个企业合作 ， 搞创新试点 。 很多地方过多的关注招商引资 ， 没有完全聚焦车联网的建设和运营 。
其次 ， 在C-V2X量产上车方面 ， 目前虽然今年看到有广汽传祺和长安福特的探险者已经官宣支持C-V2X车联网 ， 但整体上看乘用车批量支持还需等到明年 ， 整体上还是有点偏慢 。
我们在此呼吁 ， 一方面尽快确立全国统一运营的实体来运营车联网 ， 二是加快研究通过政策、补贴等方法加速C-V2X上车 。
二、华为C-V2X车路协同解决方案
车联网是车、路、云三层架构 ， 每一层之间都是互联互通开放的 。 路侧不仅有4/5G基站 ， 还有RSU路边通信单元 ， 以及一个计算平台来承载我们的车路协同软件 ， 通过毫米波雷达、摄像头 ， 乃至激光雷达等做道路交通状况的感知 。
因为华为是做电信设备出身 ， 我们一直持续夯实我们RSU产品的质量和性能 ， 我们的路边通信单元RSU6201今年在业界首批获得工信部的入网核准证 ， 一体化的独特设计也获得了2020年德国红点产品设计奖、IF工业设计大奖 。
华为车路协同解决方案具备四大原子能力：一是信号机即红绿灯的对接；二是高精定位；三是高精地图动态图层；四是丰富的路侧感知能力 。
围绕四大原子能力 ， 我们打造了完整解决方案 ， 可以用于三大场景：城市、高速、封闭园区 ， 提供五大价值服务 ， 具备七大核心能力 。 我们的车路协同解决方案与业界伙伴充分的开放合作 。 在云端 ， 我们的解决方案已经跟六家V2X平台对接过；在路侧 ， 已和十几家信号机知名厂商对接过 ， 雷达跟四家厂商对接过 ， T-Box和十家以上的厂商进行过对接 。
我们还在持续地致力与车企和标准组织合作 ， 丰富C-V2X车路协同应用的用例 ， 并分三个阶段推动进入国家标准 。
第一阶段 ， V2X相关的17个基线用例 ， 2019年通过标准 ， 今年2020年车企已经开始逐步的开发支持 。 第二阶段 ， 15个用例今年正在推标 ， 预计明年车企会开发和商用 。 大家知道6月底R16NR-V2X标准刚刚冻结 ， 涵盖包括远程驾驶、高级协作驾驶、远程传感、编队行驶等四大类18个V2X相关的用例 ， 预计在2023年NR-V2X的RSU出来后 ， 2024年车企将可以逐步的使用新的用例 。
华为在全国范围内也成功地验证了C-V2X的价值和解决方案 。 在无锡 ， 我们跟信号机对接 ， 通过感知计算做车路协同检测；在北京的延崇高速 ， 我们做了摄像头和毫米波雷达的路侧感知 ， 主要做了包括匝道汇入、汇出的车辆检测以碰撞避免这些安全强相关的场景；在长春一汽 ， 我们做了车路协同演示项目 ， 包括限速提醒、信号灯相关的车速引导等；在郑州 ， 我们和跟郑州宇通合作开通园区的智能公交 。
简单总结一下今天的内容：
产业现状与趋势：
?1个标准：C-V2X是中国唯一车联网技术标准 ， 并快速得到全球产业界支持；
?2个融合互补：C-V2X与单车智能融合互补 ， 促进自动驾驶；5G与C-V2X融合互补 ， 打造5G车联网；
?多管齐下 ， 推动产业：明确运营主体 ， 建设产业生态、推动C-V2X上车上路 ， 丰富价值应用等；
华为车路协同解决方案：
?华为车路协同解决方案：3大场景、5大价值服务、7大核心能力 ， 车、路、云开放合作；
?5G+C-V2X：融合组网 ， 构建更强大的车路协同通信能力；
?通信+感知+计算：从通信扩展到感知和计算 ， 持续丰富车路协同的场景和应用价值 。
【缪军海：5G车联网的发展与展望】（注：本文根据现场速记整理 ， 未经演讲嘉宾审阅）


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