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车联网产业化首先要过通信标准统一这一关

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供稿:中国工控网 2016/12/23 16:22:16
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  据外媒报导,根据美国运输部的规划,5 年后所有新车都将强制配备防止撞车的车联网(vehicle-to-vehicle,V2V)设备。随着美国专用短距离通信(Dedicated Short-RangeCommunications,DSRC)技术标准的不断成熟与完善,美国车联网产业正逐渐从试验阶段向大众普及阶段迈进。相比较而言,我国车联网相关技术标准体系尚未建立,为加速车联网产业发展进程,目前,由工业和信息化部担任筹建和业务指导单位的全国汽车标准化技术委员会智能网联汽车分技术委员会正在筹建当中。全国汽车标委会智能网联汽车分委会将具体负责制修订汽车驾驶环境感知与预警、驾驶辅助、自动驾驶以及与汽车驾驶直接相关的车载信息服务领域的国家标准。同时,工信部、公安部、交通部三部委牵头编制的智能网联汽车公共道路测试规范即将发布。有专业人士预测,随着标准的陆续确定和出台,我国的车联网产业将加快发展步伐。

  车联网产业化的基础技术环节

  车联网是车与一切事物相联的网络(V2X,X:车、路、人等),通过车与车(V2V,Vehicle to Vehicle)、车与道路基础设施(V2I,Vehicle to Infrastructure)、车与行人(V2P,Vehicle to Pedestrians)、车与云端(V2C,Vehicle to Cloud )以及车与家(V2H,Vehicle to Home)之间的互联互通,实现车辆自组网及多种异构网络之间的通信与漫游,在功能和性能上保障实时性、可服务性与网络泛在性,同时它是公网与专网的统一体。其中V2V、V2I是车联网的两个基础技术环节。

车联网产业化首先要过通信标准统一这一关

  V2V技术及应用

  V2V技术首先实现的是车辆组网,让每一台孤立的汽车智能地“对话交流”,形成一个具有交互感知功能的智能交通系统,每一辆车都是这个智能交通系统的有机组成部分。根据目前美国的测试,通过V2V技术,车辆可以获知周边300-500米范围内车辆的情况,V2V 设备将强制采用相同的语言,透过专属短距通讯(DSRC)传送位置、方向、速度等数据至邻近车辆。这意味着周边其他车辆的行驶速度、加速、减速、转弯信息、车辆距离等信息都可以被车辆感知获取,也就是说如果前方有一辆车出事故了,后方车辆可以实时获知信息,尤其在由转弯等车辆盲区的道路上行驶时,车辆一样可以实时感知迎面是否有车辆驶来,让车辆驾驶变成一件轻松的事情。而且在车辆信息智能获取的基础上,车辆将根据获取的信息做出智能安全提示或强制性反应,比如左转弯车辆可以根据直行车辆实时情况做出转弯动作;如遇前方车辆紧急刹车,后方车辆会智能启动刹车系统;对超车等危险情境做出预警提示。在降低事故方面,美国高速公路安全管理局曾预测,搭载V2V技术的中轻型车辆能够避免80%的交通事故,重型车能够避免71%的事故。

车联网产业化首先要过通信标准统一这一关

  V2I技术及应用

  V2I技术实现汽车与基础设施互联,比如通过V2I技术,即使驾驶员没看到前方红绿灯,车辆也能够实时地知道下一个要经过的路口是红灯还是绿灯,做出安全驾驶预警提示,而且会在司机有闯红灯企图时智能启动刹车系统。在降低事故方面,美国高速公路安全管理局曾预测,搭载V2I技术的车辆能够避免12%的事故。基于V2X缓解拥堵方面,可使堵塞减少60%,短途运输效率提高70%,使现有道路网的通行能力提高2~3倍。降低能耗方面,停车次数可减少30%,行车时间降低13%至45%,实现降低油耗15%,当然车联网最令人期待的技术应用还是无人驾驶。

  车联网产业化梦想实现必须借力标准化

  车联网技术带给了我们无限应用想象空间,但梦想要化为现实首先要通过标准这一关。车联网产业发展最重要的一个前提就是车与车之间统一的通信标准。目前,车联网通信标准主要有两大竞争阵营。

车联网产业化首先要过通信标准统一这一关

  一是被美国交通部确认为V2V标准的专用短距离通信(Dedicated Short-Range Communications,DSRC)标准,DSRC标准是由汽车技术供应商花了十年以上时间才逐步形成的V2X标准,早在1992年,美国ASTM就开始发展DSRC技术。DSRC是一个以IEEE 802.11p为基础的标准,采用专属无线频率──5.9GHz频段内的75MHz频谱,在1999年美国联邦通信委员会就已经专门为智能交通系统分配了这一频谱,用于实现车辆在高速状态下的短程通讯,以保障公共交通安全。DSRC通过无线通信技术,提供高速的数据传输,并保证通信链路的低延时和低干扰。安装了车载设备单元的车辆和路边设备单元,通过DSRC专用短程通信技术可实现车辆间通信(V2V)和车辆与路边基础设施通信(V2I)。DSRC技术标准是美国车联网智能交通服务系统的基础。DSRC可以实现在一定区域内对高速运动下的移动目标的识别和双向通信,DSRC可实时传输图像、语音和数据信息,实现V2V、V2I、V2P的双向通信。目前美国车联网产业的发展正是建立在DSRC技术标准基础上的。

  另一标准是我国华为和美国高通新近力推的LTE-V2X技术标准。LTE V2X技术可以依靠已有的移动通信网络基础设施进行组网部署,提供包括广域通信和短距离通信的多种通信方式,网络部署维护投入低。在移动通信网络基础设施的控制下,LTE V2X终端与终端可在专用频率上、直接进行短距离通信,实现车与车、车与基础设施、车与人、车与网络的互联互通。国际标准化组织3GPP于2015年初已经启动LTE V2X的技术研究,2016年9月已完成LTE V2X的第一阶段标准,预计在2017年3月,将完成其余例如V2X的标准制定。

  我国目前尚未确定统一的V2X标准,好处是具有后发优势,不利的方面是因缺乏明确统一的V2X标准,车联网技术无法快速产业化。

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新闻来源: 中国标准化杂志社互联网/eepw

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