浅谈5G技术对智能驾驶的影响论文_董贝贝

浅谈5G技术对智能驾驶的影响论文_董贝贝

(长安大学汽车学院,710021)

摘要:以高带宽、低延迟、高可靠这三大特点为基础的5G技术,其应用场景除了手机等通讯设备以外,在汽车行业也同样十分广泛。随着5G网络逐渐融入智能驾驶系统,交通系统的安全性、可靠性、效率将不断增强。可以说,5G技术是未来联网汽车和无人驾驶汽车不可或缺的一部分,它的发展对于智能驾驶有着决定性的作用。在5G技术之下,从车联网到无人驾驶,这一即将迎来变化的万亿级市场未来可期。

关键词:5G技术;无人驾驶;车联网

无线网络从3G发展到4G,然后到4GLTE,现在5G技术也即将问世,该技术是第五代的蜂窝移动通信(5th generation mobile networks或5th generation wireless systems),其峰值理论传输速度可达每秒数十Gb,比4G网络的传输速度快数百倍。5G性能的目标是高数据速率,减少延迟,节省能源,降低成本,提高系统容量和大规模设备连接。随着5G技术的诞生,用智能终端分享3D电影、游戏以及超高画质(UHD)节目的时代已向我们走来。同时,5G技术在智能驾驶方面的影响也是巨大的,它使得车载导航的精确度大大提高,车载系统的渗透率和普及率也得到一定程度的提升。美国《汽车新闻》3月4日报道,高科技与汽车工业之间的界限日益模糊,2019年5G等新技术在汽车领域方面的应用,变得不再陌生。

一、无人驾驶领域

无人驾驶汽车正在迅速的发展,并逐步走进人们的生活,世界经济论坛发布的一项研究显示,到2026年时,美国将会有10%的汽车是无人驾驶汽车,这在一定程度上也是为了让技术能够快速成熟和普及。

高精地图是无人驾驶依靠的最核心的技术,其通过对周围环境进行精确的描述,来延伸传感器的感知范围,以更精确的程度帮助汽车了解其所处的地理位置、周围的环境状况以及应该如何进行下一步的操作等问题。相比于传统的导航地图,高精度地图不仅仅有高精度的坐标,同时还会有准确的道路状况,并且包含有每个车道的坡度、曲率、航向、高程以及侧倾的数据等,会真实地反映出道路的实际模样。除此之外,每条车道与车道之间车道线的颜色、形状,道路隔离带,道路上的箭头及文字的内容都会有清晰的描述。

无人驾驶时,高精度地图需要具备辅助完成高精度的定位位置功能、道路级和车道级的规划能力,以及车道级的引导能力,并且需要实时更新。摄像头、传感器等采集到的信息将会通过通讯手段与云端做交互,使地图更加的智能,通行效率也更高。同时,高精度地图的数据量巨大,达到Gbit/公里级别或以上,以尽可能少的时间更新,因此需要超高速带宽。相比于4G网络,5G网络传输速率提升100倍,峰值传输速率可以达到10Gbit/s,端到端时延可以达到ms级,由此可见,也只有5G技术这样的超高速率和超低时延才能满足无人驾驶的要求。

除此之外,无人驾驶还需要车辆之间的通信来提高道路的通行效率,比如为了避免堵车,实现多车极小车距高速行驶,都需要实现当其中一辆车突然刹车减速时,能够通过高速网络将信息发送给其它车辆,通知所有的车辆达到同步制动。还比如,为了实现交叉路口和交汇车道的交错通行,也需要车辆间相互通信进行通行排序,5G技术的高带宽、低延迟、高可靠恰恰符合这样的信息传输需要。

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总的来说,5G技术的到来给无人驾驶技术提供了最基本的支持,使得无人驾驶大幅度的减少了交通事故的产生,同时给乘车人员带来极大的舒适感。在交通路况方面,车辆可以通过网络自动进行了解,选择最可靠的路段进行行驶,很大程度地优化了交通路况,促使车辆及时做出合理、迅速的行为。

二、车联网领域

网络已经让我们走入物联网的时代,物联网(Internet of Things,缩写IoT)是互联网、传统电信网等信息的承载体,是可以让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络。它是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。可以说,物联网是继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。而在众多物联网行业中,车联网是比较成功的一项。车联网(Internet of Vehicles)是借助信息通信技术来实现车内、车与人、车与车、车与路、车与云端服务平台全方位网络连接的综合服务。用一个更常见的表述就是V2X(车联万物),其中包含了V2V(车与车)、V2R(车与路)、V2H(车与人)等。

中阅资本首席经济学家孙建波在接受上证报记者采访时提出“在5G提供了网络基础设施、汽车电子软硬件普及、电动汽车加速发展这三大基础之上,车联网已成为确定的机遇,爆发在即。”

机器和机器之间的信息传输从根本上突破了时间、数量、空间和角色上的限制,这是5G技术对于车联网的重要性体现所在。由此可见,5G技术可成为未来车联网三大系统(融合感知系统、信息交互系统、智能计算系统)的重要组成部分和承载基础。同时,5G技术也将解决车联网对通信网络“高带宽、低时延、高可靠”的关键要求。

车联网市场是一个相对来说比较成熟的物联网应用领域,曾有业界预测,2020年全球车联网有望突破1000亿欧元的规模。而5G作为车联网的重要基础,将是加速或完全实现无人驾驶汽车效益的核心。高通公司表示,到2035年,5G将为汽车产业及其供应链和客户创造超过2.4万亿美元总经济产出——几乎占预期5G全球经济影响的五分之一。

5G技术将促进车联网智能化的发展,相信在不久的未来,对事故多发地段、弯道危险路段以及易滑车段的警示,可能不仅仅出现在路边的警示牌上,汽车会掌握所有的状况,对雾霾暴雨、大雪结冰等不利环境和恶劣天气,能够实时自动调整并提醒危险。它甚至可以熟悉驾驶员的身体,知道驾驶员的驾驶习惯,调整好适当的座位、温度、视线等驾驶环境。

三、结束语

从目前来看,车企研发的自动驾驶车辆仍处于不成熟的状态,没有车联网的支持,想要达到L5级别的全场景自动驾驶几乎是不可能,更遑论未来智慧交通的实现。5G网络的商用势必为自动驾驶和车联网的融合提供更合适的契机,智能驾驶也将发展的越来越成熟。

参考文献

[1]杨兆生、于德新,智能运输系统概论第三版,人民交通出版社;

[2]王殿海、李志刚、曾文,智能城市前瞻:基于5G技术的智能交通初探,2019-01-25.

论文作者:董贝贝

论文发表刊物:《知识-力量》2019年8月22期

论文发表时间:2019/4/22

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