历经2年的发展,5G逐渐从青涩走向成熟,助推智联网AIoT时代的加速到来。在产业发展的关键节点,我们对重点行业企业进行深度访谈,撰写一系列5G & AIoT应用案例,制作行业经典案例集,这是其中的第十篇——《5G & AIoT应用案例集之5G车联网篇》。

 

 

在对万物互联时代的畅想中,汽车是智能生活场景中最为关键的一环。众所周知,汽车正向着电动化、智能化、网联化、共享化的“新四化”方向加速发展,汽车工业正面临着百年一遇的大变革。

 

尤其是随着智联网时代的到来,智能汽车被看作是继智能手机之后的第二大智能移动终端。一方面,5G技术能够为驾驶者带来更优质的娱乐体验,保障其出行安全,提升其出行效率,并为未来车辆的自动驾驶提供良好的先决条件;另一方面,AI技术能够帮助座舱实现驾驶员识别、疲劳驾驶监测等数字化功能,让汽车成为智能化的“第三生活空间”。

 

早在21世纪初,高通公司便进入汽车行业。目前,全球已有超过1.5亿辆汽车采用了高通汽车技术。

 

5G车联网:改善娱乐体验、保障出行安全,提升出行效率

从通信技术本身来看,具备超低时延、超高可靠、超大宽带特性的5G技术主要能够解决车载娱乐体验、出行安全以及出行效率三方面的问题。

 

首先,5G超大带宽特性能为用户带来更好的车载娱乐体验。过去,虽然车内配有车载大屏,但大多数司机上车后还是更习惯使用手机来进行导航、聊天和娱乐,这是因为手机操作方便,能够实时联网,可以及时获得最新信息。如今,5G则能让车载大屏不再成为“鸡肋”。例如,5G使得车内多屏场景下同时播放多个高清4K视频成为可能,这样一来,在车辆停靠的情况下,驾驶员不再需要借助智能手机或PAD,即可在车内观看视频或进行语音交互,畅享各种娱乐服务。

 

不仅如此,5G超大带宽还可助力构建实时更新的高清3D地图,从而帮助车辆实现亚米级的精准定位与导航。基于实时更新的车况及3D高清地图信息,再结合惯性导航,车辆能够实时获知自身所处的准确位置以及车道变化,从而为辅助驾驶/自动驾驶提供了先决条件。司机可以根据路况进行最优决策,避免不必要的拥堵,从而大大提升出行效率。据研究,当道路通行不畅时,驾驶者需要频繁地踩油门、踩刹车,每次减速的燃油消耗是平常耗油的3倍。目前,交通领域的碳排放量占全球碳排放总量的28%,而5G技术的应用则有助于让这一数字大大降低。

 

更重要的是,5G的超低时延和超高可靠特性将为自动驾驶的实现铺平道路。身处车联网中的车辆会对速度、位置、方向等驾驶信息的响应更加及时。当存在前车减速、紧急制动、停止,或者后车加速等情况,甚至面临碰撞危险时,车辆可以及时提供更可靠的安全预警。同时,进入5G时代,3GPP R16版本已经正式开始对基于5G NR的V2X技术进行研究,以通过5G NR更低的时延、更高的可靠性、更高的容量来提供更高级的V2X服务。基于5G网络的C-V2X能够减少车辆和网络之间的通信延时,并通过路侧单元实现道路基础设施和车辆发生通信,从而实现车与车、车与基础设施等所有外界信息交换,提升了出行安全系数。据国外相关数据显示,包括车辆自动监测与前方汽车距离制动提示、盲区监测安全提示、疲劳驾驶提醒等C-V2X服务能够减少80%的道路安全事故,预计每年能在全世界范围内的交通事故中拯救超过125万人。

 

在4G LTE时代,车联网设计之初的主要目的是在以人为驾驶中心的环境中构建基础安全类场景下的辅助驾驶功能。然而,随着自动驾驶的等级越来越高,车辆本身开始逐步成为驾驶的中心。在行驶过程中,车辆和车辆之间需要进行驾驶意图的沟通,比如当一辆车想要进行并线的时候道路上的其他车辆是否允许,如若允许车辆具体该如何执行并线操作……这些信息的传递不但需要在极短的时间内完成,而且对可靠性有着近乎百分之百的极致追求,这恰好是具备超低时延、超高可靠特性5G技术的专长。

 

图:5G C-V2X场景示意图

 

基于行业大势和客户需求,早在2017年9月,高通就发布了全球首款基于3GPP R14规范、面向PC5直接通信的C-V2X商用解决方案高通9150 C-V2X芯片组。此后,高通还于2019年1月推出了骁龙汽车5G平台,这是汽车行业首个宣布的车规级5G双卡双通平台,具备全面且业界领先的5G连接能力,可实现双卡双通、为车道级导航精确定位、数千兆比特云连接以及用于安全的车对车通信等功能,有助于推动网联汽车进入5G时代。

 

基于高通骁龙汽车5G平台,移远通信率先推出支持5G+C-V2X技术的车规级模组产品AG55xQ系列,并首家通过国内CCC、SRRC、NAL三大认证。其中,支持5G only的AG551Q-CN模组在2020年底支持长城汽车实现量产,成为基于高通骁龙汽车5G平台的全球首个5G量产项目。2021年,移远AG55xQ系列模组还将支持多家主流车厂的5G+C-V2X商用车型陆续落地。

 

图:高合HiPhi X

 

华人运通旗下的首款量产可进化超跑SUV高合HiPhi X采用了移远通信5G+C-V2X车载模组AG550Q,其搭载高通骁龙汽车5G平台,能以全面的3D导航解决方案实现优化的高精度定位,并为其L3级自动驾驶辅助功能提供协助。除此之外,骁龙汽车5G平台还被应用于包括蔚来ET7、WEY摩卡、哈弗H6在内的多款明星车型。

 

图:移远车规级模组

 

无独有偶,广和通基于高通车规级5G平台开发的5G车规级模组AN958-AE也于今年3月连获三证,顺利通过CCC(中国强制性产品认证)、SRRC(无线电型号核准)、NAL(电信设备进网许可)三项认证。2021年,AN958模组将持续助力多家汽车厂商实现5G车型的商用落地。

 

图:广和通车规级模组

 

基于高通在5G技术及车联网领域的雄厚实力,5月14日,苏州市相城区政府与高通公司面向相城区车联网项目展开全面合作,包括研发需求支持及应用场景建设、技术验证、路端建设、生态资源对接等。未来,双方还将探索在C-V2X基础设施建设(包括城市及道路建设规划、智能路侧设备测试及部署)、C-V2X终端部署和自动驾驶等领域的合作机会。

 

让汽车成为智能化的“第三生活空间”

过去,汽车对大部分人来说,只是出行代步的工具而已。然而,随着万物互联时代的来临,汽车已逐渐成为人们的 “第三生活空间”,其主要属性将不再只是“驾驶”,而是“生活”。具体而言,人机交互将是“第三空间”内非常重要的生活方式,这离不开具备高算力的数字座舱作为支撑。

 

基于AI技术,数字座舱能够实现驾驶员识别、疲劳驾驶监测等功能。例如,当驾驶员靠近汽车时,车载摄像头能够自动识别车主信息。在驾驶员上车后,座舱也能够自动调节更合适的座椅位置、空调温度、音乐曲目等。同时,车辆内的AI语音助手也能帮助驾驶员解放双手,还能够自动识别车内不同位置用户提出的语音需求,比如只打开提出需求的用户那一侧的车窗,做到精准服务。

 

针对疲劳驾驶,基于数字座舱芯片的AI算力功能,车载摄像头能够实时监测驾驶员行为及状态。当驾驶员未看路或者状态不佳时,车辆会及时预警与提醒;在驾驶员情绪不佳时,数字座舱也能过做出反应,例如通过自动播放歌曲或降低车内温度来调节驾驶员情绪。

 

除算力外,将车载信息娱乐系统、导航系统、人机界面以及其他服务整合在一起进行集中运算也需要很强大的网络连接支撑。5G的大带宽、低时延特性将会真正释放车载系统的潜力,让用户在出行过程中也可体验到娱乐导航、共享出行等个性化服务。

 

图:数字座舱交互场景

 

除车载网联和蜂窝车联网之外,高通公司的汽车业务在数字座舱领域已经有了多年积累,继为汽车提供全新水平计算性能的骁龙汽车820A平台之后,高通于2019年推出的第3代骁龙汽车数字座舱平台支持沉浸式图形图像多媒体、计算机视觉和AI等功能,可助力驱动车内体验变革。截至2021年1月,全球已有超过20家领先的汽车制造商采用第3代骁龙汽车数字座舱平台。

 

如今,汽车行业正经历百年未有之大变局,随着AI、5G、云等数字技术快速发展,汽车也被认为是继个人电脑、手机之后最具前景的智能终端。从消费级骁龙处理器到车规级第3代骁龙数字座舱,高通公司在对沉浸式图形图像多媒体、计算机视觉和AI等功能的支持一脉相承,但是,车规级芯片对于可靠性的要求更高,产品的全生命周期更长,研发、测试、认证的过程也更为复杂,这也就对企业的技术能力提出更高要求。

 

图:WEY摩卡座舱图

 

通过搭载第3代高通骁龙汽车数字座舱平台,汽车制造商已经能够在车内实现更加直观、沉浸式的数字座舱体验。作为全新WEY旗舰车型,WEY摩卡的“咖啡智驾系统”就搭载了第3代高通骁龙汽车数字座舱平台,驾驶员不仅可以通过语音交互轻松控制WEY摩卡各种功能的开启和调整,还可以通过车内大屏实时呈现车内360度加车外360度的720度实时感知,并能在抬头显示屏上直接看到前方左转等导航信息。

 

结语

作为新一代移动通信技术,5G技术具有大带宽、低时延、高可靠等特性,能够满足车联网对网络能力的特殊需要,为自动驾驶时代的到来奠定了基础。同时,人工智能技术对汽车空间带来了全面赋能升级,能够实现人车全场景交互,让汽车真正成为智能化的“第三生活空间”。因而,5G+AI时代的到来必然会为汽车交通领域带来全新的变革。