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特殊功能:5G将彻底改变汽车及其支持网络

作者:乐鱼汽车网 阅读 133 评论 0 2021-03-20 12:25

特殊功能:5G将彻底改变汽车及其支持网络

着眼于全自动驾驶汽车和共享出行,连通性已成为汽车制造商的重点。梅赛德斯·奔驰汽车的负责人Dieter Zetsche甚至称新的梅赛德斯A级为“真正的带轮智能手机”。


尽管如此,当今市场上的所有智能汽车都具有相同的致命弱点-这些汽车受到现有网络性能的限制,并且仅依靠传感器和摄像头进行操纵和导航。安全,可靠的自动驾驶将需要一个无懈可击,健壮且无所不在的无线网络,该网络应具有广泛的覆盖范围,高数据传输速度和低延迟。


在不断增长的传感器阵列的驱动下,全自动汽车每天将能够产生4,000 GB的数据。其中,摄像头将以20-60 MBps的速度发送信号,雷达以10 kB / s的速度发送信号,声纳以10-100 kB / s的速度发送信号,GPS产生50 kB / s的速度,LIDAR的速度为10-70 MB / s。


目前,速度约为12 Mbps,延迟为50ms的4G LTE无法满足连接的,对安全性至关重要的自治系统的需求。另一方面,下一代5G无线网络的速度约为10 Gbps,延迟为1毫秒,非常适合支持从智能汽车和建筑物到联网制造的所有内容。


汽车相互之间及其周围环境进行可靠通信的能力将产生深远的影响,这不仅会影响车辆的功能和车载服务,还会影响这些联网且经常自动驾驶的汽车所依赖的网络的效率。 。


5G技术将塑造互联汽车的未来


互联的未来将使汽车与所有遇到的事物以及每个人交谈。它将由基于云的机器学习算法控制,该算法会不断评估和调整车辆的行为。


尽管当今的网络将继续处理许多应用,但5G将成为互联和自动驾驶汽车的关键推动力,因为它们将几乎能够彼此之间,建筑物和基础设施之间进行即时通信。5G还可以在车内实现数字服务,从而改善乘客体验,并增加移动收入的潜力。


随着5G网络的推出将在未来道路运输中扮演举足轻重的角色,汽车行业已经很容易地将其技术推向了后面。除了电信和技术公司之外,由行业巨头奥迪,宝马,戴姆勒,迷你和劳斯莱斯支持的欧洲汽车电信联盟(EATA)和5G汽车协会(5GAA)等组织已经确定了5G的目标。根据汽车行业的要求如下:


—值得信赖的移动连接必须提供与设备的高速,稳定的连接


—低延迟,可快速响应关键任务


—高设备密度功能,允许同时连接多个设备


—设备之间的安全通信,以最大程度地减少入侵和拦截敏感数据的威胁


—可靠性至关重要,特别是对于自主的安全关键功能而言


此外,5G以超低延迟处理大数据的能力为车辆设计者,制造商和服务提供商提供了一套全新的工具,这些工具将深刻地改变运输功能。


虽然连接性目前广泛用于远程信息处理以跟踪和监视车辆,或用于“空中下载”软件更新,但在自动车辆中,5G将支持其他重大安全创新,例如:


高级危险状况警报或干预-使用现有的ABS / ESP车轮速度传感器,在最近发生漏油的道路上行驶的车辆可能会检测到一个从动车轮“打滑”。由于仅一个从动轮的转速增加,因此一种算法将推断出该表面具有减小的牵引力并通过位置感应或GPS记录了精确的位置。该信息可以发送到云中以用于3D地图的临时更新,也可以发送到附近的所有车辆。该信息将被传递到沿相反方向行驶的车辆上,从而能够预先警告即将来临的危险交通。


交通流量管理-交通信号灯和停车标志可能会变得多余,从而节省城市和政府在基础设施和维护方面的支出。通过可靠的,低延迟的V2X通信,所有车辆都将意识到其附近的车辆,基础设施和危险,从而使车辆能够自主做出对安全至关重要的决策,而无需传统交通控制的任何干预。


但是,尽管存在5G蜂窝电话普及技术(C-V2X),但要实现这些创新解决方案,网络和互联汽车的首要挑战将是土地覆盖范围和相关成本。


当前,有大片地区的道路几乎没有或没有来自当今移动网络的信号。例如,在欧洲,城市地区4G覆盖率为86%,而农村地区仅为36%。此外,5G网络很可能需要基站的范围比当今4G设备所提供的范围短得多。


在这种情况下,5G覆盖范围内的死区可能会将联网汽车/自动驾驶汽车(CAV)限制在人口密集的城市人口中心,严重影响未来的5级自动驾驶汽车的功能。


创意车载服务可以为5G网络扩展提供资金


随着移动网络运营商开始将新一代技术引入其网络,他们将首先关注城市地区,5G将极大地提高移动无线网络的容量和数据速度,从而使网络提供商能够提供更强大的互联网连接,从而扩大价值为客户提供附加服务。


在这种高度连接的环境中,客户将期望在不中断的情况下即时获得这些付费服务。对于依靠全时连接实现关键任务安全系统的自动驾驶汽车,这至关重要。


但是,电信公司几乎没有动力在农村地区提供昂贵且快速的5G覆盖,这使它们成为依赖5G连接的自动驾驶汽车的潜在“禁行区”。在这种情况下,覆盖范围内的死区将使自动驾驶汽车无法进行城际公路旅行。


但是,建立一个真正互联的道路网络将使公司损失大笔财富,并提出了一个问题:“谁来为此付出代价?”


为了解决该问题,网络服务提供商可能会找到方法来通过覆盖农村公路的5G网络货币化。例如,这些网络可用于为汽车制造商提供各种服务,包括为汽车中的乘客提供媒体流服务,导航和天气更新,以及用于监视车辆是否受到入侵的高级网络安全服务。


尽管这不可能完全消除盲区,但汽车将能够恢复到GPS进行导航,或者提前下载部分地图,以及超出范围时供乘客欣赏的媒体。所有这些都必须无缝发生。


进一步减少了盲区,“网状网络”(允许人们使用其互联网连接来提供对其他人的访问)可以扩大网络稀疏区域中某些服务的覆盖范围。


“付费”服务可增加5G网络覆盖率


尽管已经为CAV预留了无线频谱(5.9 GHz),但它主要用于专用短程通信(DSRC),这是一种与4G / 5G和Wi-Fi分开运行的无线网络,以实现车对车以及车辆到基础设施的通信。顾名思义,这是一个短距离的解决方案,覆盖范围约为0.6英里,需要一个总体网络来扩展范围。


网格的想法是实现电话到电话到电话的通信,或者在CAV的情况下,实现汽车到汽车到汽车的通信,从而形成一条链。起点将是Wi-Fi或与之链接的所有其他设备/车辆的蜂窝连接,piggy带其连接以访问互联网,而不是每个单独连接到蜂窝塔的链接-每个直接连接到基站的人手机塔将成为他们自己的迷你ISP(互联网服务提供商)。


在CAV方案中,所有无线互联网连接(包括道路附近家庭和企业的Wi-Fi,4G / 5G或DSRC连接)都可用作车辆通信设备。


为了激励订户开放其与数据销售程序的无线连接,例如适用于移动网状网络的区块链驱动程序RightMesh,该程序可以使人们从未使用的计划数据中获利,以适应C-V2X。


这些网状网络已经在发展中国家(例如印度,孟加拉国和拉丁美洲)的人口密集地区建立,而这些地区缺少Wi-Fi和蜂窝基础设施。该技术还在美国被电信公司所采用的社区中使用。


然而,为了确保联网自动驾驶汽车所需的低延迟和全面覆盖,正在研究一种利用卫星和地面技术将全球各地的汽车连接起来的全球混合网络。


进入太空以增强地球上的5G覆盖率


2017年,欧洲航天局(ESA)与来自航空航天业的公司共同发起了一项名为5G卫星的计划,目的是在5G的背景下完善并促进卫星技术的潜力。


卫星广播技术,特别是L波段卫星覆盖,为汽车行业带来了许多好处:


—卫星广播通过将覆盖范围扩展到各地车辆,结束了5G的城乡争论


—卫星寿命和向后兼容性可确保持续可靠的连接


—新的L波段卫星将提供5G就绪的移动能力,将数据传输到非常小的嵌入式低功耗终端


—高效的广播可以从“一对多”传递通用内容,从而平衡了对5G基础架构的需求


—无所不在的广域覆盖


—极高级别的弹性和安全性,使5G作为网络网络的一部分,更安全,更可靠


由于卫星具有独特的网络扩展能力和架构,因此可以高效,安全地满足所连接车辆的安全和操作要求。


汽车行业知道创新对业务的各个方面都至关重要,包括生产,驾驶经验和安全性,因此所有主要品牌都致力于制造更智能,互联程度更高的汽车。


为了实现这个目标,每个汽车品牌开发自己的下一代无线通信系统将变得更加昂贵且适得其反。通过支持5G的发展,进而定义智能汽车所需的规格,它们将加速5G进入现实世界的进程。


虽然向完全5G连接的过渡可能是逐渐的,但js9905com金沙网站已经看到在美国,欧洲,中国和日本进行的有限试验已经开始,并且可以预料,随着2020年商用网络的临近,步伐将会加快。


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