電子發燒友網報道(文/黃山明)從1769年世界第一臺蒸汽驅動的三輪汽車被發明以來,到如今汽車已經發展了近250年之久。汽車從單純的載物工具,變成了人們生活中的一部分。隨著技術發展,汽車與生活聯系更為緊密,在汽車中,用戶更加迫切與社會能夠即時、有效的通信,智能網聯汽車便因此而生。
作為網聯汽車的關鍵,V2X技術正在快速發展。據中汽協預測,2025年新車銷量將達到3000萬輛,屆時PA、CA級智能網聯車數量約為1500萬輛,且將有1500萬輛新車裝配C-V2X終端。同時,5G技術的發展也將對網聯汽車產生進一步影響,據Counterpoint預測,到2025年,中國5G聯網汽車的銷量將躍升至710萬輛,占全國互聯汽車總銷量的40%。
圖源:民生證券
業界普遍認為,2019年是5G商用元年,而2020年是5G的應用元年。有方科技VP付國武認為,經過近兩年的探索,全球對于5G的建設及應用都有了一定的成果,尤其車聯網是 5G 高可靠低時延通信場景(uRLLC)的最重要應用之一。5G為V2X的落地提供了加速和助力,其低時延、高帶寬、大聯接等特點非常適合高速移動、終端設備多且數據量巨大的通信需求。
從技術角度來看,5G移動通信技術具備三大特點-高帶寬、低時延、海量連接。在已經凍結的5G Realese.16標準里對于5G NR-V2X技術細節做了詳細描述, 其中通過引入組播和廣播等多種通信模式,優化和增強在感知、調度、擁塞、重傳等上的技術,實現3GPP對于V2X更加高級的應用場景,如車輛編隊、高級駕駛、擴展傳感器、遠程駕駛等應用服務。
車輛行駛過程中,對于網絡時延性要求較高,如自動駕駛中緊急制動的反應時間,是整個系統的響應時間,包括了網絡云端計算處理時間、車間協商處理的時間,也包括了車輛本身系統計算及制動處理時間。相比4G網絡50-80毫秒的延時,未來5G網絡能夠在提供99.999%穩定性的同時做到小于1毫秒的通訊時延,是V2X技術普及的重要前提。
有方科技深刻理解車聯網行業客戶對低時延、高可靠通信的需求,針對汽車前裝市場已經推出4G車規級模塊產品(包括Cat.1和Cat.4),5G+V2X車規級無線通信模塊產品也很快將面世,為V2X的應用和落地提供更豐富且更具差異化特點的通信方案。
5G具有低時延、高可靠、高速率、廣連接的特點,同時還擁有SDN(軟件定義網絡)、NFV(網絡功能虛擬化)、網絡切片等技術,提升智能網聯車業務效率及安全性,也加速了V2X的普及。
解決V2X聯網穩定性及安全需求
當汽車進入到網聯時代,但其所面臨的網絡環境其實與普通消費者并不相同,由于經常處于戶外,不僅需要面對復雜的電磁環境干擾,還可能面臨極端天氣,如雷暴、颶風等環境的影響,這也對汽車通信提出了更高的挑戰。
有方科技CTO肖悅賞表示,可以通過三方面來確保通信的穩定性。首先,通過多次測試和驗證,來提升通信模塊的可靠性;其次,不斷優化產品的電路設計,以及抗電磁干擾能力;此外,嚴格遵守IATF 16949等一系列產品研發規范,確保有方的無線通信產品在嚴苛的車輛運行環境下仍能夠保持穩定可靠的運行。
此外,在網聯汽車出現后,伴隨著自動駕駛、遠程控制等技術的發展,雖然提升了駕駛員的駕駛體驗,但也帶來了一定的信息安全隱患。尤其在駕駛過程中,如果發生車內裝置被其他人控制,不僅會帶來信息安全的問題,也會對駕駛造成更大威脅。
蘇州國芯負責汽車電子市場的劉洋提到,信息安全是自動駕駛技術的基石,沒有信息安全的自動駕駛技術就是建立在沙子之上的無根大廈,它會威脅所有人的人身安全,這比城市交通系統癱瘓要嚴重的多。
在V2X通信中,直連通信的終端之間主要通過PC5接口以廣播方式進行發送/接收數據,作為對應的V2X接收終端可以接收到通信范圍內的所有廣播消息。無論這些消息是否合法,很顯然在實際V2X通信時候會存在虛假消息、信息修改、信息泄露等安全風險,這些都將影響車聯網業務正常運行,嚴重的會影響車輛行駛安全以及行人的道路交通安全,因此V2X商用化離不開信息和數據安全。
目前有越來越多的安全廠商參與V2X產業當中,旨在解決V2X設備直連通信中面臨的消息偽造、完整性和身份的真實性等問題,構建完善的V2X安全認證體系,確保信息通信的安全性。
V2X自身在協議層、加密層、應用層以及整個生態都有各自的安全保障機制和協議,因此端-管-云各個層級的信息安全可以在實際應用中逐步形成保障機制,并且不斷完善。
有方科技早已洞察到了行業對于信息安全的訴求,有針對性的研發了防入侵加密技術,并且已經在有方蜂窩通信模塊及解決方案得到應用。此外,有方科技還與區塊鏈行業伙伴合作,為數據安全可信上云、上鏈提供保障。
劉洋表示,國芯CCM3310S-T系列和某款在研的新一代車規級安全芯片可為國內的汽車安全及車聯網通信安全提供解決方案。這兩個系列芯片產品基于EFLASH汽車電子工藝、采用國內具有自主知識產權的32位CPU安全內核CS0進行設計,具有低功耗、高性能、多功能及高安全性等特點。芯片內置高等級安全特性的硬件算法協處理器,支持國家商用密碼算法及國際標準算法,最大限度的滿足安全模塊的應用需求。
中國企業參與V2X標準制定 2025年將規模量產
從市場趨勢來看,未來汽車網聯化、智能化一個大方向,從IHS Markit分享的數據來看,2019年中國市場智能網聯汽車滲透率在35.3%左右,而到2025年,滲透率將達到75.9%。而一個產業的快速發展,離不開其標準的制定。值得注意的是,這次的V2X,中國將握有更多的話語權。
數據來源:IHS Markit
C-V2X作為蜂窩通信面向汽車行業新業務的延伸,2020年5G R16標準被確立,而支持增強5G的R17標準將在今年發布,R16的確立勢必對C-V2X產業注入更大的信心,一方面是為C-V2X技術給出了清晰的演進路線,另一方面是對后續產品研發和產業可持續發展提供了重要的指導意義。
劉洋提到,在5G標準制定中,中國企業和機構貢獻巨大,據不完全統計,C-V2X相關專利中美歐三者基本各占30%,相對來說各國所占比例比較均衡,我國在車輛網領域一直主推C-V2X標準,在政府政策的大力推動下,我國企業在C-V2X相關技術的整個產業鏈上均有布局,產業伙伴十分豐富,相關企業在C-V2X領域具備話語權、專業部署具有自主可控優勢,企業的參與度大大提升,行業生態已完成初步建立。
付國武也表示,V2X標準原本是由引領行業發展的歐美國家制定的。隨著中國的5G以及V2X等相關技術的快速發展以及大規模應用,形成了良好的生態——目前中國的汽車智能化指數排名世界第一,因此中國在V2X標準的制定上有了話語權。隨著越來越多V2X相關的先導實驗基地的建設,以及更多國家政策在“車路協同”等方面的扶持,我國的V2X產業正由測試驗證逐步向示范應用、大規模推廣邁進。
不過,盡管V2X能夠幫助駕駛員獲得更好的駕駛體驗,但目前也僅有很少的幾個主機廠愿意主動去嘗試,因為V2X會增加整車的成本與重量。雖然C-V2X已經成為汽車、通信、交通等各行業的熱點, 但從整體來看,產業化部署依然需要一定的市場孵化期,主要原因是C-V2X的產業化部署是一個非常龐大的系統工程,需要跨行業跨部門協同合作,不僅僅是主機廠的事情。V2X只有讓車企和最終的消費者的買單能夠“物有所值”,而交通部的基礎設施能夠“物盡其用”,產業發展才能得到良性循環。
有方科技認為,其實V2X設備并不會過多增加整車的成本和重量。例如自動駕駛相關設備,不但豐富了車輛的更多功能,提升車輛智能化程度,同時還從整體上降低了通信方案的價格(單價)。另一方面,隨著產業鏈的成熟、智慧道路基礎設施的大規模建設,以及支持V2X車輛數量的快速增長,汽車會演變成數字移動空間,并進而創造更加豐富的業務應用場景與商業盈利模式。
至于V2X系統何時能夠大規模部署,眾多企業都反饋2025年將成為C-V2X規模化部署的節點,而到了2030年,C-V2X將成為新車標配。
持續看好C-V2X 多家大廠陸續布局
就在去年的11月份,美國FCC決定重新分配5.9GHz頻段,將原先分配給DSRC的70M中的30M給了C-V2X,這項政策既體現了美國對技術標準與產業路徑的選擇,也表明了C-V2X在全球產業競爭中形成相對的優勢。
而5G R16標準的劃定,也加速了車聯網技術的發展,共同推動C-V2X的商業化落地。有不少主機廠已經決定在2022-2023年開始裝配5G V2X設備。
有方科技也做出了相應布局,除了車規模塊A70外,N58也成為業界首款在車載前裝商用的Cat.1模塊,同時也是車載后裝智能車盒中首款應用的Cat.1模塊,除了推出獨立的V2X模塊外,還將推出5G+V2X模塊產品。同時,近期,有方科技還將在5G車聯網行業有大動作,為行業客戶提供更加穩定可靠的產品和更豐富的選擇。
作為芯片原廠的國芯也對C-V2X非常看好,早在2017年5月就立項開始研發CCM3310S-T系列車規級安全芯片,目前CCM3310S-T系列已通過車規級認證,性能指標達到國外龍頭廠商的同類產品水平,已在多家知名汽車電子安全模組廠商進行測試與認證,是國內為數不多的符合車規級要求的安全芯片之一。
此外,國芯某款在研的新一代車規級安全芯片,是為應對未來市場對車聯網安全芯片的更高要求,未來將成為國芯在C-V2X領域的拳頭產品。
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