在深入剖析特斯拉面向高频技术人才的招募岗位时,我们触及了车联网这一核心领域。车联网,即Vehicle-to-Everything通信网络,是指汽车与周围环境之间的全面互联,包括与其他车辆、基础设施和云端服务的信息交换。这个概念超越了传统的车载娱乐系统和导航功能,将交通生态系统的各个部分紧密连接在一起,实现了从信息共享到自动化控制的广泛应用。
作为人类活动的重要空间之一,车联网在现代生活中扮演着愈发关键的角色。与家居空间和工作场所并列成为支撑日常生活的三大支柱,车联网的崛起预示着交通领域的革命性转变。它不仅提升了行车安全性、优化了道路资源使用效率,还为出行体验带来了前所未有的个性化定制可能性。
随着智能技术的日新月异,车联网的重要性日益凸显。通过集成先进的传感器和软件系统,汽车能够实时获取并处理海量数据,从而实现对周围环境的感知与响应,进而推动自动驾驶、交通管理、紧急救援服务乃至节能减排等方面的创新实践。因此,车联网不仅标志着交通行业进入了一个全新的时代,也成为了连接虚拟世界与实体空间的关键桥梁。
车联网体系集成了多种通信模式——V2V、V2I、V2P、V2N和V2X,这些术语构成了一个互联世界的关键元素。其中,“V”一词代表“Vehicle”,即作为系统主体的车辆;“2”用以简化表述,如同B2B或B2C中的“2”,在英文简略语中颇为常见;后面的字母则明确指示了信息流转的对象。具体而言:
- V2V指的是车与车之间的通信,旨在促进同向行驶或会车时的即时通讯;
- V2I涉及车与基础设施间的连接,使得车辆能获取实时交通、路况等信息;
- V2P侧重于车辆与个人的信息交互,支持驾驶员与乘客间的便利沟通;
- V2N代表了网络化的所有可能,涵盖了从云端至车内系统的广泛数据流;
- 而V2X则是一个更广泛的范畴,将上述所有模式囊括其中,体现了车联网的全面互联特性。
这些通信模式共同构建起智能交通的基石,显著提升了道路安全、提高了通行效率,并为未来出行体验奠定了基础。
Vehicle-to-Vehicle communication signifies the wireless exchange of information between automobiles, enabling vehicles to perceive data and cues from their surroundings while in motion. This advanced feature facilitates preemptive risk assessment among road users, thereby equipping drivers with anticipatory insights to initiate evasive maneuvers. Widely incorporated into modern passenger vehicles, V2V technology predominantly leverages millimeter wave radars or cameras for the detection of potential safety threats.
此段论述聚焦于车与路间信息交互系统在交通安全管理中的重要作用和潜在益处。该系统集成于道路的信号灯、监控摄像头以及车道标识等基础设施中,实现与车辆的信息交流。此举旨在有效预防违规行为如压实线或闯红灯,显著降低由于视线不佳导致的道路事故频率,从而整体提升行车安全度。
当前,高德地图所提供的红绿灯倒计时显示功能,已然成为V2I概念下的实际应用实例之一。通过这一技术的集成与普及,驾驶者在行驶过程中可直观获取交通信号状态的信息,以充分准备并遵循相应的交通规则,确保安全通行。这不仅为驾驶员提供了实时决策辅助,同时也促进了整体交通系统的高效运行和秩序维护。
在这个场景中,"N"象征着网络体系,它将车辆与数据中心紧密相连,并且能够通过中央调控平台实现对车辆的精准操控与管理。
无疑,现有的车辆通讯体系并未囊括全部范畴,为此我们引入了V2X的概念——这里的X象征着一切,旨在构建一种全面互联的愿景,将车辆与万物相联结,涵盖了诸如车对车、车与基础设施、车与行人乃至车与其他网络节点之间的通信。通过这一技术框架的应用,不仅能够为人工驾驶赋予额外的安全保障,同时亦能显著提升自动驾驶系统的可靠性及安全性。
目前,V2X技术主要围绕着两大通信框架发展——DSRC与C-V2X。DSRC,作为IEEE802.11家族中的802.11p标准所代表的短程无线通信方案,奠定了其在车联网领域的基础;而C-V2X,则是以蜂窝网络为基础构建的先进车联网系统,它从最初的LTE-V2X阶段演进至现今的5G-V2X时代。
Dedicated Short-range Communications, often denoted as DSRC, is an advanced wireless communication technology fundamentally based on IEEE 802.11p amendments. This pioneering system enables highly secure and rapid direct communications between vehicles and their surrounding infrastructure, entirely bypassing conventional cellular networks. The adaptation of IEEE 802.11 standard through IEEE 802.11p specifically targets the enhancement of applications pertinent to Intelligent Transportation Systems , thereby revolutionizing vehicular communication capabilities in terms of safety, efficiency, and reliability.
DSRC运作于5.9 GHz频域内,即从5.85至5.925 GHz的区间。该频段内划分了7个宽10 MHz的通道,并在最低端预留了一段5 MHz的防护间隔。此配置清晰界定了信道类型,包括作为服务信道与控制信道。
作为其战略重心,NXP半导体公司对直接相邻无线连接技术抱有深厚的信心,并积极地扮演着该技术发展的推动者角色。在二零一八年的关键时刻,NXP不仅推出了关于DSRC技术深度解析的白皮书——《IEEE802.11p:安全应用领域的V2V技术前瞻》。这份白皮书详尽对比了IEEE 802.11p与LTE-V2V在具体应用场景下的技术特性,并对其适用性进行了广泛探讨。
随后,NXP更进一步地推出了专门用于DSRC短距离通信的一系列先进芯片,旨在为实现高效、安全的车辆间信息交换提供坚实的技术基础。这些举措不仅体现了NXP对DSRC技术未来的坚定信念,同时也展示了其在推动道路交通安全与智能化方面所做出的创新尝试和实际贡献。
NXP所推出的先进车联网系统平台,运营于5.9 GHz与760 MHz两个关键频段,其设计全面兼容全球顶级供应商所提供的软件协议,从而确保实现真正意义上的全球范围内的车联网解决方案。此平台严格遵循并超越了美国交通部针对现行规范制定的指导方针要求,同时,也与欧洲、日本及韩国等地新兴标准相契合,广泛应用于包括大众在内的多款汽车之上。
DSRC作为一种近程无线通讯方式,以其低延迟和高速率传输能力脱颖而出,并且无需依附于蜂窝网络体系,然而其基于Wi-Fi技术所展现的特性亦存在局限性,尤其在高速移动场景下,Wi-Fi技术面临挑战。当移动速度显著提升时,DSRC信号质量会急剧下降,导致系统可靠性降低,并引发较高的时间延迟波动现象。长期而言,这一技术面临着性能不稳定的问题,始终处于试用阶段,未能实现大规模商业化应用。
因此,构建了C-V2X概念,此术语由"C"衍生自Cellular通信技术的首字母,代表了一种依托先进蜂窝网络架构的智能车辆互联解决方案。
当802.11p于二零一零年被确认为DSRC标准时,同期3GPP正在探讨以蜂窝通信为基础的车联网技术C-V2X的可能性;然而,在第三代移动通信时代中,由于蜂窝通信在速率与延迟方面的局限性,使得其难以在车联网领域得到广泛应用。直至第四代LTE技术时期,基于LTE-V2X的蜂窝通信标准方被纳入3GPP的Rel-4阶段。由此观之,C-V2X的发展历程涵盖了从传统的LTE-V2X到现代5G/NR-V2X的演进过程。
作为坚定的支持者与推动者,高通公司在LTE-V2X标准甫一问世之际,即前瞻性地推出了其卓越的9150 C-V2X芯片组。这一创新成果专为Rel-14版本中的C-V2X直接通信进行了优化设计,并集成了GPS定位与北斗导航技术,从而实现了更高精度的空间位置服务。
据资料所述,全球最负盛名的汽车制造与供应企业正在全面推动以高通9150 C-V2X芯片组解决方案为核心的技术发展,加速车联网技术的商业化进程。
显然,基于第五代移动通信网络的V2X系统展现出卓越性能优势,包括极低的延迟、庞大的数据传输能力以及空前的可靠性,为自动驾驶汽车提供了坚实的科技支撑。这一创新性的解决方案赢得更多行业的广泛认可与支持。
高通发布的报告详尽阐述了5G车联网联盟的进展动态,涵盖众多知名车企、电信服务商及通信设备制造商等关键行业参与者,而华为作为C-V2X技术的重要推动者,亦在其中扮演着不可或缺的角色。
基于官方公告所述,华为携手中国移动、公安部交通科学研究所、中国信息通信研究院以及一汽集团、上汽集团、奥迪等二十八家紧密合作方,在无锡市成功铺设了城市级的车路协同网络。该项目全面覆盖了170平方公里的城市区域内的主要道路与240个交叉口,已吸引了逾万用户的普通车联网服务。
在无锡开放道路上的大规模部署中,华为与合作伙伴共同推进路边单元RSU的安装,这一举措标志着全球范围内首个C-V2X商用解决方案的实践落地。RSU被设计为连接交通基础设施的关键节点,包括红绿灯、摄像头、指示牌、限速标志等,并配合华为T-Box协同工作,通过PC5接口实现高效的车路信息交互,旨在提升道路安全与交通效率。
值得一提的是,华为在无锡项目的部署所采用的技术方案,基于自主研发的芯片构建了RSU和T-Box设备,实现了从硬件到软件、从平台到应用的端到端商用解决方案的大规模落地。这一创新举措不仅推动了C-V2X技术在多场景下的广泛应用,还为实现智能交通系统的全面升级奠定了坚实的基础。