账号:
密码:
CTIMES / 文章 /   
行车安全升级 DSRC的时代新任务
政策推动、法规完备

【作者: 王岫晨】2019年04月11日 星期四

浏览人次:【2226】
  

图一 :  DSRC与-V2X两种系统发展都可以在车辆和环境中共存,然其成本与复杂性,将导致汽车制造商最终仅选择其中一种技术。
图一 : DSRC与-V2X两种系统发展都可以在车辆和环境中共存,然其成本与复杂性,将导致汽车制造商最终仅选择其中一种技术。

尽管构建可兼容C-V2X和DSRC的车辆是可行的,但这种策略会增加成本与复杂性,这将导致汽车制造商最终仅选择其中一种技术。

联网车辆的设备和基础设施设计人员正面对着两个主要的选择:选择DSRC短距离无线通讯技术,或者LTE-V2X无线技术。这两种技术究竟是会互补而共存,或者会有一方胜出,正成为市场上许多人热烈探讨的话题。许多人认为,这两种技术最终将会被证明是互补而非竞争关系,但也有人认为,这两种关系最终将会像是过去的VHS与Beta之争一样,最终只会产生出一个赢家。


不论争论的重点是什麽,最终还是得回到技术层面来。为联网汽车设计设备和基础设施的工程师,将会选择使用哪种通信技术?事实上,仅管未来存在着广泛的可能性,但就目前来看有两种主要选择:这正是短距离通讯技术(DSRC)和LTE-V2X无线技术。


从DSRC的竞争技术看起

DSRC是目前在美国联网汽车市场占有主导地位的技术。事实上,它是由美国联邦监管机构所制订的,在2016年,美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)启动了规则的制定流程,要求所有在2023年销售的汽车都必须配备DSRC的V2V技术。


然而,有一种技术正与DSRC竞争中,就是LTE-V2X蜂巢式通信技术。大众汽车就宣布其所有的自动驾驶车辆,都将由LTE来提供通讯,而中国百度公司不久前也完成了对LTE自动驾驶车辆的测试。许多产业和企业的倡导者直言不讳地表明了LTE相对於DSRC的优势,他们认为LTE具有更强的互操作性、更宽的频宽、更高的网络安全性,并可在私人手机信号塔上来运行分散式网路,而非透过政府支付的专用小型基地台。



图二 : DSRC设备已於2017年开始在美国和日本进行生产,并将於2019年在欧洲开始量产。
图二 : DSRC设备已於2017年开始在美国和日本进行生产,并将於2019年在欧洲开始量产。

许多人也认为,如果没有广泛的LTE连接,要发展完全自动驾驶的车辆将是不可行的。此外,LTE为其他物联网和智慧城市应用提供了许多相同的优势,因此无论是否用於汽车,LTE网路的开发都是不可避免的。特别是随着5G的起飞,4G LTE直接衔接到5G技术也为V2X未来的应用开启了更大的可能性。


然而,DSRC也并非完全没有竞争优势,其许多明显的缺点只会在未来才可能出现。就目前来看,DSRC仍将持续满足联邦政府的任务需要,许多V2V设备的设计仍然集中在DSRC技术上。另一方面,目前美国的道路上并没有汽车行驶所需要的LTE讯号发送塔。


蜂巢式技术的优势

之所以会用VHS与Beta竞争的关系来形容DSRC与LTE-V2X,是因为有另一派的人认为,两者竞争最终只会留下一种存活的技术,来看看他们为什麽这样觉得。



图三 : DSRC因其低延迟和高可靠性等特性而得到了广泛的应用前景。图为NXP所推出的解决方案。
图三 : DSRC因其低延迟和高可靠性等特性而得到了广泛的应用前景。图为NXP所推出的解决方案。

事实上,现阶段许多包括汽车制造商与晶片供应商,都正在选择关键的汽车通讯规格。我们往前看,在今年一月所举办的CES展,在展会的第一天,福特汽车便已经公开承诺,将於2022年开始在美国的所有新车型中,部署汽车V2X技术,也就是C-V2X。以LTE技术为主轴C-V2X正是LTE-V2X,在未来更可衔接新一代的5G通讯技术。5G的优势不用多说,它对於自驾车辆的通讯用途简直就是如虎添翼。而福特此举也使得许多汽车竞争对手,对於是否采用更为成熟的DSRC技术出现了观??。


就在同一天,福特、德国汽车制造商奥迪、意大利摩托车制造商杜卡迪,以及关键晶片组供应商高通宣布,将合作并共同加速推动C-V2X技术的商业部署,以提高行车安全性、交通效率和自动驾驶的进展。他们认为C-V2X技术拥有独到之处,且与DSCR有很大的区别,因为C-V2X与即将推出的5G行动通讯技术高度兼容,换句话说,未来将比现的LTE要快上许多。


C-V2X这种无线通信技术的特点,就在於可以与支援该技术的车辆、人员或交通管理基础设施(如交通信号灯)进行「talk(交谈)」和「listen(倾听)」,以传递重要讯息,并帮助城市交通更安全、更少壅塞状态。而在未来,若搭配快速的5G网路,C-V2X更可实现连接设备之间的直接通讯,换句话说,讯号就不需要再透过基地台,而是允许车辆间快速发送和接收信息。它可以让驾驶员在遇到状况之前,就先知道前方道路发生了什麽状况。


DSRC将是最终赢家?

在过去几年中,DSRC是唯一可用的V2X技术。经过长时间且多次的大规模现场测试,以DSRC为基础的V2X设备已於2017年开始在美国和日本进行生产,并将於2019年在欧洲开始量产。而最近所推出了C-V2X技术,具有相同的功能,可达到车辆之间直接通信联系的目的。


C-V2X由3GPP组织的蜂巢式调变技术所定义,这导致其与DSRC间的非互操作接入层在根本上就已经不同。尽管如此,这两种技术却正用来解决相同的应用,且其他如网路、安全性其具有相同的网络、安全性和应用层。虽然以DSRC技术为基础的V2X被计画用於美国、欧洲和日本等地的车辆部署,但C-V2X也正在其他地区获得很高的发展空间。


由於DSRC和C-V2X源自於不同的技术,也导致了两种系统根本上相异的操作方法。源自Wi-Fi技术的DSRC,针对成本和简单性进行了最隹化,并且其本质上是支持分散式操作的。至於源自LTE的C-V2X,则增加了启用分散式操作的新机制。



图四 : 有些人认为,C-V2X和DSRC之间,将如同VHS与Beta一样展开史诗般的竞争。
图四 : 有些人认为,C-V2X和DSRC之间,将如同VHS与Beta一样展开史诗般的竞争。

许多人认为,DSRC和LTE两种解决方案最终将被证明是互补而非竞争,因为它们可为不同级别的任务提供多种不同的感测能力,进而可带来更安全的驾驶体验。对目前来说,最重要的是要及时了解新兴汽车技术的技术需求,并保持足够的灵活性来适应不断变化的趋势。然而翻开以前VHS与Beta的竞争史,就会明白没有人愿意为了VHS网路而去建造一辆Beta汽车。两技术若要共存,彼此间的互补性将是最大公约数。


当然,支持DSRC的一派认为,DSRC已经开发了10年,并且已得到充分证明。有些人认为,C-V2X和DSRC之间,将如同VHS与Beta一样展开史诗般的竞争。VHS与Beta之间竞争的特性是:彼此各自存在且不相容、各拥其主、各有优点,而最後只会有一个存活。就目前的发展态势,DSRC与-V2X两种系统都可以在车辆和环境中共存,至於最後是否将有单一技术出线能成为最终赢家?专家认为,尽管构建可以同时兼容C-V2X和DSRC的车辆在技术上是可行的,但这种策略会增加成本与复杂性,这将导致汽车制造商最终仅选择其中一种技术。


结语

DSRC因其低延迟和高可靠性等特性而得到了广泛的应用前景。美国联邦通信委员会(FCC)在5.9GHz频段中分配了75MHz的频谱,这是用於车辆到车辆,和车辆到基础设施间的通信。此外,欧洲电信标准协会(ETSI)在5.9GHz频段内分配了30MHz的频谱。2017年DSRC车载设备和路边设备的整体市场总额为1亿600万美元。此外,同年全球汽车DSRC市场估计为6,070万美元,预计接下来将以6.8%的年复合成长率增加。有了各国政府政策的推动,法规的完备以及对安全意识的提升,预期DSRC市场接下来几年的发展也将会十分蓬勃。


[解释名词]DSRC

DSRC是一种短距离无线通信技术,可使车辆直接与其他道路使用者和其他道路使用者进行通信,而无需透过基地台或其他基础设施。每辆车以安全和匿名的方式,每秒发送10次其位置、方向和速度。所有周围的车辆都接收到该消息,并且每个车辆自行评估与由发送讯号车辆间的安全风险。其风险被定义为安全应用,例如左转辅助(LTA)、交叉运动辅助(IMA)等。



图五 :  DSRC目的在於实现网路安全,并透过车辆验证来确保接收讯息的真实性。
图五 : DSRC目的在於实现网路安全,并透过车辆验证来确保接收讯息的真实性。

DSRC目的在於实现网路安全,并透过车辆验证来确保接收讯息的真实性。这些讯息由於不能链接到车辆、不暴露其身份,因此不违反驾驶员隐私。目前5.9GHz频段的75MHz专用频谱是被分配给智慧交通系统(ITS),并专门用於DSRC技术。在过去十多年来,DSRC技术已针对V2X应用进行了标准化,并全面实施和测试,大型DSRC生态链已能提供全套可互操作的解决方案。


DSRC的主要优势是让车辆可以看见盲点,也就是非视线范围所能触及的视角,这些死角通常也没办法透过感测器来获取资讯。透过DSRC技术,即使存在着障碍物,它也可以最隹化车辆的机动性,以高达500km/h的速度来应对快速变化的环境。在实际应用上已经证明可以实现超过1km的侦测范围。


DSRC实现了至今仍难以实现的大规模道路使用者(车辆)间的链接,为V2V和V2I的安全性提供了重要基础。DSRC可以确保车辆间的可互操作达到安全标准,无论车辆大小、品牌与型号如何,都可以协助车辆达到最隹化的交通运行,最大化交通流量并减少堵塞状况发生。


相关文章
802.11ax连结能力在汽车环境中的价值主张
车联网双模设计势不可挡 设立5G专网将加速普及
车联网发展及产业链策略布局观察
云端车辆指纹防盗系统
技术领先同业 罗姆半导体摊位两大明星商品吸睛
comments powered by Disqus
相关讨论
  相关新闻
» AI vs.医学影像辨识 南台湾精准医疗时代掀序幕
» 远景科技欢厌成立10周年 达成完整产品线与SaaS营收成长
» 春电展及资讯科技博览会逾十万买家搜罗
» eBay行动支付再升级 付款功能新增Google Pay
» 瀚??科技与ageis 联手打造AV over IP 发表真4K影音解决方案
  相关产品
» Digi-Key宣布推出供应商主导的KiCad资料库
» Canon全方位智慧商务解决方案聚焦企业转型未来
» 红帽开放原始码技术协助乐天行动网路公司端对端云原生行动网路
» Marvell革新边缘资料中心交换技术
» 丽台科技於2019 GTC大会发表WinFast RTX深度学习工作站

AD


刊登廣告 新聞信箱 读者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2019 远播信息股份有限公司版权所有 Powered by O3
地址:台北市中山北路三段29号11楼 / 电话 (02)2585-5526 / E-Mail: webmaster@ctimes.com.tw