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即将改变全球汽车格局的V2X 帮中国市场登上汽车智能化指数世界第一

Simon观察 来源:电子发烧友网 作者:黄山明 2021-01-21 08:49 次阅读


电子发烧友网报道(文/黄山明)从1769年世界第一台蒸汽驱动的三轮汽车被发明以来,到如今汽车已经发展了近250年之久。汽车从单纯的载物工具,变成了人们生活中的一部分。随着技术发展,汽车与生活联系更为紧密,在汽车中,用户更加迫切与社会能够即时、有效的通信智能网联汽车便因此而生。

作为网联汽车的关键,V2X技术正在快速发展。据中汽协预测,2025年新车销量将达到3000万辆,届时PA、CA级智能网联车数量约为1500万辆,且将有1500万辆新车装配C-V2X终端。同时,5G技术的发展也将对网联汽车产生进一步影响,据Counterpoint预测,到2025年,中国5G联网汽车的销量将跃升至710万辆,占全国互联汽车总销量的40%。

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图源:民生证券


业界普遍认为,2019年是5G商用元年,而2020年是5G的应用元年。有方科技VP付国武认为,经过近两年的探索,全球对于5G的建设及应用都有了一定的成果,尤其车联网是 5G 高可靠低时延通信场景(uRLLC)的最重要应用之一。5G为V2X的落地提供了加速和助力,其低时延、高带宽、大联接等特点非常适合高速移动、终端设备多且数据量巨大的通信需求。

从技术角度来看,5G移动通信技术具备三大特点-高带宽、低时延、海量连接。在已经冻结的5G Realese.16标准里对于5G NR-V2X技术细节做了详细描述, 其中通过引入组播和广播等多种通信模式,优化和增强在感知、调度、拥塞、重传等上的技术,实现3GPP对于V2X更加高级的应用场景,如车辆编队、高级驾驶、扩展传感器、远程驾驶等应用服务。

车辆行驶过程中,对于网络时延性要求较高,如自动驾驶中紧急制动的反应时间,是整个系统的响应时间,包括了网络云端计算处理时间、车间协商处理的时间,也包括了车辆本身系统计算及制动处理时间。相比4G网络50-80毫秒的延时,未来5G网络能够在提供99.999%稳定性的同时做到小于1毫秒的通讯时延,是V2X技术普及的重要前提。

有方科技深刻理解车联网行业客户对低时延、高可靠通信的需求,针对汽车前装市场已经推出4G车规级模块产品(包括Cat.1和Cat.4),5G+V2X车规级无线通信模块产品也很快将面世,为V2X的应用和落地提供更丰富且更具差异化特点的通信方案。

5G具有低时延、高可靠、高速率、广连接的特点,同时还拥有SDN(软件定义网络)、NFV(网络功能虚拟化)、网络切片等技术,提升智能网联车业务效率及安全性,也加速了V2X的普及。

解决V2X联网稳定性及安全需求

当汽车进入到网联时代,但其所面临的网络环境其实与普通消费者并不相同,由于经常处于户外,不仅需要面对复杂的电磁环境干扰,还可能面临极端天气,如雷暴、飓风等环境的影响,这也对汽车通信提出了更高的挑战。

有方科技CTO肖悦赏表示,可以通过三方面来确保通信的稳定性。首先,通过多次测试和验证,来提升通信模块的可靠性;其次,不断优化产品的电路设计,以及抗电磁干扰能力;此外,严格遵守IATF 16949等一系列产品研发规范,确保有方的无线通信产品在严苛的车辆运行环境下仍能够保持稳定可靠的运行。

此外,在网联汽车出现后,伴随着自动驾驶、远程控制等技术的发展,虽然提升了驾驶员的驾驶体验,但也带来了一定的信息安全隐患。尤其在驾驶过程中,如果发生车内装置被其他人控制,不仅会带来信息安全的问题,也会对驾驶造成更大威胁。

苏州国芯负责汽车电子市场的刘洋提到,信息安全是自动驾驶技术的基石,没有信息安全的自动驾驶技术就是建立在沙子之上的无根大厦,它会威胁所有人的人身安全,这比城市交通系统瘫痪要严重的多。

在V2X通信中,直连通信的终端之间主要通过PC5接口以广播方式进行发送/接收数据,作为对应的V2X接收终端可以接收到通信范围内的所有广播消息。无论这些消息是否合法,很显然在实际V2X通信时候会存在虚假消息、信息修改、信息泄露等安全风险,这些都将影响车联网业务正常运行,严重的会影响车辆行驶安全以及行人的道路交通安全,因此V2X商用化离不开信息和数据安全。

目前有越来越多的安全厂商参与V2X产业当中,旨在解决V2X设备直连通信中面临的消息伪造、完整性和身份的真实性等问题,构建完善的V2X安全认证体系,确保信息通信的安全性。

V2X自身在协议层、加密层、应用层以及整个生态都有各自的安全保障机制和协议,因此端-管-云各个层级的信息安全可以在实际应用中逐步形成保障机制,并且不断完善。

有方科技早已洞察到了行业对于信息安全的诉求,有针对性的研发了防入侵加密技术,并且已经在有方蜂窝通信模块及解决方案得到应用。此外,有方科技还与区块链行业伙伴合作,为数据安全可信上云、上链提供保障。

刘洋表示,国芯CCM3310S-T系列和某款在研的新一代车规级安全芯片可为国内的汽车安全及车联网通信安全提供解决方案。这两个系列芯片产品基于EFLASH汽车电子工艺、采用国内具有自主知识产权的32位CPU安全内核CS0进行设计,具有低功耗、高性能、多功能及高安全性等特点。芯片内置高等级安全特性的硬件算法处理器,支持国家商用密码算法及国际标准算法,最大限度的满足安全模块的应用需求。

中国企业参与V2X标准制定 2025年将规模量产

从市场趋势来看,未来汽车网联化、智能化一个大方向,从IHS Markit分享的数据来看,2019年中国市场智能网联汽车渗透率在35.3%左右,而到2025年,渗透率将达到75.9%。而一个产业的快速发展,离不开其标准的制定。值得注意的是,这次的V2X,中国将握有更多的话语权。

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数据来源:IHS Markit


C-V2X作为蜂窝通信面向汽车行业新业务的延伸,2020年5G R16标准被确立,而支持增强5G的R17标准将在今年发布,R16的确立势必对C-V2X产业注入更大的信心,一方面是为C-V2X技术给出了清晰的演进路线,另一方面是对后续产品研发和产业可持续发展提供了重要的指导意义。

刘洋提到,在5G标准制定中,中国企业和机构贡献巨大,据不完全统计,C-V2X相关专利中美欧三者基本各占30%,相对来说各国所占比例比较均衡,我国在车辆网领域一直主推C-V2X标准,在政府政策的大力推动下,我国企业在C-V2X相关技术的整个产业链上均有布局,产业伙伴十分丰富,相关企业在C-V2X领域具备话语权、专业部署具有自主可控优势,企业的参与度大大提升,行业生态已完成初步建立。

付国武也表示,V2X标准原本是由引领行业发展的欧美国家制定的。随着中国的5G以及V2X等相关技术的快速发展以及大规模应用,形成了良好的生态——目前中国的汽车智能化指数排名世界第一,因此中国在V2X标准的制定上有了话语权。随着越来越多V2X相关的先导实验基地的建设,以及更多国家政策在“车路协同”等方面的扶持,我国的V2X产业正由测试验证逐步向示范应用、大规模推广迈进。

不过,尽管V2X能够帮助驾驶员获得更好的驾驶体验,但目前也仅有很少的几个主机厂愿意主动去尝试,因为V2X会增加整车的成本与重量。虽然C-V2X已经成为汽车、通信、交通等各行业的热点, 但从整体来看,产业化部署依然需要一定的市场孵化期,主要原因是C-V2X的产业化部署是一个非常庞大的系统工程,需要跨行业跨部门协同合作,不仅仅是主机厂的事情。V2X只有让车企和最终的消费者的买单能够“物有所值”,而交通部的基础设施能够“物尽其用”,产业发展才能得到良性循环。

有方科技认为,其实V2X设备并不会过多增加整车的成本和重量。例如自动驾驶相关设备,不但丰富了车辆的更多功能,提升车辆智能化程度,同时还从整体上降低了通信方案的价格(单价)。另一方面,随着产业链的成熟、智慧道路基础设施的大规模建设,以及支持V2X车辆数量的快速增长,汽车会演变成数字移动空间,并进而创造更加丰富的业务应用场景与商业盈利模式。

至于V2X系统何时能够大规模部署,众多企业都反馈2025年将成为C-V2X规模化部署的节点,而到了2030年,C-V2X将成为新车标配。

持续看好C-V2X 多家大厂陆续布局

就在去年的11月份,美国FCC决定重新分配5.9GHz频段,将原先分配给DSRC的70M中的30M给了C-V2X,这项政策既体现了美国对技术标准与产业路径的选择,也表明了C-V2X在全球产业竞争中形成相对的优势。

而5G R16标准的划定,也加速了车联网技术的发展,共同推动C-V2X的商业化落地。有不少主机厂已经决定在2022-2023年开始装配5G V2X设备。

有方科技也做出了相应布局,除了车规模块A70外,N58也成为业界首款在车载前装商用的Cat.1模块,同时也是车载后装智能车盒中首款应用的Cat.1模块,除了推出独立的V2X模块外,还将推出5G+V2X模块产品。同时,近期,有方科技还将在5G车联网行业有大动作,为行业客户提供更加稳定可靠的产品和更丰富的选择。

作为芯片原厂的国芯也对C-V2X非常看好,早在2017年5月就立项开始研发CCM3310S-T系列车规级安全芯片,目前CCM3310S-T系列已通过车规级认证,性能指标达到国外龙头厂商的同类产品水平,已在多家知名汽车电子安全模组厂商进行测试与认证,是国内为数不多的符合车规级要求的安全芯片之一。

此外,国芯某款在研的新一代车规级安全芯片,是为应对未来市场对车联网安全芯片的更高要求,未来将成为国芯在C-V2X领域的拳头产品。


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