C-V2X漸嶄露頭角　車聯網/定位技術推升自駕性能

然而，自動駕駛面向的是行駛中的車輛，須要考慮到交通中的許多因素，例如，在路況複雜的環境下如何及時避讓行人、提前獲悉交通訊號燈變化、與周圍車輛溝通行駛意圖並及時回應等。因此，單靠車輛自身的智慧化是不夠的，還須借助車、路、網、雲之間的共同協作，讓汽車能夠與道路基礎設施、行人等交通參與者之間即時交流，以便隨時掌握周圍路況。此外，不同品牌汽車之間採用的技術是否具備互通性也是一個關鍵問題，這涉及到汽車與汽車之間是否能夠有效地進行資訊交換。

V2X保障車間通訊

想像一下，未來街道上行駛的汽車每時每刻都在與周圍的汽車、行人、路側單元進行交談，這與人類之間的交流很相似，假如兩人使用不同的語言，必定無法溝通，汽車也是如此。對於汽車來說，這種語言就是汽車採用的V2X(Vehicle-to-Everything)技術，若技術不同或演進路徑不一致，不能進行高效、即時的資訊交換，那未來的交通也無法做到真正的智慧化。

V2X即車聯網技術，主要包括四大類場景，分別為車與車之間的直接通訊(Vehicle-to-Vehicle, V2V)，可提前預警；汽車與道路基礎設施之間的通訊(Vehicle-to-Infrastructure, V2I)，如交通訊號燈、交通標誌、停車位置等；汽車與行人通訊(Vehicle-to-Pedestrian, V2P)，可保障行人安全；這三類皆為基於設備本身之間的通訊，當使用到移動網路環境進行通訊時，還包括汽車通過移動網路與雲端進行通訊(Vehicle-to-Network, V2N)(圖1)。

各國積極推進C-V2X

V2X技術使車輛具備感知系統，就如同為汽車配備了一雙千里眼，可以擺脫人類駕駛員的視野局限性，以減少事故發生、緩解交通擁塞的問題，同時可提供其他資訊服務。

目前，V2X技術主要分為DSRC與C-V2X兩大陣營。其中，DSRC全稱為Dedicated Short Range Communication，即專用短距離通訊技術。

DSRC的頂層協定疊基於IEEE 1609標準開發，底層基於IEEE 802.11p，可以在特定區域內(通常為數十公尺)實現對高速移動目標的識別和雙向通訊。DSRC已在美國經過10餘年的廣泛測試，技術相對成熟，日本也在2017年底基本完成路側單元部署，歐洲則剛剛起步。

而另外一種C-V2X技術則是由3GPP定義的基於蜂巢式通訊的V2X技術，它包含基於LTE以及未來5G的V2X系統，這項技術最大的優勢是能夠借助已存在的LTE網路設施來實現資訊交換。C-V2X支援兩種通訊介面，即蜂巢式通訊介面(Uu)和直連通訊介面(PC5)。

相較於DSRC的數十公尺短距離通訊，C-V2X不僅可以增強傳輸距離和可靠性，還是唯一具有清晰5G演進路徑的V2X技術。而根據5G網路的關鍵能力指標，5G可以支援的終端移動性達到500km/h，時間延遲低至1毫秒，能夠滿足道路上高速行駛的汽車對於網路連線的需求。

這意味著隨著5G技術的成熟，未來C-V2X能夠緊跟趨勢，利用5G低延遲、高可靠性和高頻寬的優勢來適應更複雜的駕駛場景。

除此之外，基於強大的3GPP生態系統和連續完善的蜂巢式網路覆蓋，C-V2X還可以大幅降低未來自動駕駛以及車聯網部署成本(圖2)。

雖然與DSRC相比，C-V2X起步時間相對較晚，但是近幾年在3GPP、電信商、晶片廠(如高通)以及各大整車廠的推動下發展尤其迅速，目前關鍵技術指標已經制定完成，標準體系也在不斷完善，C-V2X在產業化進程方面與DSRC的差距正在逐步縮小。

隨著5G商用的接近，C-V2X技術的優勢越來越突顯，也吸引著更多汽車產業參與者加入其陣營。來自全球各界的領先企業還成立了5G汽車通訊技術聯盟(5GAA)，共同推動5G工業標準的制定。

根據5GAA官網，截至2019年3月為止，其成員包括110家企業。其中，營運商代表有中國移動、遠傳電信、Verizon、AT&T和Vodafone等，晶片廠商則有美國高通，通訊模組包括移遠通訊，汽車廠商代表則陣容相當龐大，囊括了寶馬、奧迪、戴姆勒、福特、捷豹路虎、日產、標緻雪鐵龍、上汽、大眾、現代、本田等。這也從另一個層面表明，C-V2X技術在汽車產業鏈擁有龐大的擁躉，聲勢相當強勁。

實現自駕汽車願景　必須穩紮穩打

與行動通訊技術在其他領域的應用不同，汽車隨時都可能處於高速行駛狀態，並且事關車主、行人等交通參與各方的安全，因此對各項技術方案論證、核心元件的要求非常嚴苛。以移遠通信(Quectel)的車載前裝通訊模組為例，一片模組如果要應用在車載前裝中，首先要達到車規級，嚴格遵循車規級產品品管流程，如PPAP、8D、DFMEA、PFMEA等，來確保極高的可靠性、防靜電和防電磁干擾功能。

而該公司推出的第一款LTE Cat4車規級通訊模組從投入研發到批量生產，就耗費了長達三年多的時間。首先，模組出廠前要經歷上百項可靠性測試，而在整車廠客戶研發階段，亦須要針對各種複雜的車載環境反覆進行大量測試，唯有上述環節全面過關，才能真正應用到汽車系統中。以小窺大，一片模組尚且如此，整個自駕汽車更是一個需要長期投入、穩紮穩打的產業。

車聯網涉及到很多技術和產業，須通過汽車、電子、通訊等多個領域的技術創新，來共同促進發展，所以跨界合作是必不可少的。除了對硬體規格和品質有特殊要求，自動駕駛汽車的真正落地也離不開高精度定位和高精度地圖等軟體設施。

位置數據是V2X應用必須獲取的資訊之一，而位置的準確性則決定了車輛之間在資訊交換之後能否做出正確的決策。試想普通GPS定位誤差動輒10公尺、20公尺，汽車使用這樣的定位技術根本無法分辨出自己處在哪個路口、主要幹道還是支線，高架上還是地面道路，又如何判斷自己與其他道路設施的相對位置，進而實現V2X應用技術中的各類預警、輔助功能呢？

綜合上述可知，V2X的真正商業化，還要依賴於公尺等級乃至公分等級的定位技術，這也是車與車、車與人、車與路側單元等各類C-V2X資訊交換的重要基礎。

而以目前市場發展情況來看，市面上已有完整的高精度定位全球導航衛星系統(GNSS)解決方案，可支援車道級定位，當與協力廠商GNSS校正服務相結合時，部分條件下甚至可以達到誤差在一公分至數十公分範圍內的高精度定位，從而更好地支援各類車聯網應用，為自動駕駛技術應用提供支援，也為駕駛安全提供強有力的保障。

車聯網的前景非常廣闊，根據市場調研機構Machina Research的預測，車聯網產業市場規模將在2026年達到2,730億美元。通訊技術在不斷發展，或許未來會出現新的、更先進的通訊車載技術，但是智慧汽車的大趨勢已無法阻擋。

(本文作者任職於移遠通信)