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聯網汽車將驅動5G服務
[作者 Mark Patrick]   2022年05月20日 星期五 瀏覽人次: [9548]

雖然L5完全自動駕駛汽車成為商業現實可能尚需幾年時間,但您購買的下一輛汽車很可能會支援網際網路連接。根據市場研究和商業諮詢服務公司 P&S Intelligence 的資料,到 2025 年,全球聯網汽車市場將從2019年724.992億美金成長到1984.597億美金,年複合成長率達到24.1%。這一成長回應了消費者對改善駕駛體驗的需求也在不斷增加,也呈現出電子產品尺寸和成本不斷降低趨勢。


聯網汽車被定義為能夠透過網路連接到其他服務和設備的汽車,這些設備包括筆記型電腦和手機、其他聯網汽車技術、家庭、辦公室或交通訊號燈或應急中心等基礎設施。當下汽車擁有大量電子設備,並具備強大演算能力,並且有很多感測器(圖一),以至於它們非常類似於行動物聯網(IoT)設備,這種能力可用於管理三大領域:遠端訊息處理(車輛位置、駕駛員行為、引擎診斷和車輛活動)、用以處理周圍環境的基於蜂巢網路車輛到萬物(C-V2X)通訊,以及訊息娛樂系統(車輛乘員使用者體驗,UX)。


圖一 : 當今汽車包含多個電子分系統。(source:NXP)
圖一 : 當今汽車包含多個電子分系統。(source:NXP)

聯網汽車示例

仰仗所有這種車載演算能力,聯網汽車每天可以生成多達 4TB 資料,而 C-V2X 通訊技術發展則可以利用這些資料來實現多個示例(圖二)。例如,從引擎管理系統拮取的資料可以發送到遠端服務中心,以促進預防性維護。汽車拮取到有關當地交通狀況和天氣訊息可以輸入公共安全資料庫,駕駛員行為和車輛里程可以支援基於使用情況的保險計畫。



圖二 : C-V2X 通訊技術支援多種用例。(source:NXP)
圖二 : C-V2X 通訊技術支援多種用例。(source:NXP)

我們目前道路上越來越多的混合動力電動車已經在利用日益複雜的能源管理系統來確定最佳動力來源:電動機或內燃機,當然這也仰仗於諸如行程概況和駕駛員風格等訊息。蜂巢網路功率和覆蓋範圍改進使這些車載系統能夠利用基於雲端邊緣處理技術和人工智慧(AI)來做出更明智決策,提高車輛續航里程,減少碳排放,並最大限度延長電池壽命和改進性能。


C-V2X 標準管理聯網汽車安全性

全球標準組織 3GPP 認識到不斷提高的聯網汽車通訊重要性和安全關鍵性,因而有責任開發支援聯網汽車C-V2X 技術。伴隨蜂巢網路技術發展,3GPP 一直在增加 C-V2X 功能(圖三)。 3GPP 第 16 版中所定義功能已經為自動駕駛汽車高階駕駛應用鋪平道路,並且能夠利用已有高輸出量、超可靠、低延遲5G 網路。



圖三 : 3GPP V2X 標準演進。(source:5GAA,c-V2X部署時間表)
圖三 : 3GPP V2X 標準演進。(source:5GAA,c-V2X部署時間表)

距離自動駕駛汽車廣泛應用可能尚有一段路要走,但Google的 Waymo、BMW的 Vision iNext 和Tesla等車型的高調試驗正在成為當下頭條新聞,並且也已經建立行業預期和未來強勁勢頭。目前已經有許多高端車輛配備自動駕駛技術一些次集功能,而這些車輛駕駛員則仰仗 C-V2X 技術。


儘管 4G/LTE 網路速度足以支援上述許多用例,但由於聯網汽車共用資料量不斷成長,對可用頻寬提出了越來越大挑戰。此外,伴隨能源管理等車載系統變得更加複雜,對網路延遲性能期望也會逐步提高。


結論

聯網汽車時代仍在不斷發展,因此 5G 連接之潛在優勢尚未達到關鍵數量狀態。但伴隨全自動駕駛汽車成為現實越來越近,網路速率和雲端邊緣處理能力將需要達到類似人腦反射水準延遲,可靠和安全運行要求聯網汽車能夠即時回應周邊事件。


儘管 5G 最初重點是放在重要城市和大都市部署,但 C-V2X 基礎設施、車輛遠端訊息處理和訊息娛樂都將仰仗於可靠通訊基礎設施。當下的無線網路正在快速成為自動駕駛汽車未來發展障礙,因此業內一直在大聲疾呼,沒有 5G 就沒有自動駕駛汽車!


考量光纖級別輸出量和延遲要求,聯網汽車是5G設計用例之經典展示,汽車行業無疑將成為5G服務推出的關鍵驅動力。


(本文作者Mark Patrick任職於貿澤電子)


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