5G來了——車聯(lián)網(wǎng)的那些事
前面幾篇說到了5G的十八般武藝和5G的面貌，這回我們來說說5G的一大應(yīng)用領(lǐng)域——車聯(lián)網(wǎng)。
為什么要讓車聯(lián)網(wǎng)呢？
說到車聯(lián)網(wǎng)，顧名思義就是讓車聯(lián)上網(wǎng)。習(xí)主席最近告訴大家，我們中國(guó)要建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)，國(guó)內(nèi)運(yùn)輸要實(shí)現(xiàn)全國(guó)123出行交通圈，國(guó)際運(yùn)輸要實(shí)現(xiàn)全球123快貨物流圈，讓“一帶一路”依托交通運(yùn)輸骨干網(wǎng)這個(gè)強(qiáng)大的運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)展翅高飛、惠及世界。現(xiàn)在航空運(yùn)輸和鐵路運(yùn)輸都是各成體系的，運(yùn)輸速度因?yàn)楦咝Ыy(tǒng)一的運(yùn)輸組織形成了強(qiáng)大的運(yùn)輸能力，唯有依靠公路和城市道路的車輛運(yùn)輸還不成體系。本來汽車運(yùn)動(dòng)速度就慢于高鐵、飛機(jī)，再“各自為政”，公路運(yùn)輸和城市道路運(yùn)輸?shù)男首匀簧喜蝗ァ矶率浅B(tài)、交通事故是常態(tài)、拉空車的無(wú)效運(yùn)輸也是常態(tài)。
因此，我們要讓跑在路上的車也有一個(gè)強(qiáng)悍的系統(tǒng)來指揮它們像飛機(jī)和火車一樣更有節(jié)奏地出行，提升安全性，同時(shí)提升效率，增加有效運(yùn)輸比例。這就不能僅僅依靠路面駕駛員來決策了，需要一個(gè)“最強(qiáng)大腦”——5G車聯(lián)網(wǎng)。
圖1 車聯(lián)網(wǎng)功能示意
來源http://k.sina.com.cn/article_6335392130_1799e6982001007yvj.html
有了車聯(lián)網(wǎng)，汽車秒變裝甲指揮艙
“這里是XX交通廣播電臺(tái)……歡迎您收聽路況信息”。上世紀(jì)80、90年代這么老土的收音機(jī)，傳來的聲音很有年代味道，但也該退休了。大家想過么，過去路況信息并不是直接反映給駕駛員的，而是通過公安交通管理局先進(jìn)行路面線圈采集，再變成人工圖像，再傳到廣播電臺(tái)，最后由廣播電臺(tái)傳到車上，駕駛員還要邊聽邊開車思考。而且，最煩人的是，路況不是實(shí)時(shí)的。有了4G網(wǎng)絡(luò)，各種地圖導(dǎo)航也可以傳送路況信息，但依舊不實(shí)時(shí)，而且不準(zhǔn)確。有時(shí)候車都開到堵的地方了，路況才顯示擁堵。這怎么行？悟空要有急事開車接唐師傅，不僅會(huì)猴急，而且要被遲鈍的導(dǎo)航坑死在路上嘍。
5G車聯(lián)網(wǎng)，讓一切傳來傳去的滯后信息煙消云散，汽車秒變指揮艙。來看看他們有哪些黑科技。
車的黑科技1：實(shí)時(shí)道路交通信息決策
5G車聯(lián)網(wǎng)的速度極快，快到千分之一秒以下，比人眨眼睛的速度快100倍。加上5G的高速率設(shè)定，車聯(lián)網(wǎng)可以將每一輛車的實(shí)時(shí)位置、方向、速度和加速度全部傳回路旁設(shè)施，再以極快的速度實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛信息的高速計(jì)算。據(jù)測(cè)算，這種計(jì)算密度相當(dāng)于車輛在120km/h行駛時(shí)，每行駛5-10cm，就可以進(jìn)行一次數(shù)據(jù)交互。如果是時(shí)速60km/h，則車輛每行駛3-5cm就可以進(jìn)行一次數(shù)據(jù)交互。這使得車輛的移動(dòng)軌跡幾乎可以實(shí)時(shí)掌握，也就可以為道路信息的實(shí)時(shí)決策提供依據(jù)。
當(dāng)一條路上甚至一條車道的車流變密時(shí)，基站幾乎可以在擁堵發(fā)生的同時(shí)就將這些信息讓周圍道路1平方公里甚至幾十平方公里的道路系統(tǒng)車輛知曉。之后，每一輛車都會(huì)計(jì)算最優(yōu)路徑，并實(shí)時(shí)共享路徑信息。
圖2 車聯(lián)網(wǎng)示意
來源https://www.leiphone.com/news/201711/m5GxcZwauNU7utDA.html?from=groupmessage&isappinstalled=0
而在路旁設(shè)施連接的另一端——計(jì)算中心，或者叫云端，就會(huì)根據(jù)路況實(shí)時(shí)編排最優(yōu)路徑和最佳信號(hào)燈帶狀態(tài)，并通過路旁設(shè)施回傳給每一輛車、每一位駕駛員。駕駛員甚至還沒來得及決策，車輛就已經(jīng)在10秒甚至1秒以內(nèi)找到了最佳行駛路徑。這時(shí)，無(wú)論是人去駕駛還是車輛自動(dòng)駕駛，都可以最大程度依賴信息決策而采取正確的行動(dòng)。
圖3 車聯(lián)網(wǎng)路試
來源：奧迪中國(guó)新聞中心http://www.audichina.cn/cn/brand/zh.html
這就實(shí)現(xiàn)了“人－車－路－云”的高度實(shí)時(shí)協(xié)同。以后，因?yàn)樾畔笤斐傻膿矶隆牛淮嬖诘摹＜尤孔咦咄Ｍ＃坎淮嬖诘摹?
車的黑科技2：安全的自動(dòng)駕駛——編組高速高效運(yùn)輸，事故率卻降到最低
上文說到了5G低時(shí)延，讓車聯(lián)網(wǎng)帶給我們?cè)诔鲂泻臀锪鬟\(yùn)輸?shù)淖畲笞兓褪沁\(yùn)輸效率成倍提升，事故率卻成倍降低。為什么？因?yàn)楦邘捀呖煽康男畔鬏敽陀?jì)算，讓車輛傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幾乎不存在延時(shí)和掉線的情況。速度快、頻次高，會(huì)將車輛運(yùn)輸和操作的失誤概率降到最低，同時(shí)可以讓城市道路特別是高速公路上跑的汽車以同一個(gè)節(jié)奏行動(dòng)。這不就是把汽車變成了火車么？還是自動(dòng)的！開篇說到的“各自為政”終于在5G車聯(lián)網(wǎng)的統(tǒng)領(lǐng)下變?yōu)榱恕敖y(tǒng)一步伐、統(tǒng)一行進(jìn)”。自動(dòng)駕駛，終于不再是科幻片中的CG，而因?yàn)檐嚶?lián)網(wǎng)的付諸實(shí)施成為即將到來的現(xiàn)實(shí)。誰(shuí)說這不是好事呢。
圖4 公路火車
https://auto.qq.com/a/20170925/050089.htm?qqcom_pgv_from=aio
其實(shí)，人類早在1980年就已經(jīng)在試驗(yàn)自動(dòng)駕駛了。可是，當(dāng)時(shí)電子技術(shù)和通信技術(shù)的沒有現(xiàn)在發(fā)達(dá)，編組高效安全運(yùn)輸——自動(dòng)駕駛的雛形，僅在部分環(huán)節(jié)——比如車載雷達(dá)防撞和跟蹤上實(shí)現(xiàn)了部分功能，而道路還必須是專門用于測(cè)試的。由于沒有車輛之間、車輛與路旁設(shè)備的高速可靠低時(shí)延通信，這一夢(mèng)想足足讓我們等待了40年。如今，這一切已經(jīng)因?yàn)?G要逐步實(shí)現(xiàn)了。
圖5 1984年試驗(yàn)的Navlab 1自動(dòng)駕駛卡車
圖片來源https://www.ifanr.com/744642
和“5G”這個(gè)讀音一樣，自動(dòng)駕駛也分為了5級(jí)。配備北斗定位系統(tǒng)、毫米波高頻段（24GHz、77-81GHz）雷達(dá)、視覺辨識(shí)系統(tǒng)、超高精度三維地圖四兄弟，加上5G車聯(lián)網(wǎng)這個(gè)五哥，自動(dòng)駕駛已經(jīng)逐步可以從1級(jí)（駕駛?cè)瞬僮鬈囕v，但ABS、ESP裝置有時(shí)能發(fā)揮作用）逐漸升級(jí)到4級(jí)（有方向盤的自動(dòng)駕駛）和5級(jí)（無(wú)方向盤全時(shí)自動(dòng)駕駛）。
圖6 城市車聯(lián)網(wǎng)示意
來源http://www.sohu.com/a/117157614_115871
高速、高效，還相當(dāng)?shù)匕踩缆愤\(yùn)輸效率也會(huì)提升很多，路上也幾乎不再有事故，真棒！忽然多想了一下，車聯(lián)網(wǎng)這么牛卻不能把車變形為擎天柱，稍微有一點(diǎn)遺憾哈。（其實(shí)自動(dòng)駕駛最先投入商用的就是卡車運(yùn)輸）但是，車聯(lián)網(wǎng)能把汽車變成裝甲指揮艙還是很拉轟的。那時(shí)，你還將可以見證車聯(lián)網(wǎng)汽車的另一項(xiàng)變形。走著！
有了車聯(lián)網(wǎng)，汽車秒變移動(dòng)屋
說俗點(diǎn)，車聯(lián)網(wǎng)不僅可以讓一臺(tái)車自己跑來跑去，還可以把路面上的車變成一個(gè)移動(dòng)的超大號(hào)手機(jī)。有了像手機(jī)一樣的功能，汽車就不僅僅是一臺(tái)汽車，而是一間行走的房屋，或許是一個(gè)行走的家呢。那時(shí)，汽車就真的不是汽車，而是家庭的一個(gè)成員或者是你的一個(gè)朋友了。你可以在前往目的地時(shí)讓車輛邊自動(dòng)行駛邊尋找衣食住行的每一樣信息，甚至可以讓車輛提前補(bǔ)充燃料，提前開啟空調(diào)，提前開啟電視下網(wǎng)紅劇，也許還可以把不會(huì)開車（也用不著學(xué)了）的爸媽、男票、女票、可愛小寶寶順道拉回來和你小聚一下，也不錯(cuò)哈！再多想一步，讓車聯(lián)網(wǎng)幫你在上班時(shí)省點(diǎn)停車費(fèi)，車自己出去拉個(gè)活，給你掙點(diǎn)小外快，躺著就把錢掙了。嗯，不能再想了，太幸福了:-P
圖7 車聯(lián)網(wǎng)改變衣食住行
來源http://www.sohu.com/a/255263320_464000
后記：呼啦一下讀者全跑了，都去坐車聯(lián)網(wǎng)汽車去嗨皮了。不遠(yuǎn)處還傳來一聲：“悟空，你不用來接我了，為師已經(jīng)坐上車去化緣了。”