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2020/7/30 14:57

鸿课堂∣大唐高鸿胡金玲--C-V2X助力智能交通发展

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近日,大唐高鸿车联网首席专家胡金玲在世界人工智能大会无人驾驶论坛进行了主旨为“C-V2X,助力智能交通发展”的演讲,以下是主要观点总结。

一、智能交通与C-V2X

智能交通横贯整个交通运输大体系,使我们的出行更加安全、高效、绿色、便捷。随着当前新技术的应用,智能交通也步入了新的发展阶段。以新一代的信息技术、人工智能还有自动驾驶为代表的新技术,对我们的出行产生了深远的影响。新技术和交通要素的集成、协同发展也进一步促进新的载运工具、基础设施的发展,从而催生了新的经济业态产生。

智能交通与国计民生息息相关,目前各国政府均出台了系列政策来推动智能交通的部署和发展。美国在2020年1月发布了Automated Vehicles 4.0,3月发布更新版《智能交通战略规划2020~2025》,从对技术的关注转移到了对智能交通应用的发展;在欧洲,通过C-Roads项目以及欧盟C-ITS 战略来推动整个欧洲的框架和大规模部署;中国在去年9月份发布了交通强国建设纲要,提出到2035年基本实现交通强国的目标。

早期的车路基础设施基本是独立发展。SAE对智能驾驶进行了分级划分,得到汽车产业的广泛认可。具体如下图所示:

在车端,根据驾驶员参与控制的程度,智能驾驶等级划分为6级,即从0到5。同样在路侧,根据网联化、智能化、自动化程度以及服务对象可以划分为6级,即从L0到L5级。目前交通行业对于基础设施的等级划分还处在讨论阶段。

实现“聪明的车+智慧的路”需要C-V2X技术。可以说C-V2X在两者之间架起了桥梁,是发展智慧交通的关键使能技术。在不同的发展阶段,C-V2X可以说是专门适用于智能交通的定制化技术,它可以提供车路信息交互、协同感知及协同控制功能,进一步推动交通智能化。

二、C-V2X技术及产业发展

下面给大家介绍一下C-V2X技术。C-V2X(Cellular V2X)是指基于蜂窝的V2X技术。

C指代cellular ,我们基于蜂窝发展了车车、车路直通的技术,短距直通的特性和原先蜂窝中长距的通信结合在一起,可以全面支持安全效率、信息娱乐等一系列车联网应用。当然,原先的蜂窝技术和直通技术也都是持续发展的,未来也会支持自动驾驶的应用。

C-V2X实际上是5G的重要组成部分。从概念上讲C-V2X包含两个发展阶段,即现有的LTE-V2X 和未来的NR-V2X(新空口V2X)。LTE-V2X的概念最早是由大唐电信集团于2013年提出,2017年在3GPP完成标准化。NR-V2X实际是LTE-V2X技术的演进,已经在3GPP开始了标准化制定工作,前不久刚在3GPP完成R16版本冻结。R17在终端省电、增强定位能力等多方面也在展开持续研究。

作为针对智能交通专门定制化研究的技术和标准,C-V2X有望在交通、汽车行业得到普及和落地应用。在我国,交通和汽车行业也都在开展具体的标准化工作。在交通方面,主要是C-ITS 智能交通产业联盟,ITS标委会进行车联网标准工作;在汽车方面,主要是C-SAE 智能网联创新联盟V2X工作组、汽标委智能网联分标委开展工作。

今年5月份,ITS标委会针对《公路工程适应自动驾驶附属设施总体技术规范》开展了意见征求,并启动数字化基础设施与车路协同标准体系梳理工作。C-ITS与C-SAE联合发布团体标准《车用通信系统应用层及应用数据交互标准》,展开第二阶段研究。

汽标委启动国标《基于LTE-V2X的车载信息交互系统直连通信技术要求》制定工作,而标准制定和测试关联十分紧密。今年1月份,针对标准进行了第一阶段零部件级测试,汽标委、大唐信通院等均参与测试,具体包括协议一致性、通信安全、系统射频性能、系统定位、消息发送等标准草案内容。

接下来给大家介绍一下C-V2X的产业发展。C-V2X在我国发展比较迅速,也经过了“三跨”“四跨”互联互通的测试。因为C-V2X新增加了车车、车路直通的通信接口,引入新的广播机制,也会带来新的安全风险,所以这里重点介绍一下车联网的安全机制验证。新的安全风险如信息被篡改、假冒终端等,为了提升系统的可靠性,C-V2X系统采用了基于PKI的机制,通过安全证书的方式来保证系统的安全。如下图所示:

我们在CCSA完成了一个基于车联网通信安全技术要求的标准,基于标准建立了整套安全证书管理系统。在这个系统中,终端发送信息时需要一个签名,接收端通过对签名的校验确认发送端消息的合法性。当然,在系统中还有应用授权、隐私保护等一些要求,所以安全证书也分为不同的种类。通过一整套PKI的机制,用注册证书确认终端合法身份来建立信任,根据不同的业务用应用证书来发送消息。为了保护用户隐私,我们也提供匿名证书,车载终端的证书随着时间进行变化,从而避免对车辆的跟踪,起到保护隐私的作用。

同样在系统中,我们也有对异常行为的检测机制。一旦有异常行为,就会撤销终端证书,避免假冒终端、不法用户窃取信息等行为。去年在上海举办的“四跨”活动,共有60多家企业参加。此次活动中最为重要的便是成功验证了车联网安全机制的成熟度以及产业广泛的参与度。

由于C-V2X技术的先进性和产业的广泛参与,得到了我国一系列政策的支持。今年发布的最新重点政策如下图所示:

实际上,C-V2X不仅在我国快速发展,在全球产业竞争中也获得了广泛的认可。在国际产业联盟和标准组织的组织下,国际上也对C-V2X做了一些互联互通的测试。

在标准化方面:

2019年4月,5GAA率先在德国的汽车测试场开展了国际上C-V2X的互联互通测试;

2019年12月, ETSI和5GAA联合举办第二次C-V2X互通测试,在实验室及外场均进行了测试。

在产业化方面:

2019年1月,福特(Ford)公司宣布放弃IEEE 802.11p,选择C-V2X(LTE-V2X);

2019年7月,欧盟拒绝802.11p作为唯一标准;

2019年12月,美国FCC发布消息,为C-V2X分配20MHz频谱(5905-5925)资源,与中国相同。

根据目前C-V2X研究及发展的进度,我们对C-V2X车联网产业发展时间的判断基本如下:

2017-2020年:LTE-V2X技术试验、规模试验、先导应用;NR-V2X 标准研究、制定

2020-2023年:LTE-V2X商业应用,起步发展;NR-V2X概念验证,技术试验

2023-2025年:LTE-V2X商业应用,成为主流应用技术;NR-V2X互通试验、规模试验

三、大唐高鸿C-V2X

大唐高鸿数据网络技术股份有限公司(简称“高鸿股份”)是国资委直管中央企业--中国信科集团旗下上市公司(股票代码:000851),是集团车联网产业的骨干载体。

依托中国信科集团在移动通信领域的技术积累,高鸿股份从2012年即开展我国自主知识产权的C-V2X(LTE-V2X和NR-V2X)技术标准研究、产品开发和市场推广工作,拥有完整的车路协同解决方案及端到端产品系列。产品涵盖基于集团自研芯片的系列模组、车载终端(OBU)、路侧终端(RSU)及配套融合感知产品、C-V2X云控平台、CA安全认证解决方案等。

作为C-V2X领域的引领者,大唐高鸿在标准、技术、产品及落地应用方面均处于领先地位。

2013年,在5月7日国际电信日,大唐首次向全球公开提出LTE-V车联网概念

2014年,研发出全球第一台LTE-V样机

2016年,发布业界首款预商用设备并广泛应用于各大示范区

2017年,发布业界首款商用LTE-V2X通信模组DMD31

2018年,发布采用全新架构设计的下一代产品“三跨”互联互通测试的“桥梁”,为多家企业提供解决方案

2019年,发布车规级设计通信模组DMD3A

“四跨”互联互通应用示范活动,唯一一家端到端解决方案的供应商

2020年,实现C-V2X车规级模组DMD3A批量供货,支持5G回传的C-V2X智能路侧终端供货

车规级模组DMD3A

大唐高鸿最新款量产的车规级模组DMD3A,它采用了ALL IN ONE一体化设计,具有高集成度封装,小尺寸,低功耗,易集成的特点,易于合作客户集成进行设备开发。此款模组是基于中国信科集团的自研芯片开发,拥有核心知识产权。在特性上,DMD3A支持PC5直连通信,支持UART/I2C/SPI/HSIC/USB/SDIO等通信接口,满足丰富的V2X应用场景。

大唐高鸿与合作伙伴阿尔卑斯阿尔派共同投入巨大资源研发的车联网通信芯片和模组,不同于日常消费品,在汽车上安装时必须满足高温、低温、可靠性、稳定性等严苛的要求。产品历经一年两个月,通过成千上万次的测试试验的打磨,完全满足车规级要求。今年已成功量产供货。

同时,大唐高鸿也积极参与C-V2X产业中的系列重大活动。作为活动的发起方、支持方以及参与骨干企业,大唐高鸿参加了最早的“三跨”“四跨”互联互通测试,以及2018年和2019年重庆的i-VISTA自动驾驶挑战赛,有力促进了C-V2X产业的健康快速发展。

四、结语

借着新基建展东风,5G和车联网产业得到了快速发展,我们国家的智能交通发展也将步入新阶段。大唐高鸿愿意与产业内的伙伴精诚合作,共同发力,推动C-V2X产业的发展和繁荣。

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