車聯網如何打造更好的未來？

1、什么是5G？

5G技術被視為未來幾年最具前瞻性的技術，對于各行各業而言，5G技術都具有革命性顛覆的作用。5G將驅動全社會的數字化轉型，因為5G將賦予產業新技能，可實現產業融合，改變社會。隨著時代的進步，社會經濟水平的提升，城市化進程日益加快，并且逐漸掀起了建設智慧城市的浪潮。在智慧城市部署中，具有高技術含量的5G技術受到關注和重視，逐漸成為智慧城市核心競爭力的重要基礎，對城市的進步與發展具有重要意義。而智能交通作為智慧城市的一部分，集成了IT、電子傳感、互聯網、衛星導航定位、物聯網、云計算等技術，把巨大的交通數據轉化為模型進而判斷當前交通狀態，將其與5G有機結合必將為人們創造1+1＞2的能效優勢。

自20世紀70年代第1代移動通信技術誕生以來，先后經歷了2G、3G、3.5G、3.75G和4G通信技術的研究及商業應用，目前，5G技術也走向商業應用。

世界通信技術發展進程：

5G是第五代移動通信技術，是“標志性能力指標+一組核心關鍵技術”。其核心關鍵技術是大規模天線陣列、超密集組網、全頻譜式接入和新型網絡架構。其標志性能力指標為“Gbps用戶體驗速率”。

關鍵技術：

大規模天線陣列是提升系統頻譜效率的重要技術手段，對滿足5G系統容量和速率需求提供重要支撐；

超密集組網指通過不斷地提升基站部署密度，全面滿足5G網絡中上千倍容量的整體增長需求，從而提升系統工作中的整體接入能力，完成系統頻譜效率的提升，全頻譜式接入能有效緩解5G網絡在實際應用中承受的需求壓力；

全頻譜式接入能夠將各種形式的頻譜資源積極利用，能夠有效緩解 5G 網絡在實際應用過程中所承受的巨大需求壓力；

新型式的網絡架構基于SDN、NFV 和云計算等先進技術可實現以用戶為中心的更靈活、智能、高效與開放的新型網絡，進而全面提升系統工作過程中的整體接入能力。

5G關鍵技術：

5G網絡的主要特點有：

峰值速率需要達到Gbit/s的標準，以滿足高清視頻，虛擬現實等大數據量傳輸；

空中接口時延水平需要在1ms左右，滿足自動駕駛，遠程醫療等實時應用；

超大網絡容量，提供千億設備的連接能力，滿足物聯網通信；

頻譜效率要比LTE提升10倍以上；

連續廣域覆蓋和高移動性下，用戶體驗速率達到100Mbit/s；

流量密度和連接數密度大幅度提高；

系統協同化，智能化水平提升，表現為多用戶，多點，多天線，多攝取的協同組網，以及網絡間靈活地自動調整。

經典的5G之花——4G/5G 關鍵性能比較：

隨著5G為代表的新一代通信技術日漸成熟，面向連續廣域覆蓋、低功耗大連接典型交通場景，并支持高質量海量數據的交互平臺正在逐步構建。5G 網絡的運用，可以實現網絡的高度融合，也能夠為用戶提供跨時間、空間以及連續性的體驗。

2、智慧交通與車聯網

20世紀初，智慧交通的概念被提出，智能交通系統（Intelligent Traffic System，簡稱ITS）又稱智能運輸系統（Intelligent Transportation System），是將先進的科學技術（信息技術、計算機技術、數據通信技術、傳感器技術、電子控制技術、自動控制理論、運籌學、人工智能等）有效地綜合運用于交通運輸、服務控制和車輛制造，加強車輛、道路、使用者三者之間的聯系，從而形成一種保障安全、提高效率、改善環境、節約能源的綜合運輸系統。智能交通系統中的“人”是指一切與交通運輸系統有關的人，包括交通管理者、操作者和參與者；“車”包括各種運輸方式的運載工具；“路”包括各種運輸方式的道路及航線。“智能”是ITS區別于傳統交通運輸系統的最根本特征。

智慧交通：

隨著經濟發展及工業化進程，城市化在全國范圍內已經成為一種必然趨勢。城市化帶來的交通擁堵、車輛事故、環境污染等“城市病”，已成為橫亙在城市發展面前的一道難題，交通安全的需求、效益的提升成為越來越突出的焦點。我國是全球汽車最大的生產國和消費國，車聯網市場巨大，車輛已經成為城市的重要組成部分。

車聯網是物聯網在智能交通領域的運用，車聯網項目是智能交通系統的重要組成部分。車聯網技術是物聯網技術在汽車及交通行業的一種細分應用，也是綜合利用通信技術、控制技術、系統工程技術、高精度定位技術以及信息安全技術，實現車與車、車與人、車與路以及車與城市基礎設施之間智能互聯的一種物聯網應用技術。車聯網本質上是一個巨大的無線傳感器網絡。每一輛汽車都可以被視為一個超級傳感器節點，通常一輛汽車裝備有內部和外部溫度計、亮度傳感器、一個或多個攝像頭、麥克風超聲波雷達，以及許多其他裝備。目前，一輛普通轎車約安裝100多只傳感器，豪華轎車傳感器甚至多達200余只。這使得汽車之間，以及汽車和路邊基站之間能夠無線通信。這種前所未有的無線傳感器網絡擴展了計算機系統對整個世界的感知與控制能力。

車聯網：

一般根據不同應用場景所需的網絡指標要求有所不同。對于車聯網的自動駕駛應用，網絡帶寬需求不大，一般小于10Mbps；端到端網絡時延要求較高，要求達到5ms級別，同時要求具有高可靠性連接。對于車聯網的遠程駕駛應用，網絡帶寬要求大于20Mbps，端到端網絡時延要求小于100ms，可靠性連接與自動駕駛接近；對于車聯網的信息服務應用，網絡帶寬要求大于30Mbps，端到端網絡時延要求較低。5G通信技術的大帶寬、低時延、高可靠等特性，使得車聯網應用從實驗室走向商用。

3、5G與車聯網

5G 進一步增強了移動寬帶、更高效地支持了業務應用。5G將依靠其速率、覆蓋、性能以及定制化方面的優勢，在車聯網的發展中起到關鍵的支撐作用。

5G車聯網系統架構：

5G車聯網將提供組合的業務模式，即基于5G信息娛樂服務類業務和全局交通效率類業務+安全出行類業務和局部交通效率類業務+5G自動駕駛類業務。

5G車聯網業務演進趨勢：

車聯網在5G網絡時代，主要的發展趨勢表現為以下幾種形式：

5G+無人駕駛

相對于4G網絡而言，5G網絡具有著低時延、海量鏈接等多種特點。也正是因為這樣的特點，所以基于5G的車聯網技術在應用過程中便可以自動地與車輛進行互動，具有著交互式的感知。 因此，其便可以為無人駕駛技術的發展提供足夠的技術支持。在自動駕駛的某些場景中，例如，行駛中車輛編隊等，都需要5G技術的支持。

5G+車聯網交通管理

在交通路況管理方面，基于 5G 的車聯網技術也可以發揮出非常重要的作用。 在交通路況管理方面，由于 5G 移動通信網絡技術具有著高傳輸的速率，所以其就可以實時監控和報告道路交通的路況，以此來對道路中的收費站、監控設備等多個系統進行智能化的控制。而且，借助這一技術，還可以實時更新車輛、天氣、行駛路段的路況等信息，并且在車輛之間完成信息交互，為車輛行駛制動選擇最優的路段，使得車輛可以做出正確的反應，從而避免出現交通擁堵的現象。

此外，當車輛在行駛途中遇到了某些緊急性的突發事件時，就可以及時通過車聯網設備來進行消息互傳。在5G技術所具有的高傳輸速率的支持下，這些消息便可以迅速、及時地發送到救援中心。在自然災害場景中，基于5G的車聯網技術也可以發揮出重要作用。在5G時代，用泛在智能感知、邊緣-云計算等技術, 從交通工具的物理設備信息安全、車輛狀態安全、車輛環境安全、網絡安全幾個維度, 構建一體化的交通工具智能安全應對方案, 可實現事前全時預判、事中即時報警、事后回放取證的安全目標。

以移動互聯為基礎的綜合性交通智能服務體系

結合車輛識別、貨車計重、路徑識別、移動支付等技術手段，實現自由流收費方式。在停車場、加油站、充電樁、4S店、收費站、服務區等涉及支付的典型場所，裝載OBU的車輛可以作為被收款方（如收費站、路橋過路費、停車場收費、擁堵收費、違章罰款等不停車收費），也可以作為主動付款方（如加油站、充電樁、停車位、移動支付等服務）。加入支付、保險、融資租賃等金融屬性，有可能衍生出新的車聯網商業模式。

5G+智能車載系統

在5G技術支持下的車聯網中，用戶可以通過車載系統在車上享受到更加豐富的終端服務。而開發商，也可以借助5G技術的優勢來開發更多的應用，更加充分地滿足用戶的多樣化需求。并且，5G技術可以更好地滿足車內其他乘客對游戲、 電源等多種車載信息娛樂的需求。并且，基于5G技術的車聯網還可以為駕駛員提供更加高精度的地圖，從而提高車載導航的精確度。

4、結語

5G網絡的發展可以為智慧交通的完善帶來積極的影響，使其在后續的發展中擁有更多元化的發展形式與更先進的技術指標。智慧交通在發展的過程中不斷的擴大運營規模，最終達成5G網絡與智慧交通的創新發展。

面向5G的車聯網應用正在推動汽車從傳統交通工具向移動智能座艙轉變，汽車從單車智能向端云協同、車路協同的網聯智能轉變，汽車駕駛方式從傳統人工駕駛向自動駕駛乃至無人駕駛轉變。總而言之，在 5G 技術大力發展的背景下 ，基于 5G 的車聯網技術也在大力發展。而且，在 5G 技術的支持下，車聯網技術也將會朝著更智能、更便捷以及更科學的方向發展。

參考：

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[8]王曉菲.淺談基于5G技術的車聯網發展及應用前景[J].通訊世界,2019,26(10):151-152.