車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)技術(shù)概述

1、車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)技術(shù)概述車聯(lián)網(wǎng)商用加速，構(gòu)筑智能駕駛未來(lái)智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)邏輯智能網(wǎng)聯(lián)汽車加速落地網(wǎng)聯(lián)化云綜合平臺(tái)管以C-V2X協(xié)議為主的系列 網(wǎng)絡(luò)端車載終端OBU路測(cè)單元RSU智能化感知+定位傳感器計(jì)算+決策芯片、模組政策技術(shù)3什么是車聯(lián)網(wǎng)兩大發(fā)展趨勢(shì)智能+網(wǎng)聯(lián)=智能網(wǎng)聯(lián)汽車車聯(lián)網(wǎng)是信息化與工業(yè)化深度融合的重要領(lǐng)域，是 5G 垂直應(yīng)用落地的重點(diǎn)方向。根據(jù)華為Cloud BU判斷及預(yù)測(cè)，20世紀(jì)末以來(lái)，汽車時(shí)代從1991-2000年的機(jī)械階段，相繼經(jīng)過電子和通信階段，走向2009-2014年的網(wǎng)聯(lián)階段和2015年至今的智能階段，2025年后，汽車將會(huì)實(shí)現(xiàn)認(rèn)知和自動(dòng)駕駛。車聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)智能駕駛以及自動(dòng)駕駛

2、的關(guān)鍵前提。5資料來(lái)源：華為官網(wǎng)，華西證券研究所車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展進(jìn)程和演進(jìn)方向示意圖目前行業(yè)兩大發(fā)展趨勢(shì)網(wǎng)絡(luò)層次包括車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)、車載移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)6資料來(lái)源：沙利文研究院，華西證券研究所車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層次示意圖指實(shí)現(xiàn)車與車、車與路、車與網(wǎng)、車與人等的互聯(lián)互通的通信終端車際網(wǎng)屬于車聯(lián)網(wǎng)的管系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)車輛自組網(wǎng)及多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的通信 和漫游指具有車內(nèi)各設(shè)備通信、車與車之間通信、車與各終端之間通信的通信終端；車內(nèi)網(wǎng)屬于車聯(lián)網(wǎng)的端系統(tǒng)，即汽車的智能傳感器、主要負(fù)責(zé)采集與獲取車輛 的智能信息，用于感知行車狀態(tài)和環(huán)境車載移動(dòng)互 聯(lián)網(wǎng)車際網(wǎng)車內(nèi)網(wǎng)車聯(lián)網(wǎng)車載移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)屬于車聯(lián)網(wǎng)的云系統(tǒng)， 主要用于車輛的數(shù)據(jù)匯

3、聚、計(jì)算、監(jiān) 控和管理，主要面向的包括ITS、物流、汽修汽配、汽車租賃、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)聯(lián)：“兩端一云”加以路基設(shè)施，實(shí)現(xiàn)五大通信場(chǎng)景7資料來(lái)源：中國(guó)信息通信研究院，華西證券研究所路基設(shè)備 車-路通信 車-車通信 車-云通信 車-人通信 車內(nèi)通信智能網(wǎng)聯(lián)汽車內(nèi)部電子器件之間通過總 線等方式進(jìn)行信息交互智能網(wǎng)聯(lián)汽車通過WiFi、藍(lán)牙或蜂窩 移動(dòng)通信技術(shù)與用戶的移動(dòng)智能終端 進(jìn)行信息傳遞智能網(wǎng)聯(lián)汽車通過LTE-V2X、802.11p、進(jìn)行通信智能網(wǎng)聯(lián)汽車通過LTE-V2X、802.11p與臨近車輛進(jìn)行信息傳遞智能網(wǎng)聯(lián)汽車通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通 信等與車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)通信，傳輸車 輛數(shù)據(jù)，接受服務(wù)平臺(tái)下達(dá)

4、服務(wù)車聯(lián)網(wǎng)以“兩端一云”為主體，以路基設(shè)施為補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)車-云通信、車-車通信、車-人通信、車-路通信、車內(nèi)通信五個(gè)通信場(chǎng)景，構(gòu)建 汽車和交通服務(wù)新業(yè)態(tài)，提高了交通效率，改善駕乘體驗(yàn)，為用戶 提供智能、舒適、安全、節(jié)能、高效的綜合服務(wù)。射頻通信（RFID）等技術(shù)與路w基設(shè)w施智能網(wǎng)聯(lián)汽車網(wǎng)聯(lián)化等級(jí)8資料來(lái)源：智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖，華西證券研究所網(wǎng)聯(lián)化等級(jí)等級(jí)名稱等級(jí)定義典型信息傳輸要求典型場(chǎng)景車輛控制1網(wǎng)聯(lián)輔助信息交 互基于車-路，車-云通信，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航、道 路狀態(tài)、交通信號(hào)燈等輔助信息的獲取 以及車輛行駛與駕駛?cè)瞬僮鞯葦?shù)據(jù)的上 傳地圖、交通流量、 交通標(biāo)志、油耗、 里程等靜態(tài)信息傳輸實(shí)時(shí) 性、

5、可靠 性要求較 低交通信息 提醒、車 載信息娛 樂服務(wù)、 ecall等人2網(wǎng)聯(lián)協(xié)同感知基于車-車、車-路、車-人、車-云通信， 實(shí)現(xiàn)獲取車輛周邊交通環(huán)境信息，與車 載傳感器的感知信息融合，作為自車決 策與控制系統(tǒng)的輸入周邊車輛/行人/非 機(jī)動(dòng)車位置、信 號(hào)燈相位、道路 預(yù)警等動(dòng)態(tài)數(shù)字 化信息傳輸實(shí)時(shí) 性、可靠 性要求較 高道路濕滑、 緊急制動(dòng) 預(yù)警、特 殊車輛避 讓等人/自車3網(wǎng)聯(lián)協(xié)同決策與 控制基于車-車、車-路、車-人、車-云通信， 實(shí)時(shí)并可靠獲取車輛周邊交通環(huán)境信息 及車輛決策信息，車-車、車-路等各交 通參與者之間信息進(jìn)行交互融合，形成 車-車、車-路等各交通參與者之間的協(xié) 同決策與控

6、制車-車、車-路、車-云間的協(xié)同控制 信息傳輸實(shí)時(shí) 性、可靠 性要求較 高列隊(duì)跟馳 等人/自車/他車/云需要駕駛員介入。智能化等級(jí)等級(jí)名稱等級(jí)定義控制監(jiān)視失效 應(yīng)對(duì)典型工況人監(jiān)控駕駛環(huán)境1(DA)駕駛輔助通過環(huán)境信息對(duì)方向和 加減速 中的一項(xiàng)操作 提供支援，其他駕 駛 操作都由人操作。人與系統(tǒng)人人車道內(nèi)正常行駛，高 速公路無(wú)車道干涉 路 段，泊車工況。2(PA)部分自動(dòng)駕駛通過環(huán)境信息對(duì)方向和 加減速 中的多項(xiàng)操作 提供支援，其他駕 駛 操作都由人操作。人與系統(tǒng)人人高速公路及市區(qū)無(wú) 車 道干涉路段，換 道、 環(huán)島繞行、擁堵 跟車 等工況。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)(“系統(tǒng)”)監(jiān)控駕駛環(huán)境系統(tǒng)系統(tǒng)人高速公路正

7、常行駛 工 況，市區(qū)無(wú)車道干 涉 路段。3(CA)有條件自動(dòng)駕駛由無(wú)人駕駛系統(tǒng)完成所 有駕駛 操作，根據(jù)系 統(tǒng)請(qǐng)求，駕駛員需 要 提供適當(dāng)?shù)母深A(yù)。4(HA)高度自動(dòng)駕駛由無(wú)人駕駛系統(tǒng)完成所 有駕駛 操作，特定環(huán) 境下系統(tǒng)會(huì)向駕駛 員 提出響應(yīng)請(qǐng)求，駕駛員 可以對(duì) 系統(tǒng)請(qǐng)求不進(jìn) 行響應(yīng)。系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)高速公路全部工況 及 市區(qū)有車道干涉 路段。5(FA)完全自動(dòng)駕駛無(wú)人駕駛系統(tǒng)可以完成 駕駛員 能夠完成的所 有道路環(huán)境下的 操作， 不系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)ww所w有.行7駛6工7況st。智能網(wǎng)聯(lián)汽車智能化等級(jí)9資料來(lái)源：智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖，華西證券研究所智能網(wǎng)聯(lián)汽車智能化等級(jí)智能：智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)邏輯主

8、線： “信息感知”&“決策控制”10資料來(lái)源：工業(yè)和信息化部，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)華西證券研究所信息方面信息方面根據(jù)信息對(duì)駕駛行為的影響和相互關(guān)系分為“駕駛相關(guān)類信息”和“非駕駛相關(guān)類信息”； 其中，“駕駛相關(guān)類信息”包括傳感探測(cè)類和決策 預(yù)警類，“非駕駛相關(guān)類信息”主要包括車載娛樂 服務(wù)和車載互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)。傳感探測(cè)類根據(jù)信息 獲取方式進(jìn)一步細(xì)分為依靠車輛自身傳感器直接探 測(cè)所獲取的信息（自身探測(cè)）和車輛通過車載通信 裝置從外部其它節(jié)點(diǎn)所接受的信息（信息交互）?？刂品矫婵刂品矫娓鶕?jù)車輛和駕駛員在車輛控制方面的作用和職責(zé)，區(qū)分為“輔助控制類”和“自動(dòng)控制類”，其中 輔助控制類主要指車輛利用各類

9、電子技術(shù)輔助駕駛員進(jìn) 行車輛控制，如橫向（方向）控制和縱向（速度）控制 及其組合；自動(dòng)控制類可分為駕駛輔助（DA）和部分自 動(dòng)駕駛（PA）；自動(dòng)控制類則根據(jù)車輛自主控制以及替 代人進(jìn)行駕駛的場(chǎng)景和條件進(jìn)一步細(xì)分為有條件自動(dòng)駕 駛（CA）、高度自動(dòng)駕駛（HA）和完全自動(dòng)駕駛（FA）。智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)邏輯結(jié)構(gòu)示意圖駕駛員信息非駕駛相關(guān)類車載娛樂車載互聯(lián)網(wǎng)信息駕駛相關(guān)類信息輔 導(dǎo)傳感探測(cè)類信息交互資深探測(cè)決策預(yù)警類控制輔助駕駛類人類監(jiān) 控駕駛環(huán)境駕駛輔助（DA）橫 向或縱向控制橫向控制縱向控制部分自動(dòng)駕駛（PA） 橫向和縱向控制自動(dòng)控制類系統(tǒng)監(jiān) 控駕駛環(huán)境有條件自動(dòng)駕駛（CA）特定條件、 全部任務(wù)高

10、度自動(dòng)駕駛（HA）特定條件、全部任 務(wù)完全自動(dòng)駕駛（FA）全部條件、全部任 務(wù)技術(shù)：標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)下的大國(guó)博弈，中國(guó) 主導(dǎo)LTE-V2X后發(fā)先至11目前主流車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)流派： DSRC&C-V2X12標(biāo)準(zhǔn)體系基本原理目前主流車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)流派：DSRC&C-V2X13資料來(lái)源：5G行業(yè)應(yīng)用公眾號(hào)，IMT-2020(5G)推進(jìn)組，華西證券研究所標(biāo)準(zhǔn)定義IEEE 802.11p定義了汽車相關(guān)的DSRC物理標(biāo)準(zhǔn)。IEEE 1609定義了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和流程。SAE J2735& SAE J2945定義了消息包中攜帶的信息，該數(shù)據(jù)將包括來(lái)自汽車上的傳感器 信息，例如位置、行進(jìn)方向、速度和剎車信息。DSR

11、C標(biāo)準(zhǔn)由IEEE（美國(guó)電氣電子工程師學(xué)會(huì)）基于WIFI制定，標(biāo)準(zhǔn)化 流程開始于2004年，主要基于IEEE 802.11p，IEEE 1609，SAE J2735 及SAE J2945三套標(biāo)準(zhǔn)。DSRC三套標(biāo)準(zhǔn)DSRC系統(tǒng)包含車載單元（On Board Unit，OBU）與路側(cè)單元（Road Site Unit，RSU）兩項(xiàng)重要組件，透過OBU與RSU提供車間與車路間信 息的雙向傳輸，RSU再透過光纖或行動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將交通信息傳送至后端智 能運(yùn)輸系統(tǒng)平臺(tái)（ITS）DSRC工作原理DSRC（專用短程通信技術(shù)）802.11 PHY+MAC (802.11.p)DSRC WAVE MAC (1609.4)

12、IPV6TCP/UDPDSRC WAVE ShotMessage Protocol （1609.3）General DSRC ServicesSafety Message（SAE 2735）DSRC Security (1609.2)基于802.11p車聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)C-V2X由3GPP（移動(dòng)通信伙伴聯(lián)盟）通過拓展通信LTE標(biāo)準(zhǔn)制定，包含 LTE-V2X和5G-V2X，從技術(shù)演進(jìn)角度講，LTE-V2X支持向5G-V2X平滑演 進(jìn)。標(biāo)準(zhǔn)化流程開始于2015年，主要從業(yè)務(wù)需求、系統(tǒng)架構(gòu)、安全研 究和空口技術(shù)4個(gè)方面展開標(biāo)準(zhǔn)體系工作模式目前主流車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)流派：DSRC&C-V2X14資料來(lái)源：

13、3GPP，中國(guó)信通院，IMT-2020(5G)推進(jìn)組，華西證券研究所C-V2X中的LTE-V技術(shù)包含集中式(LTE-V-Cell)和分布式(LTE-V- Direct)兩種工作模式，針對(duì)不同的車輛應(yīng)用場(chǎng)景和需求。LTE-V- Cell需要基站作為控制中心，實(shí)現(xiàn)大帶寬、大覆蓋通信，而LTE-V- Direct可無(wú)需基站作為支撐，可直接實(shí)現(xiàn)車輛與車輛，車輛與周邊環(huán) 境節(jié)點(diǎn)的低時(shí)延、高可靠通信。C-V2X（基于蜂窩技術(shù)的車聯(lián)網(wǎng)通信）3GPP C-V2X標(biāo)準(zhǔn)研究進(jìn)展LTE-V的兩種工作模式DSRC V.S. C-V2X ：C-V2X 5G演化路徑清晰，商用部署成本更低DSRC和C-V2X通信原理和標(biāo)準(zhǔn)

14、制定的不同帶來(lái)兩者在技術(shù)和商用等方面的差異。標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)的背后是國(guó)家利益博弈，美國(guó)主推脫胎于Wi-Fi的DSRC標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)主推基于電信領(lǐng)域的C-V2X標(biāo)準(zhǔn)，雙方在歐洲市場(chǎng)博弈。資DSRCC-V2X產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)成熟，恩智浦、Autotalk等芯片公司已開發(fā) 802.11p商用芯片，CohdaWireless、Savari等已可提供 較成熟的OBU和RSU設(shè)備LTE-V2X 標(biāo)準(zhǔn)化完成相對(duì)較晚，產(chǎn)品成熟度相對(duì)落后，但差距正逐 漸縮小，目前大唐已經(jīng)可以對(duì)外提供DMD31商用模組，高通對(duì)外提 供9150芯片組，華為可以商用Balong765芯片組，且華為、大唐、 星云互聯(lián)、萬(wàn)集、金溢、Savari、中

15、國(guó)移動(dòng)等基于商用模組和芯片 已可提供OBU和RSU設(shè)備通信延遲不需要任何附加的基礎(chǔ)設(shè)施，從而將傳輸中的通信延遲 最小化，且使用DSRC直接連接不依靠基站，在偏遠(yuǎn)地區(qū) 比較有優(yōu)勢(shì)C-V2X 直接通信可提供擴(kuò)展的通信范圍和增強(qiáng)的可靠性，而不依賴 蜂窩網(wǎng)絡(luò)的協(xié)助或覆蓋，無(wú)需任何蜂窩網(wǎng)絡(luò)也可使用成為一大優(yōu)勢(shì)技術(shù)基于Wi-Fi改進(jìn)的DSRC技術(shù)太過陳舊，對(duì)性能造成很大影 響，在高速場(chǎng)景、高密度場(chǎng)景下可靠性差、時(shí)延抖動(dòng)較 大通信距離在400米到1200米之間，LTE-V2X系統(tǒng)的誤碼率明顯低于 DSRC系統(tǒng)，且C-V2X的通信性能在可靠性和穩(wěn)定性方面均優(yōu)于DSRC持續(xù)演進(jìn)DSRC標(biāo)準(zhǔn)從制定以來(lái)，缺乏后續(xù)演

16、進(jìn)能力，直到2018年 底才提出將IEEE 802.11 NGV作為DSRC后續(xù)演進(jìn)版本C-V2X具備清晰的向5G的演進(jìn)能力商用獲得通用、豐田、雷諾、恩智浦、AutoTalks和Kapsch TrafficCom等支持獲得福特、寶馬、奧迪、戴姆勒、本田、現(xiàn)代、日產(chǎn)、沃爾沃、 PSA Group，眾多Tier1，運(yùn)營(yíng)商移動(dòng)、聯(lián)通、AT&T、德國(guó)電信、 KDDI、DOCOMO、Orange、Vodafone，以及華為、愛立信、大唐、高 通、英特爾、三星等支持商用部署料來(lái)源：華西證券研究組網(wǎng)需要新建大量路測(cè)單元，新建成本較大，其硬件產(chǎn) 品成本也比較高昂所可以通過結(jié)合路側(cè)單元（RSU）和現(xiàn)有的面向網(wǎng)絡(luò)

17、w通w信w的.7蜂6窩7s基to礎(chǔ)設(shè)施，將V2N、V2I的功能與4G/5G基礎(chǔ)設(shè)施及其回傳鏈路相結(jié)合，15DSRC、LTE-V和5G的技術(shù)及商用對(duì)比16資料來(lái)源：5G行業(yè)應(yīng)用公眾號(hào)（吳東升），華西證券研究所業(yè)務(wù)類別DSRCLTE-V UuLTE-V PC55G數(shù)據(jù)速率12Mbps，最高27Mpbs500Mpbs12Mpbs1Gbps傳輸距離300-500米1000米500-600米1000米適應(yīng)車速200km/h500km/h500km/h500km/h時(shí)延小于50msE2E時(shí)延約100ms小于50ms，MODE典型值 15ms1ms網(wǎng)絡(luò)部署需部署RSU基于現(xiàn)網(wǎng)基站需部署RSU建設(shè)網(wǎng)絡(luò)基站商業(yè)

18、模式無(wú)法閉環(huán)，RSU及其服務(wù)買 單方不明去運(yùn)營(yíng)商投資建議無(wú)法閉環(huán)，RSU及其服務(wù) 買單方不明確運(yùn)營(yíng)商投資建議商用節(jié)奏2017年美國(guó)2013年12月中國(guó)2020年中國(guó)2019年6月 中國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展順序梳理網(wǎng)聯(lián)智能汽車整體行業(yè)將依照“車載終端-路測(cè)單元-平臺(tái)-應(yīng)用”的產(chǎn)業(yè)鏈順序依次發(fā)展，目前以政府引導(dǎo)的路側(cè)單元建設(shè)為主力開啟車路協(xié)同 建設(shè)。車的“滲透率”和網(wǎng)的“滲透率”輪流驅(qū)動(dòng)，推動(dòng)車聯(lián)網(wǎng)商用落地。其背后是產(chǎn)業(yè)鏈從成本-收益角度權(quán)衡。依靠政府買單推動(dòng)路側(cè)單元前期建設(shè) 啟動(dòng)，逐步實(shí)現(xiàn)螺旋上升。71商用車部署高速路側(cè)&城市路口部署網(wǎng)絡(luò)覆蓋拉動(dòng)前裝車載 終端滲透率提升達(dá)到30%滲透率推動(dòng)車 路協(xié)同發(fā)展車路協(xié)同推動(dòng)高度智能 駕駛升級(jí)車的“滲透率”網(wǎng)的“滲透率”車聯(lián)網(wǎng)上游通信&定位芯 片及模組中游終端硬件軟件開發(fā)汽車制造下游TSP內(nèi)容服務(wù)通信運(yùn)營(yíng)代表企業(yè)： V2X芯片： 高鴻股份、高通、華為、 Autotalks模組：上海 移遠(yuǎn)、北斗 國(guó)科、 廣 和通、美格