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中國車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展前景分析
車聯(lián)網(wǎng)需要多系統(tǒng)的融合。車聯(lián)網(wǎng)(InternetofVehicles)是由車輛位置、速度和路線等信息構(gòu)成的巨大交互網(wǎng)絡(luò)。車聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)需要通過多個(gè)數(shù)據(jù)采集器對(duì)車輛信息進(jìn)行采集,并通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胩幚砥鬟M(jìn)行處理,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析和處理并做出響應(yīng)決策。其中會(huì)涉及到“端管云”三層體系,分別對(duì)應(yīng)的是車載系統(tǒng)、系統(tǒng)間互聯(lián)互通以及生態(tài)的管控。車聯(lián)網(wǎng)可看作一個(gè)云架構(gòu)的車輛運(yùn)行信息平臺(tái),提升車輛運(yùn)行體制的效率。
《2020-2026年中國車聯(lián)網(wǎng)Telematics應(yīng)用產(chǎn)業(yè)運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀及發(fā)展戰(zhàn)略研究報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示:車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈條較長(zhǎng),主要分為上游、中游和下游三個(gè)部分。上游:主要包括RFID/傳感器、定位芯片和其他硬件等元器件設(shè)備制造商。中游:主要包括終端設(shè)備制造商、汽車生產(chǎn)商和軟件開發(fā)商。下游:主要包括TSP、系統(tǒng)集成商、內(nèi)容服務(wù)提供商和移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商。制造業(yè)中整車廠作為核心位置,一方面作為終端、軟件、服務(wù)的集成者,具有較大的話語權(quán),同時(shí)也在開展自身的車載智能信息服務(wù)業(yè)務(wù)。通信芯片和通信模組由于涉及通信技術(shù),門檻較高,主要參與者是華為、大唐、中興以及國外的高通、英特爾等通信行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)。服務(wù)領(lǐng)域,通信運(yùn)營(yíng)商以中國移動(dòng)、中國聯(lián)通和中國電信為主,同時(shí)運(yùn)營(yíng)商也在積極拓展其他車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域業(yè)務(wù)。車聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)提供商方面,包含了傳統(tǒng)TSP供應(yīng)商如安吉星等、主機(jī)廠自有TSP平臺(tái)以及新興車聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)企業(yè)。從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條看,初創(chuàng)型企業(yè)更多的集中在車載終端設(shè)備、交通基礎(chǔ)設(shè)備、軟件開發(fā)、信息和內(nèi)容服務(wù)等市場(chǎng)剛剛起步或者門檻較低的環(huán)節(jié)。
車聯(lián)網(wǎng)有望成為5G最大應(yīng)用市場(chǎng),產(chǎn)業(yè)發(fā)展得到政策支持
據(jù)報(bào)道,工信部部長(zhǎng)苗圩表示,5G應(yīng)用80%將用于物和物之間的通訊。“移動(dòng)狀態(tài)的物聯(lián)網(wǎng)最大的一個(gè)市場(chǎng)可能就是車聯(lián)網(wǎng),以無人駕駛汽車為代表的5G技術(shù)的應(yīng)用,可能是最早的一個(gè)應(yīng)用?!泵幺妆硎竟ば挪空谘芯客苿?dòng)車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,并已與交通部部長(zhǎng)達(dá)成共識(shí),加快推動(dòng)公路數(shù)字化、智能化改造。此外,2020年1月11日,在中國電動(dòng)汽車百人會(huì)第六屆年度論壇上,苗圩宣布2020年7月1日,今年新能源汽車補(bǔ)貼不會(huì)再次退坡,同時(shí)表示“在中國我們?cè)诘缆返母脑旆矫鎴?jiān)決的推行5GLTE-V2X”。
5G規(guī)模化商用在即,低延時(shí)、高密度、高可靠的通信網(wǎng)絡(luò)為車聯(lián)網(wǎng)打開突破口
5G在2019年進(jìn)入預(yù)商用階段,2020年虞姬開始規(guī)模商用,時(shí)點(diǎn)臨近。5G為車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供支撐。作為車聯(lián)網(wǎng)信息的發(fā)送端、接收端和中繼節(jié)點(diǎn),消息傳遞過程必須保證私密性、安全性和高數(shù)據(jù)傳輸率,通信具有嚴(yán)格的時(shí)延限制。目前,研究的車聯(lián)網(wǎng)通信數(shù)據(jù)的密集使用以及頻繁交換,對(duì)實(shí)時(shí)性要求非常高,然而,受無線通信技術(shù)的限制(如帶寬、速度和域名等),通信時(shí)延達(dá)不到毫秒級(jí),不能支持安全互聯(lián)需求。5G高/超高密集度組網(wǎng)、低的設(shè)備能量消耗大幅地減小信令開銷,解決了帶寬和時(shí)延相關(guān)問題,且5G的時(shí)延達(dá)到了毫秒級(jí),可以通過網(wǎng)絡(luò)切片等創(chuàng)新技術(shù),提供低至1ms端到端時(shí)延和高至10Gbps峰值速率,滿足了低延時(shí)和高可靠性需求,成為車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最大突破口。智能汽車和駕駛是新一輪科技革命背景下的新興技術(shù),智能駕駛在減少交通事故、提高道路及車輛利用率、降低運(yùn)營(yíng)費(fèi)用等方面具有巨大潛能,已成為未來5G網(wǎng)絡(luò)很重要的新業(yè)務(wù)場(chǎng)景。根據(jù)不同的自動(dòng)化駕駛等級(jí),要求的E2E傳輸時(shí)延也不盡相同,具體KPI如下表所示。智能駕駛對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸時(shí)延、可靠性、速率要求均非常高,而在智能駕駛場(chǎng)景下,5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋受道路、車輛本身、車輛速度等眾多因素影響,需要更加精細(xì)的場(chǎng)景化規(guī)劃解決方案。
通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)快速進(jìn)步,應(yīng)用場(chǎng)景得到明確定義,解決方案逐步成熟在中國汽車工程學(xué)會(huì)根據(jù)中國制造強(qiáng)國戰(zhàn)略編制的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》中,對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車作出定義,智能網(wǎng)聯(lián)汽車是指搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置,并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實(shí)現(xiàn)車與X(車、路、人、云端等)智能信息交換、共享,具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能,可實(shí)現(xiàn)“安全、高效、舒適、節(jié)能”行駛,并最終可實(shí)現(xiàn)替代人來操作的新一代汽車。V2X(VehicletoEverything)是車聯(lián)網(wǎng)的靈魂,車用無線通信技術(shù)V2X是將車聯(lián)與一切事物相連接的新一代信息通信技術(shù),其中V代表車聯(lián),X代表任何與車交互信息的對(duì)象,當(dāng)前X主要包含車、人、交通路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)。V2V具體的交互信息的模式包括:車與車(V2V)、車與路(V2I)、車與人(V2P)、車與網(wǎng)絡(luò)(V2N)之間的交互。
V2X將“人、車、路、云”等交通參與要素有機(jī)地聯(lián)系在一起,不僅可以支撐車輛獲得比單車感知更多的信息,促進(jìn)自動(dòng)駕駛技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用;還有利于構(gòu)建一個(gè)智慧的交通體系,促進(jìn)汽車和交通服務(wù)的新模式新業(yè)態(tài)發(fā)展,對(duì)提高交通效率、節(jié)省資源、減少污染、降低事故發(fā)生效率、改善交通管理具有重要意義。
在V2X通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上,中國龍頭著重布局C-V2X,技術(shù)路線大概率勝出。專用短距離通信(DSRC)的収展由來已久。早在1992年,美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)(ASTM)就已經(jīng)開始収展DSRC技術(shù),當(dāng)時(shí)主要針對(duì)的是ETC技術(shù)。
DSRC是針對(duì)低移動(dòng)場(chǎng)景的Wi-Fi技術(shù),在電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)推動(dòng)下,美國率先將其應(yīng)用到車與車直接通信的高速移動(dòng)場(chǎng)景。但DSRC的測(cè)試性能并不穩(wěn)定,根源在于基于Wi-Fi改進(jìn)的DSRC技術(shù)具有局限性,比如在高速場(chǎng)景、高密度場(chǎng)景下可靠性差,時(shí)延抖動(dòng)較大。DSRC的技術(shù)缺陷,讓業(yè)界萌生了在蜂窩技術(shù)的基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)V2X的構(gòu)想,因?yàn)榉涓C技術(shù)是針對(duì)高速移動(dòng)環(huán)境設(shè)計(jì)的,C-V2X由此應(yīng)運(yùn)而生。
C-V2X,C即Cellular,V2X就是vehicle-to-everything,指車與外界的信息交換,它是基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。C-V2X指從LTE-V2X到5GV2X的平滑演進(jìn),它不僅支持現(xiàn)有的LTE-V2X應(yīng)用,還支持未來5GV2X的全新應(yīng)用。它基于強(qiáng)大的3GPP生態(tài)系統(tǒng)和連續(xù)完善的蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋,可大幅降低未來自動(dòng)駕駛和車聯(lián)網(wǎng)部署成本。
相較于DSRC技術(shù)的成熟,LTE-V之所以在推出的較短時(shí)間內(nèi)就獲得廣泛關(guān)注在于它具備一些重要優(yōu)勢(shì):一是,LTE-V能重復(fù)使用現(xiàn)有的蜂巢式基礎(chǔ)建設(shè)與頻譜,運(yùn)營(yíng)商不需要布建專用的路側(cè)設(shè)備以及提供專用頻譜;二是,DSRC在主動(dòng)安全都面具備優(yōu)勢(shì),但是很難保證車輛實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng),在未來的智能駕駛時(shí)代,LTE-V在智能交通系統(tǒng)管理斱面具備天然優(yōu)勢(shì);三是,LTE-V與DSRC的關(guān)鍵技術(shù)在物理層和MAC上也存在差異,LTE-V在技術(shù)性能指標(biāo)上存在優(yōu)勢(shì)。
C-V2X典型應(yīng)用場(chǎng)景:借助于人、車、路、云平臺(tái)之間的全方位連接和高效信息交互。C-V2X目前正從信息服務(wù)類應(yīng)用向交通安全和效率類應(yīng)用發(fā)展,并將逐步向支持實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的協(xié)同服務(wù)類應(yīng)用演進(jìn)。C-V2X典型的應(yīng)用場(chǎng)景舉例包括信息服務(wù)類的緊急呼叫業(yè)務(wù)、交通安全類的交叉路口碰撞預(yù)警、交通效率類的車速引導(dǎo)和自動(dòng)駕駛類的遠(yuǎn)程遙控駕駛、車輛編隊(duì)行駛等。
中國車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展處于第二階段,預(yù)計(jì)到2025年市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到接近萬億級(jí)別
車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展可以分為三大階段,當(dāng)前正處于第二階段——智能網(wǎng)聯(lián)汽車階段。車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展從最早期的車載信息開始,車輛具備基本的聯(lián)網(wǎng)能力;在當(dāng)前的智能網(wǎng)聯(lián)階段,通過V2X技術(shù),車路開始協(xié)同;到了未來的智慧出行階段,車路協(xié)同在智能交通和高級(jí)自動(dòng)駕駛中廣泛應(yīng)用,不可或缺。
得益于政策和大行業(yè)的發(fā)展,車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)快速滲透,行業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。預(yù)計(jì)2020年全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)量將達(dá)70億,高速領(lǐng)域占據(jù)物聯(lián)網(wǎng)連接總數(shù)的10%,而車聯(lián)網(wǎng)是目前高速場(chǎng)景中具有明確發(fā)展方向和市場(chǎng)的領(lǐng)域,將在高速領(lǐng)域發(fā)展初期占據(jù)大部分份額。據(jù)預(yù)測(cè),車聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)高速領(lǐng)域內(nèi)行業(yè)成熟度最高并且連接數(shù)量最多的領(lǐng)域,預(yù)計(jì)2020年,中國車聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)量將達(dá)到6000萬規(guī)模。另外,預(yù)計(jì)2020年,全球V2X市場(chǎng)
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