隨著 5G 商用,5G 手機大規模上市,這項大帶寬、低時延、廣連接的通信技術開始走入尋常百姓家。5G 汽車也逐漸開始變成一個熱點話題,越來越多的車企開始把 5G 通信功能納入新車的配置表內。
汽車 5G 和手機 5G 有什么區別?我們特地面對面地和上汽三位工程師聊了聊,一起搞懂 5G 怎么上車以及它將為汽車帶來哪些巨大的變革。
5G 上車需要滿足哪些條件?
有人說,5G 上車有什么難?不就給汽車裝個 5G 「基帶」,然后插一張 5G 的手機卡不就行了。確實,你得先為汽車裝上一個「基帶」,業界又叫「車載無線終端」,上汽管這個叫 IBOX,這個東西負責車輛和 5G 基站之間的通訊甚至是 V2X 的通訊,它是汽車與外界聯系的窗口,是車載通訊的大腦。
這個東西哪里來?上汽方面跟我說,他們下了很大的功夫去自研這個東西,2014 年開啟預研,花了三年時間到 2018 年才有產品開始落地,接著直到今天全部達到行業通訊認證要求,滿足車規級需求。
我很好奇地追問道,你們為什么要花那么大的力氣去搞自研,難道這東西涉及壟斷技術或者供應商沒有一個成熟方案能夠拿出來?因為據我所知,東軟就為長城提供了 5G BOX 產品。
上汽工程師告訴我,他們做的是國內第一個產品,所以面臨了很多的問題和挑戰,突破了這些難關,后期復制就會變得容易很多。2014 年開啟預研的時候,行業既沒有明確的標準,市面上供應商更沒有成熟的產品,上汽只能硬著頭皮自己上。
據上汽智能駕駛中心高級經理鄒清全回憶,在前途一片迷茫的時候,他們只有跟華為和移動這樣的 ICT 頭部企業一起開展技術探討,基于技術原型系統做測試驗證,才形成了一些初步的認識和實踐經驗。量產過程中更是到處坑,他們和產業鏈的合作伙伴一步步慢慢摸索,給行業、產業鏈總結出了不少經驗。
就比如說 5G 安全芯片這個東西,當時產品是一片空白,但這個部件關乎汽車的數據安全。區別于 4G,5G 汽車萬物互聯,預計每一秒鐘就要發生 3000 次以上的簽名驗證,而當時市面上能買到的加密能力最強的芯片也就幾百次,遠遠達不到安全標準。
上汽團隊找了很多芯片公司談合作,但當時沒有廠家有能力提供這樣的芯片,在市場前景不明下,更不愿意投入成百上千萬去研發符合要求的芯片。在不斷地「講故事」之后,終于有一家小公司答應愿意「搏一搏」,事實證明這家公司「賭贏」了,一躍成為了行業的領頭羊。
行業人士都懂,汽車零部件講究的「車規級」要比消費級要求高得多,這款車載無線終端需要耐得住零下 40 度低溫,也受得了 85 度的高溫,溫度循環變化持續1000 多個小時不中斷,性能不能受任何影響。
在上汽研發團隊的努力下,該無線終端也終于得到了國家的「認可」,順利拿下兩款證書,一個是型號核準證書,一個是進網許可證書。
沒錯,汽車和手機一樣,也需要通信業的相關許可。
因為無線頻譜是國家寶貴的資源,無線電設備的認證就是從源頭上減少無線電干擾、提高頻譜利用率,所以說一個無線終端產品是否符合國家無線終端對頻譜資源的要求,是需要國家的強制認可的。這就是進網許可證書的作用。
其次是型號核準,這又稱 SRRC 認證,這是國家工信部為了規劃、評估頻譜資源而設置的,型號核準的主要內容包括設備工作頻率、功率等頻譜參數,需要考核產品的邊界、性能。目前上汽的 5G 涵蓋了移動、電信、聯通三家運營商的5G頻段、V2X頻段,包括常規的4G/3G/2G頻段,確保 5G 汽車能夠在不同運營商網絡下都可以使用。
有了這兩個證,才意味著 5G 上車真正合法化。
鄒清全提到,5G 的上車并不能完全借鑒手機等數碼設備,還得考慮整車應用場景去布置硬件。一般來說,手機 5G 為了打造高性能、高帶寬能力,至少配置四根天線,但汽車不一樣。
現在很多新車跟特斯拉一樣,車頂都是玻璃,沒有天線布置的位置,但又要滿足信號強度、頻率、抗干擾等指標,汽車的天線布置則會更復雜。在經歷了多輪討論和技術論證之后,汽車企業和通信企業達成共識做了一個折中方案,那就是汽車上采用兩根 5G 天線,這樣就極大地便利了整車上的布置和后續工藝。
關于能耗問題,使用過 5G 手機的人肯定會對 5G 汽車畫上問號,這里我也得到了權威答案。
鄒清全表示,雖然 5G 多天線、多收多發、高頻率,但可以肯定的是,在車輛正常使用時動力電池可以提供足夠的電能,即便會消耗一部分電量,但這個電量是有限的。
主要會影響的是車輛在待機的時候,因為車輛在熄火狀態下依然能夠通過 5G 網絡被遠程激活或者喚醒,此時動力電池其實是在切斷狀態,主要由蓄電池為其供電。因此,通過和華為的技術攻關,上汽 5G 模塊的待機電流被控制在了標準要求的 6mA 范圍內,長時間待機基本不會對蓄電池造成影響。
最后,我問了一個消費者迫切關心的一個問題,那就是現階段 5G 上車,用戶能夠享受到哪些技術福利?
現階段最直接利益點就是大帶寬,工程師認為,高清視頻類應用和 AR/VR 是后續 5G 時代汽車里面比較重要的領域,現階段包括在車上實時在線觀看高清8K視頻、多人視頻交互、語音通話、聊天、辦公,這些場景就可以用得到5G。
往長遠來看,5G 的最大影響肯定是車聯網,也就是 V2X。目前上汽已經最新的MARVEL R 上就搭載了 5G V2X 技術相關的功能,共有 17 個 V2V、V2I 場景應用。新車借助華為 5G 巴龍 5000 芯片和 Mobileye EyeQ4H 芯片,能夠與智慧交通基礎設施互聯互通,比如在行駛中,MARVEL R 將可提前獲得道路環境、紅綠燈變化等信息,自主完成 5G 智能車速控制(車速引導)、5G 智能路口通過輔助等等。
不過鄒清全也坦承:“現在面臨的問題是我們的車有了,路端還沒有,其他車不一定有。”這是現階段車聯網非常現實的處境。但鄒很有信心,“我相信路端的設施會迅速跟上,車輛裝配率也會逐年提升。
這種自信不是盲目的。我國發展 5G 產業已經是有目共睹的事實,而另一頭的美國也正式宣布放棄 DSRC 車聯網標準(專用短程通信技術)轉向 C-V2X。C-V2X 是什么?這是一種基于蜂窩技術的車聯網通信,最先進的蜂窩技術在當下也就是 5G。
從整個大環境來看,5G 車聯已經是板上釘釘的大方向了。而作為 5GAA 聯盟的會員之一,上汽參與一系列的標準制定,他們對于行業大風向的嗅探無疑是最敏銳的一撥人。
隨著基礎設施的建設,各品牌的車輛逐步打通 5G 接口,萬物互聯只是時間問題。參考國內新能源產業雷厲風行的發展態勢,同樣作為新四化的重要一部分,5G 在汽車上的大規模應用依然會是一個「快步走」的狀態。
來源:AutoLab 吳鵬飛
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