V2X的前生今世

Posted 2022-11-02 sxmcacm

1、车联网的发展

第一阶段：局部交通管控

           以单点或局部路面交通控制及交通流监测系统为核心，提高局部道理的通行效率；

第二阶段：在线导航/车载娱乐

    车-同广域通信，通过车内通信模块与蜂窝通信，实现在线导航，远程诊断与控制、信息娱乐、车辆报警等应用；

第三阶段：辅助驾驶

           V2X、V2I短程通信，实现提醒甚至控制车辆避免可能的碰撞等风险，提升车辆安全及交通效率（基本应用集）

第四阶段：自动驾驶

    真正实现自动控制、无人驾驶、永无事故，达到人、车、路、环境真正融合，是未来的ITS

当前我们处于第二阶段到第三阶段的过程中；那么今天的文章就来说说第三阶段的前生今世

2、车路协同-辅助驾驶

         2005年11月，通用汽车首次展示了将GPS和无线通讯技术结合自动刹车装置的V2V技术的汽车公司；

那么V2X是什么技术？首先V2X意为Vehicle To Everything，即V2V（Vehicle To Vehicle车车通讯）、V2I（Vehicle To Instruction 车路通讯）、V2P（Vehicle To Pedestrian车与行人）、V2N（Vehicle To Network车对网络）等的统称，下面来详细介绍每个术语的具体含义：

V2V，即车与车之间的通讯，主要涉及以下的场景：

　　前向碰撞预警，

　　本车换道预警，

　　他车换道预警，

　　紧急制动预警，

　　后向碰撞预警，

　　左转辅助预警，

　　盲区预警，

　　交叉路口碰撞预警,

　　逆向超车预警，

　　异常车辆预警，

　　紧急车辆提醒，

　　车辆失控预警，

价值：辅助驾驶员避免或减轻碰撞，提高道路行驶安全。

 

V2I，即车与基础设施之间的通讯，主要涉及以下的场景：

　　同车道道路施工提醒，

　　红绿灯推送，

　　闯红灯预警，

　　闯入公交车道预警，

　　超视距路况感知，

　　右转方向有车辆碰撞，

　　限速提醒，

　　超速告警，

　　路口车速引导，

　　不同车道道路施工提醒

价值：提升道路通行速度，降低车辆燃油消耗，合规获取车辆数据，获取交通灯信号时序，减少道路拥堵情况，减少二次事故发生。

 

V2N，即车与网络通信，也就是车联网，主要涉及以下的场景：

　　展会信息提醒（交通大脑）

价值：提前获取附近交通状况，优化行驶路线，提供导航、娱乐、防盗等功能

 

V2P，即车与行人通信，主要涉及以下的场景：

　　电单车出没预警，

　　行人盲区预警，

价值：辅助驾驶员避免或减轻与侧向行人碰撞危险，提高车辆及行人的通行安全。

 

3、V2X有哪些标准

　　V2X可以简单分为两大类，一类是以智能交通（ITS）为核心的，发起者自然是政府机构。另一类是以智能驾驶为核心的，发起者主要是汽车厂家和电信运营商。另一种分法就是按通讯方式，一类是DSRC，一类是C-V2X。DSRC主要是针对智能交通应用的，欧美日都选择以DSRC的智能交通技术路线，某种意义上讲DSRC与C-V2X并非水火不容，C-V2X更侧重智能驾驶。

V2X两大技术标准DSRC和LTE-V2X对比：

　　DSRC，即专用短程通讯，是IEEE 802.11p底层通信协议与IEEE 1609系列标准所构成的技术，采用5.9GHZ频段，并具有低传输延迟特性，以提供车用环境中短程距离通讯服务，IEEE 802.11p解决了在高速移动环境中数据的可靠性低时延传输问题，IEEE1609系列规范对V2X通信的系统架构、资源管理、安全机制等进行阐释。

　　LTE-V2X，即基于移动蜂窝网络的V2X通信技术，就像是手机连入3G/4G一样。LTE V2X针对车辆应用定义了两种通信方式：集中式（LTE-V-Cell）和分布式（LTE-V-Direct）。集中式也称为蜂窝式，需要基站作为控制中心。分布式也称为直通式，无需基站作为支撑。

　　互有长短，各有千秋，这两种通信技术各有优点，前者是基于十几年的研究，最终形成标准统一的，具有可靠稳定性的技术；后者在覆盖范围、感知距离、承接数量、短时延上更上一层楼的技术。

 

4、V2X的专业术语

　　T-BOX：Telematics BOX，简称汽车T-BOX，汽车T-BOX主要用于和后台系统/手机APP互联通信，实现后台系统/手机APP的车辆信息显示与控制。汽车T-BOX可深度读取汽车CAN总线数据和私有协议，T-BOX终端通过OBD模块和MCU，采集汽车的总线数据和对私有协议的反向控制；T-BOX同时可以通过GPS模块对车辆位置进行定位，使用网络模块通过网络将数据传出到云服务器，车主可以在手机APP端通过网络从云服务器上获取车况报告、行车报告、油耗统计、故障提醒、违章查询、位置轨迹、驾驶行为、安全防盗、预约服务、远程找车等信息，还可以在手机APP端通过网络与服务器的链接，间接与网络模块交互，继而通过网络模块与MCU之间的渠道，最终使用MCU提供控制汽车门、窗、灯、锁、喇叭、双闪、反光镜折叠、天窗、监听中控警告和安全气囊状态等服务。

　　RSU：即Road Side Unit 路侧单元，可以和OBU通讯，可以和云平台通讯，同时可以对接其他的路侧设备，比如摄像头、雷达等，支持国标、欧标、美标等协议栈；

　　OBU：即On Board Unit车载单元，OBU放在车上，采用DSRC和LTE-V2X技术，与路侧单元RSU进行通讯，同时通过网络模块与云平台通讯，这里涉及到两个术语，一个叫UU，一个PC5；

　　PC5，车，人，路之间的短距离直接通信接口，例如：RSU和OBU之间的通讯，OBU与OBU之间的通讯等；

　　UU，终端和基站之间的通信接口，可实现长距离和更大范围的可靠通信，例如OBU与平台的通讯等；

　　CAN，Controller Area Network，控制器局域网，是一种能有效支持分布式控制和实时控制的串行通讯网络；

　　CAN-bus：Controller Area Network-bus，控制器局域网总线技术；

　　惯性导航系统：惯性导航系统是以陀螺和加速度计为敏感器件的导航参数结算系统，该系统根据陀螺的输出建立导航坐标系，根据加速度计输出解算出运载体在导航坐标系中的速度和位置；

　　GNSS：全球导航卫星系统定位是利用一组卫星的伪距、星历、卫星发射时间等观测量，同时还必须知道用户钟差。全球导航卫星系统是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的三维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。因此，通俗一点说如果你除了要知道经纬度还想知道高度的话，那么，必须对收到4颗卫星才能准确定位；

　　高精度地图：包括大量的驾驶辅助信息，最重要的信息是道路网的精确三维表征，例如交叉路口布局和路标位置；

以上这些构成了强大的智能交通系统（ITS）

 

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