“5G+無人駕駛”： 讓汽車讀懂世界

隨著商業(yè)5G部署的第一波浪潮的興起，智能家居、智能安防、虛擬現(xiàn)實、無人駕駛等行業(yè)將受到極大的推動，而其中，效果最顯著的將是無人駕駛。

無人駕駛，也稱為自動駕駛。依靠人工智能、視覺計算、雷達、監(jiān)控裝置和全球定位系統(tǒng)協(xié)同合作，自動駕駛汽車讓電腦在沒有人類主動的操作下，自動安全地操作機動車輛。

由于無人駕駛需要大量的互聯(lián)網(wǎng)接入數(shù)據(jù)才能夠正常運行的，而當前的4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無法支撐大量龐大的數(shù)據(jù)。而5G網(wǎng)絡(luò)登場之后，得益于5G技術(shù)的連續(xù)廣域覆蓋、熱點高容量、低功耗大連接和低時延高可靠四大特性，5G技術(shù)能夠?qū)o人駕駛產(chǎn)生的龐大數(shù)據(jù)進行傳輸和處理，以及提供更精準的地圖定位和更復(fù)雜的運算，從而引導(dǎo)無人駕駛高速、穩(wěn)健、安全發(fā)展。

聽起來似乎還是科幻小說里的奇妙旅程，但實際上中自動駕駛汽車已經(jīng)初步實現(xiàn)并已經(jīng)走進了生活。從某種程度上來說，自動駕駛是提升道路交通智能化水平、推動交通運輸行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要途徑，也是帶動交通、汽車、通信等產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的有利契機。

“5G的發(fā)展極大地推動了自動駕駛的落地。”北京理工大學教授、博士生導(dǎo)師高利這樣說。目前，自動駕駛汽車有兩條技術(shù)路線，一是自主感知，依靠激光雷達等傳感器實現(xiàn)自動駕駛，另一種則是車路協(xié)同，通過網(wǎng)絡(luò)通信手段使車和車、車和路這些要素之間進行通信連接，“過去我們認為兩條線是走不到一起，現(xiàn)在我認為未來大范圍自動駕駛得靠車聯(lián)網(wǎng)，小范圍靠感知，局部的感知就靠自主，未來發(fā)展肯定離不開5G的發(fā)展。”

針對5G時代對自動駕駛的幫助，高利還表示，5G由于頻率高，基站密度需要4G的10倍，在汽車領(lǐng)域應(yīng)用不同于手機端，延遲需要控制的更低，此前汽車在高速行駛時會出現(xiàn)多普勒效應(yīng)，在接近和遠離時候會產(chǎn)生頻率變化，導(dǎo)致信號不好，而5G時代由于基站更加密集，無論是時延，還是頻移，都會克服。

真正意義上的無人駕駛

可以說，非5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的無人駕駛都稱不上真正意義上的無人駕駛。因為無人駕駛依靠的最核心技術(shù)是高精地圖。

高精度地圖通過對周圍靜態(tài)的環(huán)境進行精確描述，來延伸傳感器的感知范圍，以更為精細的尺度幫助汽車了解所處的位置、周圍的環(huán)境狀況、應(yīng)該如何進行下一步操作等定位決策問題。

相比傳統(tǒng)導(dǎo)航地圖，高精度地圖的圖層更多，地圖信息量更大。從圖層數(shù)量上看，高精度地圖的圖層可以包含諸如道路級別、交通設(shè)施等更多的數(shù)據(jù);從圖層質(zhì)量上看，高精度地圖每一圖層的描繪更精細，從而可以實現(xiàn)厘米級導(dǎo)航。高精地圖提供自動駕駛所需專用道路信息，帶來機器必需的信息。高精度地圖除了擁有傳統(tǒng)導(dǎo)航地圖具備的道路形狀，通行方向，車道等信息，還包含了諸如車道分隔物類型、交通標志、限速等信息，和一些道路幾何的三維信息，像彎道、斜坡等。

無人駕駛為什么非5G網(wǎng)絡(luò)不可？

一位來自知乎的網(wǎng)友這樣說道：

1.因為高精地圖需要實時更新，通過傳感器、攝像頭采集到的信息通過通訊手段（比如5G網(wǎng)絡(luò)）與云端做交互，能使得地圖更加智能。基于智能地圖信息的路徑規(guī)劃，通行效率更高。

2.高精地圖的數(shù)據(jù)量巨大，達到Gbit/公里級別或以上，以盡量少的時間完成更新，需要超高速帶寬。

3.高精地圖可以提供一幅雷達和視覺探測距離之外（NLOS）的特定物體（移動的行人和車）信息，以及紅綠燈、限速要求信息，基于此信息進行避障規(guī)劃（包括車車博弈，車人博弈等），基本可確保無人車在開放道路上的安全問題，不會發(fā)生任何形式的主動碰撞以及交通違章等。這部分內(nèi)容的通訊時延要求ms級。

車聯(lián)網(wǎng)時代的無人車全局路徑規(guī)劃，一般是云端決策或者云端輔助決策，對網(wǎng)絡(luò)時延要求較高，部分場景下要求達到ms級。

車輛的傳感器和攝像頭采集到的畫面相當于人類的眼睛，自動駕駛系統(tǒng)的邏輯推理和決策相當于人類的大腦，自動駕駛系統(tǒng)的運動控制操作相當于人類的手和腳，這些信息實時互通需要超高速傳輸和超高的可靠性、超低的時延。相對4G網(wǎng)絡(luò)，5G傳輸速率提升100倍，峰值傳輸速率達到10Gbit/s，端到端時延達到ms級。打個比方，下載一部1G容量的電影通過4G網(wǎng)絡(luò)需要至少30秒，通過5G網(wǎng)絡(luò)只需要0.8秒。你可以想象一下，當車輛行駛在路上遇到突發(fā)情況，反應(yīng)速度有多么關(guān)鍵！只有5G這樣的超高速率和超低時延才能滿足無人駕駛的要求。

5G 升級乘客體驗

其實我們現(xiàn)在對于汽車的需求，已經(jīng)逐漸擺脫買菜、代步這些初級需求了，我們希望車能夠更懂人。在倒車入庫手心發(fā)汗無處安放慌慌張張時，汽車能夠自動完成整個過程;在不想開車時，汽車能自動駕駛釋放雙手;當從別人手中取回愛車時，不用再重新調(diào)整，就能把一切數(shù)據(jù)回到最適合自己駕駛的狀態(tài)……

一款智能汽車上擁有超過上百個傳感器，每天向云端傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可達到100MB，這些數(shù)據(jù)覆蓋了車輛和用戶的個人信息。例如從GPS數(shù)據(jù)可得到位置信息，從車速、方向盤和剎車數(shù)據(jù)可以得到用戶的駕駛習慣，從車內(nèi)座椅、空調(diào)、氛圍燈等設(shè)定得到用戶的舒適度偏好等。

一旦車用5G技術(shù)成熟，汽車廠家將會在新車型上增加更多傳感器，任何車輛的故障都可以通過傳感器傳遞給車主甚至廠家。哪個零部件出問題不再像以前那樣需要技師逐項檢測排查。

如果說4G對汽車產(chǎn)業(yè)最大的改變，那就是幾乎消滅了第三方車載導(dǎo)航儀。而5G互聯(lián)網(wǎng)汽車就是推動智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)升級的核心。

GSMA Intelligence 全球 TMT 生態(tài)系統(tǒng)研究主管這樣說道：“自動駕駛汽車依賴嵌入式計算機，它可以實時收集并處理大量數(shù)據(jù)，形成駕駛決策。5G 會把無人駕駛員汽車與廣泛的道路系統(tǒng)、其它汽車、基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)系起來。今天，許多汽車制造商正在使用 4G 網(wǎng)絡(luò)，用于早期應(yīng)用，不過蜂窩 V2X 需要 5G 才能擴大應(yīng)用范圍。對于 5G 來說，無人駕駛是一個重要的應(yīng)用案例，早期部署已經(jīng)在進行，不過大規(guī)模推廣可能還要 10 年甚至更多時間。當司機變成乘客，他們可以在車內(nèi)工作，或者享受多種多樣的娛樂服務(wù)。”