怎么玩轉(zhuǎn)自動(dòng)駕駛？邊緣計(jì)算了解一下

邁向5G、實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)，是信息通信行業(yè)下一個(gè)巨大的應(yīng)用圖景。但從人與人的通信，到人與物、物與物的通信，傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)、IT網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)必將發(fā)生變化。近年興起的邊緣計(jì)算，將成為萬物互聯(lián)中賦萬物予智能的關(guān)鍵一環(huán)，圍繞邊緣計(jì)算的應(yīng)用場(chǎng)景、技術(shù)實(shí)現(xiàn)、商業(yè)價(jià)值。

智能駕駛使車輛環(huán)境中有越來越多的計(jì)算。

這提出了一個(gè)新的挑戰(zhàn)，即怎樣滿足這些應(yīng)用的計(jì)算需求。

百度正在測(cè)試中的無人駕駛汽車阿波龍，其后備廂中裝載了價(jià)值近百萬元的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行存儲(chǔ)和運(yùn)算，用來分析車輛周邊人、車、道路與環(huán)境。

但智能駕駛、無人駕駛要走向商用、民用，成本必須降低。因此，對(duì)智能駕駛、無人駕駛來說，邊緣計(jì)算將是必需。

不僅降低成本，在車車、車路信息的處理能力上也會(huì)大幅提升。

汽車新勢(shì)力是智能網(wǎng)聯(lián)

據(jù)公安部交管局2017年7月發(fā)布的汽車統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，截至2017年6月底，中國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)3.04億輛，其中汽車2.05億輛，成為繼美國(guó)之后的第二大汽車大國(guó)。

另據(jù)英國(guó)SBD公司預(yù)測(cè)，未來3年，中國(guó)每年將至少售出3000萬輛汽車，到2020年，中國(guó)的汽車保有量將達(dá)到3億輛左右。

為了提高駕乘體驗(yàn)，車輛制造出現(xiàn)了一股新勢(shì)力。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，新興造車企業(yè)已經(jīng)突破60家，并且數(shù)字還在不斷增長(zhǎng)，2016年還是“PPT造車”，2017年10月12日，小鵬IDENTY X推出；2017年12月11日，威馬EX5推出；2017年12月16日，蔚來ES8推出。2018年新品也陸續(xù)上市。這些車以智能化、聯(lián)網(wǎng)化為賣點(diǎn)。

另一方面，從政策來看，“聯(lián)網(wǎng)”成為剛需。

建設(shè)車輛信息化管理平臺(tái)是中央和省級(jí)公車改革的明確要求；建立與國(guó)家平臺(tái)對(duì)接的新能源車監(jiān)控平臺(tái)，是工信部的強(qiáng)制要求。

繼6月15日工信部與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委聯(lián)合印發(fā)《國(guó)家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》，規(guī)劃到2025年中國(guó)形成能夠支撐高級(jí)別自動(dòng)駕駛的智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系后，6月27日，工信部無線電管理局又對(duì)車聯(lián)網(wǎng)直連通信使用5905-5925MHz頻段，向社會(huì)公示征求意見。

這些舉措的出臺(tái)，對(duì)于推動(dòng)C-V2X（蜂窩車聯(lián)網(wǎng)）的應(yīng)用又向前邁出了一大步。

研究表明，先進(jìn)駕駛輔助（ADAS）、車-車/車-路協(xié)同（V2X）、高度自動(dòng)駕駛等車輛智能化、網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)，可減少汽車交通安全事故50%～80%，提升交通通行效率10%以上，同時(shí)極大的提高駕駛舒適性，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是解決上述社會(huì)問題的關(guān)鍵技術(shù)手段，V2X是車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最主要部分。

V2X是Vehicle to X的意思，X代表基礎(chǔ)設(shè)施、車輛、人、路等。V2X主要用于提高道路安全性和改善交通管理的無線技術(shù)，是智能交通系統(tǒng)（ITS）的關(guān)鍵技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)車與車之間、車與路邊設(shè)施、車與互聯(lián)網(wǎng)之間的相互通信，從而獲得實(shí)時(shí)路況、道路信息、行人信息等一系列交通信息，提高駕駛安全性、減少擁堵、提高交通效率。

V2X是自動(dòng)駕駛必要技術(shù)和智慧交通的重要一環(huán)，主要實(shí)現(xiàn)方式是通過裝載在車上的通信設(shè)備與車、與道路設(shè)施、與人、與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)通信交互，將周圍信息實(shí)時(shí)匯聚到信息終端，為道路出行提供智能決策依據(jù)，基于該技術(shù)可以為自動(dòng)駕駛、智能交通和下一代車聯(lián)網(wǎng)提供低成本、易部署的支撐和基礎(chǔ)平臺(tái)。

路邊設(shè)施能力進(jìn)化

車載移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)能夠有效緩解移動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)造成的巨大壓力，該網(wǎng)絡(luò)主要有2種通信方式：車與車之間的通信和車與路邊單元間的通信。

路邊通信單元（road side units，RSU）是車聯(lián)網(wǎng)中部署在路邊進(jìn)行輔助通信的設(shè)施，它與骨干網(wǎng)直接相連，并且可以與車輛進(jìn)行無線通信。

今年MWCS期間，華為無線LTE產(chǎn)品線總裁兼中國(guó)智能交通產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副理事長(zhǎng)熊偉發(fā)布了全球首款支持Uu+PC5并發(fā)的RSU（Road Side Unit）產(chǎn)品，這是華為在C-V2X車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域推出的首個(gè)商用產(chǎn)品。

路邊通信單元是車聯(lián)網(wǎng)中部署在路邊進(jìn)行輔助通信的設(shè)施，它與骨干網(wǎng)直接相連，并且可以與車輛進(jìn)行無線通信。

相比車載通信設(shè)備，RSU具有更好的通信能力、覆蓋范圍和傳輸速度，而且可以同時(shí)與多輛車輛進(jìn)行通信。此外，RSU還有較大的存儲(chǔ)空間，可以存儲(chǔ)信息，提高通信概率。

因此，通過在道路交通系統(tǒng)中部署相關(guān)的RSU，一方面能有效地解決現(xiàn)有車載的互聯(lián)網(wǎng)接入問題，另一方面，也能極大地增加車載之間的通信機(jī)會(huì)，通過RSU緩存消息，實(shí)現(xiàn)車與車之間消息的高效傳遞。

華為的RSU有幾個(gè)亮點(diǎn)，比如率先支持Uu及PC5接口通信加密，使得通信更安全更有保證；采用有線、無線接入方式，靈活連接信號(hào)機(jī)等道路設(shè)施，方便工程部署；支持GPS和我國(guó)的北斗定位系統(tǒng)；PC5時(shí)延小于20ms，支持5.9GHz頻段的20MHz帶寬，這也是全球絕大多數(shù)國(guó)家采用的ITS（智慧交通系統(tǒng)）頻段。

目前RSU是基于LTE-V的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，但其向5G的后向兼容也在做。

日前，5G汽車聯(lián)盟、寶馬、福特和標(biāo)致雪鐵龍聯(lián)合高通完成歐洲首個(gè)跨多汽車制造商車型的蜂窩車聯(lián)網(wǎng)直接通信現(xiàn)場(chǎng)演示。該演示還在現(xiàn)場(chǎng)展示了轎車、摩托車和路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施間的C-V2X直接通信技術(shù)。

C-V2X利用實(shí)時(shí)直接通信在智能交通系統(tǒng)（ITS）頻譜上運(yùn)行，無需蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋，并已為支持業(yè)界最早于2020年啟動(dòng)部署做好了商用準(zhǔn)備。

移動(dòng)邊緣計(jì)算在測(cè)試中

傳統(tǒng)的云計(jì)算在車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，時(shí)間延遲明顯而且連接不穩(wěn)定，這會(huì)極大降低對(duì)車聯(lián)網(wǎng)的體驗(yàn)。

例如，通過車輛平視顯示，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）能夠提供有幫助的信息與警示，或者提供更好的視野，AR需要較高的計(jì)算需求，這往往超出了單個(gè)車輛的計(jì)算需求。車聯(lián)網(wǎng)中語音識(shí)別、自然語言處理的要求會(huì)越來越多，有很好的應(yīng)用前景，可以在輔助駕駛中發(fā)揮作用，這也需要密集的計(jì)算能力。

因此，對(duì)靠近車輛的移動(dòng)通信設(shè)備，如基站、路邊單元等 設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，就可以實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)的邊緣計(jì)算。

中國(guó)移動(dòng)政企分公司總經(jīng)理、中移智行網(wǎng)絡(luò)科技有限公司董事長(zhǎng)戴忠說：“中國(guó)移動(dòng)的信號(hào)已經(jīng)覆蓋了中國(guó)12萬公里的高速，在高速路及鐵路沿線，4G覆蓋率達(dá)到95.7%，2G覆蓋率達(dá)到99.4%?！?/p>

中國(guó)聯(lián)通一位參與智能網(wǎng)聯(lián)試驗(yàn)的研究人員告訴記者：“我們沿測(cè)試路線，將路邊基站進(jìn)行改造，目前，大約每三個(gè)基站形成一個(gè)邊緣計(jì)算的節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)車與路邊的通信，未來隨著需求，邊緣計(jì)算的節(jié)點(diǎn)甚至可以做到每個(gè)基站一個(gè)節(jié)點(diǎn)。時(shí)延更低、帶寬更大。”

賽迪顧問軟件與信息服務(wù)業(yè)研究中心高級(jí)分析師許祥祥告訴記者，不同于云計(jì)算，邊緣計(jì)算利用終端側(cè)（移動(dòng)手機(jī)、智能音箱等）、邊緣設(shè)備（網(wǎng)關(guān)、路由器、基站）中的處理能力，在數(shù)據(jù)源頭處完成數(shù)據(jù)加密、本地?cái)?shù)據(jù)交互甚至決策。

就整個(gè)網(wǎng)絡(luò)而言，不同地點(diǎn)的用戶請(qǐng)求優(yōu)先在本地進(jìn)行處理，邊緣計(jì)算架構(gòu)是分布式的。

相較集中式架構(gòu)，有優(yōu)點(diǎn)如下：有效應(yīng)對(duì)時(shí)延敏感業(yè)務(wù)，本地完成決策，避免網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延；降低網(wǎng)絡(luò)擁塞，本地進(jìn)行決策和數(shù)據(jù)壓縮，降低網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)量；本地?cái)?shù)據(jù)加密，提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?；提升?yīng)用可靠性，在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)，仍可保證基本功能的可用。

專家認(rèn)為，云計(jì)算與邊緣計(jì)算的主要區(qū)別就是資源“虛擬化”的能力不同。在車聯(lián)網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)邊緣云、邊緣計(jì)算，要考慮幾個(gè)方面：一是如何實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源共享；二是要考慮移動(dòng)特點(diǎn)，降低車輛與路邊設(shè)備頻繁信息交互的不穩(wěn)定性；三是降低移動(dòng)邊緣計(jì)算帶來的設(shè)備前端與后端的功耗；四是要盡量減少基礎(chǔ)設(shè)施的部署費(fèi)用。