5G技術(shù)在V2X上的應(yīng)用發(fā)展及模塊解決方案

5G通信具備高帶寬、低延時(shí)的特性，正是當(dāng)前V2X（車聯(lián)網(wǎng)）應(yīng)用最佳的通訊技術(shù)，5G將為車內(nèi)和車外應(yīng)用提供全新功能，短期內(nèi)它將顛覆車內(nèi)信息娛樂(lè)并增強(qiáng)車內(nèi)多媒體功能。在不久的將來(lái)，將可以期待5G在V2X通信、優(yōu)化駕駛體驗(yàn)，以及未來(lái)自動(dòng)駕駛汽車方面做出的貢獻(xiàn)。本文將為您介紹5G技術(shù)在V2X上的應(yīng)用發(fā)展，以及Murata（村田制作所）所提供的V2X模塊解決方案。

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5G通信將改善駕駛體驗(yàn)與提高安全性

隨著現(xiàn)代車輛越來(lái)越智能，車載計(jì)算能力、傳感器網(wǎng)絡(luò)和通信系統(tǒng)方面的技術(shù)也在不斷進(jìn)步。V2X可用于改善駕駛員和乘客的體驗(yàn)，特別是在車輛定位、駕駛員行為、發(fā)動(dòng)機(jī)診斷、車輛活動(dòng)和信息娛樂(lè)等方面。所有這些系統(tǒng)都依賴于蜂窩網(wǎng)絡(luò)連接，而這正是5G技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。

V2X（Vehicle to Everything，車聯(lián)網(wǎng)）是指聯(lián)通汽車與周邊行人及所有事物的無(wú)線通信技術(shù)，而通信和連接則是自動(dòng)駕駛汽車發(fā)展的關(guān)鍵，得益于V2X通信應(yīng)用的發(fā)展，基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)對(duì)于轉(zhuǎn)變整個(gè)移動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要。此新協(xié)議允許車輛與其他車輛（Vehicle to Vehicle, V2V）、行人（Vehicle to Pedestrian, V2P）、網(wǎng)絡(luò)（Vehicle to Network, V2N），以及和周圍的基礎(chǔ)設(shè)施（Vehicle to Infrastructure, V2I）進(jìn)行通信，以防止碰撞等事故及構(gòu)建高效的交通系統(tǒng)為目的，預(yù)計(jì)將來(lái)會(huì)成為有助于推動(dòng)全自動(dòng)駕駛的重要技術(shù)。

隨著5G技術(shù)的發(fā)展，我們將看到小型基站無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)生的變化，5G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)將扎根于很多地方，這種支持C-V2X技術(shù)的通信基礎(chǔ)設(shè)施部署，將提供優(yōu)越的性能，以支持連接的車輛與運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施的通信，由此帶來(lái)的益處將不勝枚舉，例如減少雍塞、減少排放以及更順暢的駕駛體驗(yàn)。

豐富的交通信息可提升

車輛與行人的道路安全

首先，5G的高可靠性和低延遲特性將極大地促進(jìn)車輛、行人和道路基礎(chǔ)設(shè)施之間的信息流動(dòng)，從而提高道路安全。這將使聯(lián)網(wǎng)車輛能夠預(yù)測(cè)并避免危險(xiǎn)情況，減少車輛碰撞的發(fā)生，并可能挽救生命。

另一方面，通過(guò)實(shí)時(shí)交通信息，優(yōu)化駕駛員和體驗(yàn)功能，如尋找最近的免費(fèi)停車位或?qū)崿F(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)，以節(jié)省駕駛員的時(shí)間和金錢，駕駛體驗(yàn)將得到極大改善。乘客也可能從下一代信息娛樂(lè)服務(wù)中受益，在旅程中乘客可以享受高質(zhì)量的視頻流或參加視頻會(huì)議電話。

此外，5G也可應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的智能出行（V2X、C2X）功能，短期內(nèi)，汽車5G的一個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)⑹枪蚕韺?shí)時(shí)通信，提供有關(guān)交通和道路狀況的互聯(lián)數(shù)據(jù)。基于5G的V2X將于作為3GPP Rel-16的一部分推出，可能為用戶帶來(lái)許多益處，并改善道路安全性。

在汽車娛樂(lè)／信息娛樂(lè)方面，5G的高數(shù)據(jù)速率能力將通過(guò)簡(jiǎn)化信息傳遞（如數(shù)據(jù)密集型視頻或音樂(lè)流），這意味著駕駛員和乘客體驗(yàn)將獲得改善。目前的應(yīng)用將得到增強(qiáng)，包括車載零售、AR/VR導(dǎo)航、優(yōu)化的駕駛員反饋以及許多其他復(fù)雜的車載應(yīng)用。

搭載先進(jìn)V2X芯片組的V2X通信解決方案

Murata為了提供V2X通信解決方案，與車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的開(kāi)拓者Autotalks合作，引入開(kāi)創(chuàng)性的新技術(shù)，促進(jìn)協(xié)作安全和更高水平的自動(dòng)化移動(dòng)性的發(fā)展，這使得Murata能夠推出無(wú)線模塊解決方案組合，通過(guò)該組合可以支持直接的V2X通信。

為了獲得最大的多功能性，Murata的V2X解決方案可以根據(jù)客戶的要求進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)使用于無(wú)主機(jī)配置時(shí)，可采用Murata的Type 2AN無(wú)線模塊，在有內(nèi)置主機(jī)的情況下，將使用Type 1YL。這兩款汽車級(jí)模塊均基于Autotalks的CRATON2和SECTON V2X芯片組，除了性能一流，這些模塊還非常堅(jiān)固，從而確保持續(xù)的可靠性，即使在最具挑戰(zhàn)性的操作條件下也是如此，Murata模塊還能夠支持來(lái)自眾多不同供應(yīng)商的V2X軟件堆棧。

使用Autotalks芯片組的Murata V2X模塊的不同之處，在于客戶可以選擇他們想要使用的兩種V2X通信標(biāo)準(zhǔn)中的其中一種，包括DSRC（Dedicated Short Range Communications）或C-V2X。因此，客戶可以通過(guò)簡(jiǎn)單的軟件配置，使用相同的模塊直接尋址不同的地理區(qū)域（歐洲、亞洲、北美等），這意味著系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以保持不變，從而顯著降低相關(guān)的工程成本。

支持DSRC與C-V2X兩種標(biāo)準(zhǔn)的V2X模塊

Murata致力于協(xié)助客戶加速V2X應(yīng)用的開(kāi)發(fā)，推出了V2X模塊，Murata的V2X模塊包括支持DSRC方式與蜂窩V2X（C-V2X）方式兩種方式的模塊，可以通過(guò)一個(gè)模塊支持IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的DSRC方式與3GPP Release 14/15標(biāo)準(zhǔn)的C-V2X兩種規(guī)格。

Murata的V2X模塊Type 1YL，是支持V2X的無(wú)線通信方式DSRC方式與蜂窩V2X（C-V2X）方式兩種方式的模塊，不僅可搭載在汽車上，也可搭載在信號(hào)機(jī)等基礎(chǔ)設(shè)施上。Type 1YL并搭載Autotalks公司的SECTON IC與PLUTON2 IC，具有33.0mm × 27.0mm × 3.0mm的小尺寸，并可在?40℃～105℃的溫度范圍下工作，支持表面貼裝（SMD），以及搭載硬件安全模塊（eHSM）。Type 1Y的供給電壓為5V/3.3V，支持USB/SPI/UART接口，模塊封裝采用金屬外殼，出貨時(shí)提供編帶與卷盤(pán)兩種封裝方式。

Murata的另一款V2X模塊是Type 2AN，是支持V2X的無(wú)線通信方式DSRC方式與蜂窩V2X（C-V2X）方式兩種方式的模塊。此外，還搭載了可運(yùn)行V2X中間件及應(yīng)用程序與選配件Secure CAN MCU的處理器。

Type 2AN也搭載了Autotalks公司的CRATON2 IC與PLUTON2 IC，以及雙核ARM Cortex A7 CPU，僅有38.5mm × 37.5mm × 8.5mm的小尺寸，可在?40℃～85℃的溫度范圍下運(yùn)作，并搭載板對(duì)板（B to B）連接器，以及搭載硬件安全模塊（eHSM）與半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。Type 2AN的供給電壓為5V/3.3V，支持USB/SPI/UART/CAN/Ethernet (MAC)接口，模塊封裝采用金屬外殼，出貨時(shí)提供淺盤(pán)封裝。Murata同樣也提供單個(gè)模塊及評(píng)估板的樣品，若對(duì)此產(chǎn)品感興趣，請(qǐng)向Murata公司索取。

結(jié)語(yǔ)

在V2X應(yīng)用采用5G通訊技術(shù)，將可大幅提升駕駛體驗(yàn)與改善駕駛、車輛與行人的安全性，結(jié)合全自動(dòng)無(wú)人駕駛技術(shù)的發(fā)展，將徹底顛覆汽車產(chǎn)業(yè)的未來(lái)，市場(chǎng)潛力也極為龐大，值得有意投入這個(gè)新興市場(chǎng)的廠商積極搶進(jìn)。Murata的V2X模塊支持兩種V2X標(biāo)準(zhǔn)，并可通過(guò)簡(jiǎn)單的軟件配置，使用相同的模塊支持不同的地理區(qū)域市場(chǎng)，降低工程開(kāi)發(fā)成本，值得您進(jìn)一步深入了解與采用。

編輯：黃飛

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