5G技术在V2X上的应用发展及模块解决方案

5G通信具备高带宽、低延时的特性，正是当前V2X（车联网）应用最佳的通讯技术，5G将为车内和车外应用提供全新功能，短期内它将颠覆车内信息娱乐并增强车内多媒体功能。在不久的将来，将可以期待5G在V2X通信、优化驾驶体验，以及未来自动驾驶汽车方面做出的贡献。本文将为您介绍5G技术在V2X上的应用发展，以及Murata（村田制作所）所提供的V2X模块解决方案。

 

5G通信将改善驾驶体验与提高安全性

随着现代车辆越来越智能，车载计算能力、传感器网络和通信系统方面的技术也在不断进步。V2X可用于改善驾驶员和乘客的体验，特别是在车辆定位、驾驶员行为、发动机诊断、车辆活动和信息娱乐等方面。所有这些系统都依赖于蜂窝网络连接，而这正是5G技术发展的重点。

V2X（Vehicle to Everything，车联网）是指联通汽车与周边行人及所有事物的无线通信技术，而通信和连接则是自动驾驶汽车发展的关键，得益于V2X通信应用的发展，基于蜂窝网络的技术对于转变整个移动生态系统至关重要。此新协议允许车辆与其他车辆（Vehicle to Vehicle, V2V）、行人（Vehicle to Pedestrian, V2P）、网络（Vehicle to Network, V2N），以及和周围的基础设施（Vehicle to Infrastructure, V2I）进行通信，以防止碰撞等事故及构建高效的交通系统为目的，预计将来会成为有助于推动全自动驾驶的重要技术。

随着5G技术的发展，我们将看到小型基站无线接入网络发生的变化，5G网络的基础将扎根于很多地方，这种支持C-V2X技术的通信基础设施部署，将提供优越的性能，以支持连接的车辆与运输基础设施的通信，由此带来的益处将不胜枚举，例如减少雍塞、减少排放以及更顺畅的驾驶体验。

丰富的交通信息可提升

车辆与行人的道路安全

首先，5G的高可靠性和低延迟特性将极大地促进车辆、行人和道路基础设施之间的信息流动，从而提高道路安全。这将使联网车辆能够预测并避免危险情况，减少车辆碰撞的发生，并可能挽救生命。

另一方面，通过实时交通信息，优化驾驶员和体验功能，如寻找最近的免费停车位或实现预测性维护，以节省驾驶员的时间和金钱，驾驶体验将得到极大改善。乘客也可能从下一代信息娱乐服务中受益，在旅程中乘客可以享受高质量的视频流或参加视频会议电话。

此外，5G也可应用于物联网（IoT）的智能出行（V2X、C2X）功能，短期内，汽车5G的一个关键领域将是共享实时通信，提供有关交通和道路状况的互联数据。基于5G的V2X将于作为3GPP Rel-16的一部分推出，可能为用户带来许多益处，并改善道路安全性。

在汽车娱乐／信息娱乐方面，5G的高数据速率能力将通过简化信息传递（如数据密集型视频或音乐流），这意味着驾驶员和乘客体验将获得改善。目前的应用将得到增强，包括车载零售、AR/VR导航、优化的驾驶员反馈以及许多其他复杂的车载应用。

搭载先进V2X芯片组的V2X通信解决方案

Murata为了提供V2X通信解决方案，与车联网领域的开拓者Autotalks合作，引入开创性的新技术，促进协作安全和更高水平的自动化移动性的发展，这使得Murata能够推出无线模块解决方案组合，通过该组合可以支持直接的V2X通信。

为了获得最大的多功能性，Murata的V2X解决方案可以根据客户的要求进行调整。当使用于无主机配置时，可采用Murata的Type 2AN无线模块，在有内置主机的情况下，将使用Type 1YL。这两款汽车级模块均基于Autotalks的CRATON2和SECTON V2X芯片组，除了性能一流，这些模块还非常坚固，从而确保持续的可靠性，即使在最具挑战性的操作条件下也是如此，Murata模块还能够支持来自众多不同供应商的V2X软件堆栈。

使用Autotalks芯片组的Murata V2X模块的不同之处，在于客户可以选择他们想要使用的两种V2X通信标准中的其中一种，包括DSRC（Dedicated Short Range Communications）或C-V2X。因此，客户可以通过简单的软件配置，使用相同的模块直接寻址不同的地理区域（欧洲、亚洲、北美等），这意味着系统设计可以保持不变，从而显著降低相关的工程成本。

支持DSRC与C-V2X两种标准的V2X模块

Murata致力于协助客户加速V2X应用的开发，推出了V2X模块，Murata的V2X模块包括支持DSRC方式与蜂窝V2X（C-V2X）方式两种方式的模块，可以通过一个模块支持IEEE802.11标准的DSRC方式与3GPP Release 14/15标准的C-V2X两种规格。

Murata的V2X模块Type 1YL，是支持V2X的无线通信方式DSRC方式与蜂窝V2X（C-V2X）方式两种方式的模块，不仅可搭载在汽车上，也可搭载在信号机等基础设施上。Type 1YL并搭载Autotalks公司的SECTON IC与PLUTON2 IC，具有33.0mm × 27.0mm × 3.0mm的小尺寸，并可在−40℃～105℃的温度范围下工作，支持表面贴装（SMD），以及搭载硬件安全模块（eHSM）。Type 1Y的供给电压为5V/3.3V，支持USB/SPI/UART接口，模块封装采用金属外壳，出货时提供编带与卷盘两种封装方式。

Murata的另一款V2X模块是Type 2AN，是支持V2X的无线通信方式DSRC方式与蜂窝V2X（C-V2X）方式两种方式的模块。此外，还搭载了可运行V2X中间件及应用程序与选配件Secure CAN MCU的处理器。

Type 2AN也搭载了Autotalks公司的CRATON2 IC与PLUTON2 IC，以及双核ARM Cortex A7 CPU，仅有38.5mm × 37.5mm × 8.5mm的小尺寸，可在−40℃～85℃的温度范围下运作，并搭载板对板（B to B）连接器，以及搭载硬件安全模块（eHSM）与半导体存储器。Type 2AN的供给电压为5V/3.3V，支持USB/SPI/UART/CAN/Ethernet (MAC)接口，模块封装采用金属外壳，出货时提供浅盘封装。Murata同样也提供单个模块及评估板的样品，若对此产品感兴趣，请向Murata公司索取。

结语

在V2X应用采用5G通讯技术，将可大幅提升驾驶体验与改善驾驶、车辆与行人的安全性，结合全自动无人驾驶技术的发展，将彻底颠覆汽车产业的未来，市场潜力也极为庞大，值得有意投入这个新兴市场的厂商积极抢进。Murata的V2X模块支持两种V2X标准，并可通过简单的软件配置，使用相同的模块支持不同的地理区域市场，降低工程开发成本，值得您进一步深入了解与采用。

编辑：黄飞