智能网联汽车的途径
谈起5G,人人都说好,其具备高速率、低时延、海量设备连接和低功耗等特点,拉近了万物的距离,将渗透到未来社会的各个领域。当然自动驾驶汽车也不例外。作为一只汽车人,一直做单车自主式智能驾驶,顺应时代的潮流,也在不断向智能网联汽车漂泊。
谈起智能网联汽车,其实首先想到的是车载终端Telematics BOX(T-box),T-box源于车联网“端—管—云”的架构模式,是作为系统中网络云端和车辆信息交互节点。然近来,从各大设备运营商和通信商口中提到最多的是车载单元(OBU),作为智能网联汽车的重要单元。
T-box和OBU之间到底存在着什么样的秘密。
1. 为什么自主式智能汽车要联网
2018年,美国汽车工程师学会(SAE,Society of Automotive Engineers)发布了J3016标准文件,将自动驾驶分为L0~L5 共6个等级。L5等级难呀,比预想的还难。自动驾驶完全建立在单车智能上,对感知、决策和控制提出了极高要求,随着智能等级提高,技术难度呈指数级上升,成本也会显著增加。即使实现L4 甚至L5级自动驾驶,因其自身感知和决策的局限性(如视野被遮挡、意图误判等)依然无法应对各类突发事件,导致安全事故发生;此外,道路拥堵、通行效率不高问题依然无法解决。
如果将车与车(V2V)、车与路(V2R)、车与人(V2P)、车与云(V2C)服务等及时通信协商,智能驾驶难度会降低,而且驾驶将会更安全,交通效率也会更高。智能网联汽车就应运而生。
2. OBU是什么
车联网有两种通信标准,一种是专用短程通信,也就是大家常说的DSRC,DSRC由美国主导;另外一种是蜂窝车联网(cellular vehicle to everything,C-V2X),这个是由一个第三方组织3GPP主导,我国大佬们经过综合判断,觉得C-V2X模式与5G珠联璧合,坚定的选择了C-V2X,其中包含LTE-V2X和5G-V2X。
V2X的整车协同方案看下图。
绕这么大圈,图中终于出现OBU了。V2X架构从逻辑上分为上下3层:终端、边缘、云端。
终端就是包括OBU、智能车和人;
边缘从逻辑上包括路侧通信单元 RSU(road side unit)、路测计算单元(MEC),路侧感知单元(雷达、摄像头、交通信号灯与指示牌等环境信息都是)。RSU负责和OBU通信、负责和MEC通信等,相当于移动网络基站。MEC起着边缘大脑的作用,接收来自路测感知单元的信息、接收车载单元和其他MEC的信息,然后进行分析、检测、跟踪、识别等一系列处理。
云端就是V2X云服务平台,实现大数据/AI算法智能分析、交通调度优化、高精度地图服务定位、车辆状态管理、车辆在线升级、信息服务等功能。
OBU主要职责:完成 BSM 消息的上报、V2X消息的接收与解析、CAN 数据的读取与解析、消息的展示与提醒、保障信息安全。
3. T-box又是什么
T-box 很重要呀,连接着远程信息服务供应商(Telematics Service Provider,TSP)、 娱 乐 信 息 单 元(Infotainment Head Unit,IHU)、车辆车身控制模块(Body Control Module, BCM)及电子控制单元(Electronic Control Unit, ECU)。
主要功能:
车辆数据采集并打包上传:通过与车相连的 CAN 线可以读取车辆的总线数据,包括车辆的静态数据,动态数据采集数据后,通过 GPRS 模块使用 SIM 卡将采集到的信息按既定的传输协议打包发送给云端服务器。信息包含运行状态,行驶里程,SOC,电机转速转矩,定位信息、报警信息等等数据。
车辆管理与控制:通过手机APP可以查询车辆信息、发动机数据、电池数据、报警信息等;app 端控制开关车门、车窗和空调等;根据不同需求,云端服务器可以下发指令进行相应锁车,远程 OTA 升级等操作,实现车辆的管理与控制。
4. OBU和T-box之间的秘密
T-box是车联网“端—管—云”下的车端,OBU也是V2X下的车端;
T-box具备车辆CAN数据的读取和解析功能,OBU也具备;
T-box具备信息上传功能,OBU也具备;
T-box具备车辆消息显示提醒功能,OBU也具备;T-box具备车辆管理与控制,OBU通过云端也可以。
T-box具备OTA升级功能,V2X中OBU也可以。
目前T-box基本都是4G T-box,是目前阶段车联网的重要设备。根据工信部《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》,自2017年1月1日起对新生产的全部新能源汽车安装车载控制单元,新能源汽车的T-Box前装率目前贼高。OBU是目前实现智能网联测试的重要设备,与RSU进行通信,实现封闭园区、试验区、场地等实验区的5G智能车联网测试。
如果T-box在原有成熟的基础上,应用5G技术,是不是也可以变成OBU。或者说在未来,两者是一样的。
当然,T-box的未来发展还有其他方向。
汽车现在从分散式 ECU向域控制器、多域控制器、云端-本地协同计算架构发展是业界普遍认同的发展趋势。T-Box 可以看作是通信域,在T-Box基础上扩展到IVI及智能驾驶域是一个可能的方向。
特斯拉的Model Y车型已将通信、IVI、自动驾驶集成到了一个域控制器上,由于我国在通信产业上有一定的优势,从T-Box扩展到 IVI 等其他域更有可能。
审核编辑 :李倩
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原文标题:T-box和OBU之间的秘密
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