5G元年共话车联网

文/本刊记者 王素 黄帅




  车联网概念自诞生之日起热度未曾退减,2019年被誉为5G元年为其再添一把火。可以预见,5G技术和车联网的深度融合将引来车企间剧烈的洗牌,这将是一场万亿级市场的较量。第三方国际检测认证机构作为这场汽车工业大变革的深度参与者,将如何与车联网产业生态链中的各方共奏变革之曲呢?本期本刊特邀请4家第三方检测认证机构代表,共话车联网发展之路。


  进出口经理人:车联网概念一直很火,但实际进展上并没有显著突破。2019年被称为5G元年,大家的共识是5G的一个重要的应用领域就是车联网。那么,现在国内外车联网的发展状况如何?
  
  黄余欣:车联网概念很大,从广泛意义上只要车与外部网络进行通信,该汽车就属于拥有车联网的部分功能,可以纳入车联网范畴。现在很多汽车已具备一定的通信能力,比如车辆事故紧急呼叫系统(eCall),欧盟规定M1和N1类机动车辆必须安装eCall,国内新车特别是一些电动车也开始安装类似的系统。当下最容易被用户感知的应该是车载信息娱乐系统,还有一部分应用是终端用户不太接触到的,如车队管理系统,包括车厂售后维护的信息和里程报告等。从整个车联网发展的内容和数据来看,现在它正进入高速发展的阶段。车联网市场竞争将越来越激烈,同时随着各种技术的成熟度不断提升,服务需求也更多元化。
  
  陈文棠:5G技术对车联网来说意义重大,它的传输速率将实现1Gb/s,比目前4G的速度快10倍以上,使通信网络具备低时延的特点,这对于车联网行车安全意义非凡。
  
  车联网的另一个概念是自动驾驶,自动驾驶不可避免需要处理紧急突发状况,它对车辆信息反馈的可靠度要求更为苛刻。国际组织3GPP(the 3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划,为制定2G/3G/4G/5G蜂窝移动通信协议规范的跨国跨业界组织)在自动车驾驶领域有一项规范测试,它对车辆信息反馈的可靠度有明确规定,包括在各种复杂场景测试下,车辆信息反馈的可靠度要求达到99.99%以上。但目前LTE(4G蜂窝移动通信架构)并没有信息可靠度方面的规范,甚至很多车载传输信息的速度连20毫秒以内都难以达到。在这种架构下,自动驾驶很难实现。在未来5G网络架构下,车联网将真正得以实现。
  
  赵翀旻:车联网包含“智能+网联”两个部分,“智能”是车与人之间的关系,表现形式为车上配置越来越多的传感器,车能够替代人做决定;“网联”是车对车或车对道路设施之间的联网状态。车联网最终表现形式是无人驾驶。
  
  我认为目前有3个因素决定车联网的市场化水平:第一是政策扶持。2018年年底,工信部颁布了车联网产业发展指南《车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划》,它第一次明确了这个行业的定义,即车联网产业是汽车、电子、信息通信和道路交通运输等行业深度融合的新型产业形态,并指出了目前存在的核心技术商业化不足、产业生态链不足和法律法规缺失等问题。它的一个愿景是到2020年车联网在特定场景实现规模应用,2020年以后实现“人-车-路-云”高速协调的状态,这些都将促进车联网的发展。
  
  第二是产业规模。纵观国内外主流品牌汽车制造商,它们都发布了自己车联网产品的上市计划表,基本上分为两阶段,2019~2021年大量L3级别无人驾驶汽车上市,2021~2025年高水平无人驾驶汽车L4和L5类车上市。再加上国内新能源造车新势力的参与,大家纷纷把车联网产品作为其品牌差异化和提高竞争力的手段。
  
  第三是通信技术。无人驾驶是车联网最终实现形式,它需要高传送、低时延和广覆盖通信。目前国际上有两个通信路线,一是欧美DSRC标准,一是国内C-V2X标准。不管哪一种,超大单位时间输送速率是目前4G通信技术难以达到的。因此,5G标准确立以及大规模商业应用将极大推动车联网产业的发展。
  
  综上,我认为车联网产品已经临近一个爆发性增长档口。
  
  郑勇:我们可能首先要谈下对车联网概念的理解,这样才好评价它的发展状况。比如,在欧洲,通常是把车联网和自动驾驶分开来谈,谈到车联网大家主要是指车车通信,车与基础设施的通信,甚至也包括目前已经普通应用的车内通信,从这个角度来看,车联网不是全新事物,已经走进我们的日常生活。我们国内谈车联网较多是将它和自动驾驶联系在一起,作为一个整体来看,也对其有更高的预期,所以这里也不妨将两者放在一起来谈。
  
  总体来说,影响车联网及自动驾驶发展的主要是以下几个因素:第一,受通信技术和基础设施的影响,比如5G大规模商用的确对未来车联网应用会产生巨大能量。第二,受自动驾驶技术本身发展的影响。比如大家经常在新闻上看到的谷歌、特斯拉等企业都在深耕这一领域,在国内也有很多创新企业,包括BAT这样的互联网巨头在积极投入这一领域。第三,受商用化进展影响。技术有了后,商业模型也很关键,好的商业模式才能让一项新技术被广泛应用。中国和美国都有小规模的商业应用尝试,比如无人驾驶出租车;在特定环境下如在港口、工业园区等车流量比较小、相对封闭的道路环境的自动驾驶商用。第四,受相关配套法律法规的影响。这里提的法律法规不单是产品技术标准层面的法规,也包括与之相关的通信和交通管理等各项国家政策和法规。作为检测认证机构,我们主要是关注产品技术标准和安全法规。总体来看,车联网和自动驾驶技术的发展和演进非常快,安全标准和测试评价体系也在跟随技术的发展而发展,所以检测认证机构要比以往更加积极活跃地参与标准化的工作。
  
  我个人认为,从目前来看,车联网发展比较迅速。特别在中国,政府在大力推动汽车制造的电动化、智能化、网联化和共享化,中国主要城市的基础设施建设非常先进,政府也有意愿持续投入。这对车联网和自动驾驶在中国的应用十分有利。
  
  进出口经理人:车联网是否意味着将会产生更多的贸易技术壁垒?国内一些自主品牌车企正在布局车联网,希望未来在车联网领域占领全球市场,基于这种目标愿景,如何与国际技术标准接轨?
  
  黄余欣:车联网的确会涉及一些新的法规和标准内容。比如,智能化和互联化下更多电子电气部件嵌入要满足相应要求,特别是通信设备的要求。因为无线电频谱资源是一个国家有限的资源,每个国家都会对其进行控制,而标准又是不一样的,因此只要是搭载此类车联通信设备的汽车,都需要符合目标国家相关法律法规的要求。TÜV莱茵为一些知名汽车一级供应商所做的测试认证服务,基本囊括了一两百个国家的无线认证要求。另外,车联网汽车驾驶安全还要满足功能安全的要求,保证软件系统与电子部件对驾驶安全的影响是可控的。软件应用以及数据采集必然带来信息安全和个人隐私数据保护的问题,这些都是极为重要的部分。
  
  欧洲“大众排放门”事件后,整个车辆认证体系大为震动,它们对机动车排放的监管只会越来越严格,车企进入发达国家和地区时必须把质量与安全问题考虑得更加周全,以避免进入目标市场后可能遇到的风险。
  
  实际上,中国车联网产业的企业非常积极地参与全球标准制定,比如华为在5G以及很多车联网标准协会中主导着一些技术的发展。我认为,国内企业应该再进一步提高国际标准制定的参与度,发出中国的声音,以中国技术带动一些标准的制定。
  
  陈文棠:5G的标准在3GPP里已经有相对明确规定,但3GPP本身也是个动态性的延伸,目前是R15版本,R16版本还在探讨中。在R16版本中大家比较关注的是在5G往后延伸的一些概念,包括超高频的毫米波如何定义等。目前5G标准的第一版已经完成,国内运营商包含移动、联通也根据这一版本的内容在2019年下半年陆续布局相关服务产品,北美以及日本的运营商将会在2019年年底大规模应用,欧洲估计稍微迟缓一点,但也会在2020年年初有所举措。
  
  车联网目前在全世界有两个通信标准,除了3GPP,早期在北美也有一个标准DSRC(Dedicated Short Range Communication,专用短程通信技术),它是北美高速公路信号管理局选定的一个标准,已经有十多年历史了,这是车联网的初始标准。这个标准开发时间早,相对成熟,但由于现在行车环境的复杂化,它已经不能完全适应。我们认为这两个标准将会慢慢融合,现实情况是目前的通信类企业尤其芯片厂商正在着手这种融合,而车企包括北美福特以及欧洲的整车厂也在大力鼓吹这种融合。
  
  不论是国内整车厂还是零部件企业,要跟5G标准接轨,就必须要在产品的开发初期就融入3GPP。因此,我们建议国内车企首先要观察国际标准,产品的研发和测试根据国际融合标准走,再针对不同市场有所微调,这样就能够游刃有余。从时间上来看,整个车联网的发展成熟还需要一些时间,但是发展趋势已是非常明确,国内车企应该尽早与国际技术接轨,才能赶上甚至超越未来5~10年的车联网发展潮流。
  
  赵翀旻:我认为车联网出口产品开发过程中一般会遇到3个问题。首先,如何适应国外差异化场景。考虑到很多场景在亚洲地区与在欧美差异很大,比如气候、道路设施、路面铺装和交通法规等,企业需要有一个基础场景库。其次,目前车联网走向全球在法律及法规甚至标准层面会遇到很多障碍。最后,有关文化问题。目前全球各个区域对无人驾驶车的接受程度差别很大,比如,美国加州地区相对比较开放,欧盟地区有的成员国相对比较保守,需要多项法律部署完毕后才允许无人驾驶车上路,我国基本属于强监管的管理体系。
  
  讲到国际技术标准,我理解它是每个时间节点最高技术理解水平的产物,在新技术的领域具有国际性、实时性以及指导性。TÜV南德作为活跃于自动驾驶领域国际标准化组织的第三方机构,对于车企标准导入、解读以及研发生产过程中产品目标的实现,可以提供全面的支持。
  
  郑勇:相对来说,汽车产业链非常国际化,很多企业做国际认证并非出口需要,而是为了满足进入主机厂的整个供应链体系的必要条件,车联网或自动驾驶更是如此。中国的车联网及自动驾驶相关企业从一开始就是国际化起步,参与国际标准化组织。比如华为就是5GAA(5G汽车联盟,致力于研发、实验和推动智能车联、智慧交通等互联所需的通信解决方案和应用,包括相关的标准化推进以及全球市场的拓展的国际组织之一)发起方之一,围绕智能出行,深度参与行业的标准制定与解决方案孵化。
  
  中国也在积极推进相关标准化建设,推动国际协作,比如中德共同签署《关于自动网联驾驶领域合作的联合意向声明》。根据这份声明,两国将在自动网联驾驶和智能网联汽车领域进行多层次交流与合作,推动国际统一标准的制定及应用,促进相关技术要求统一,促进两国企业在智能网联汽车及基础设施数据共享,健全智能网联汽车法律法规,推动制定国际统一的无线电频率解决方案等。在中国车联网被定义为“全球创新热点和发展制高点”的大背景下,产业和标准的跨地域融合发展是必然趋势。
  
  进出口经理人:5G和车联网的技术标准未至,5G与车联网检测先行。在全球统一标准还没有完全制定的情况下,如何保证目前车联网汽车产品及行使安全?
  
  黄余欣:TÜV莱茵对智能网联汽车的支持既包含传统零部件和车内材料的测试、车辆安全认证和进入不同市场的准入服务,还包括射频及电磁兼容(EMC)相关的检测服务。随着无线类产品的增加,2018年TÜV莱茵在深圳启动了大中华区首个物联网技术评估中心,测试能力涵盖短距离无线通信、长距离无线通信、EMC以及未来的5G技术,加上最近TÜV莱茵为华为颁发了首张5G手机CE RED证书,这些实际上是可转换为车联汽车行业的技术积累和坚实基础。除了深圳,TÜV莱茵接下来会在中国台湾建立第二个物联网技术评估中心,还会计划下一个大中华区物联网技术评估中心的选址。另外,TÜV莱茵也将扩大在广州和上海的汽车测试实验室的测试容量,以满足更多汽车电子电气产品部件的测试需求。TÜV莱茵在中国、德国、意大利、瑞典、日本、韩国、印度、美国和荷兰等国家和地区的全球无线测试服务网络能够支持车企在不同地方的研发需求。
  
  陈文棠:我们一直在参与一些标准组织的规范制定,特别在5G与4G的车联网衔接部分。最近一些芯片厂商已经要求我们在2018年下半年开始执行5G与车联网测试了。
  
  关于如何保证汽车行使安全,就目前来说,前面提到最主要的两个标准在并行,除非有一个统一标准把二者融合,否则无法完全保证汽车行使安全。
  
  退而求其次,第一种解决办法只能是改善行车安全,力争达到80%,另一种办法就是安装双系统兼容芯片,这也可以一定程度提升行车安全。当然,这些都是过渡性措施,未来一旦5G车联网全球标准统一,运用之前提到的超高可靠度及超低时延通信技术是可以让行车安全得到保证的。
  
  赵翀旻:为确保车联网汽车的行驶安全,在产品研发运维期间需要平衡3个方面:一是基于场景的标准法规法律的导入;二是在市场需求下适应产品研发的迭代速度;三是对发生安全事故以及潜在风险的控制。
  
  对企业而言,我认为有效的措施有3个方面:一要快速跟踪国内外标准趋势;二是产品研发全生命周期安全方法在产品设计阶段的导入;三是主管部门需要建立一个单车上路、小批量上路及商业化大批量上路的实验设施、评估方法以及管理方式。
  
  郑勇:为了打造安全的汽车驾驶环境,与车辆有关的所有半导体元件、模组、系统及整车都必须进行测试与检验。特别是无线网络与移动通信技术的快速发展,引爆车联网应用与服务等庞大商机的同时,也带来了更加复杂的网络安全与设备互通性的问题,汽车产业所面临的合规性挑战正在日益提升。
  
  相较以往的产品认证,检测认证机构会更加深入地参与到车联网相关领域产品的全生命周期中,从产品研发阶段开始便提供多项和长期的检验、检测、认证和验证服务。通过大量的实验室测试、测试场测试,结合模拟真实路况的测试场景和定制化的测试环境来验证汽车传统的安全和机械可靠性,并在互联互通方面验证车联网的互操作性、性能和可用性,以及车联网的网络安全评估,全方位确保车用产品及车辆的安全性。
  
  进出口经理人:车联网技术现在正处在一个继续突破的阶段,相对于传统的汽车来说,电动汽车先天具备和互联网汽车结合的优势,第三方检测机构如何看待这种优势?车企如何去打造核心技术竞争力?
  
  黄余欣:造车新势力拥有互联网基因,能够在人工智能、VR、电子产品、娱乐性性能和自动驾驶等方面发挥相关优势,但它们同时也有相对薄弱的环节。比如,供应链的管理、量产质量及安全的管控,以及对于不同国家法律法规要求的认知。作为汽车行业服务最完善的第三方检测认证机构,TÜV莱茵针对汽车行业的解决方案是覆盖整个产业链的每个关键点,包含研发阶段目标市场法律法规的导入、调研与解读,整车及零部件检测、国外道路适应性的测试、市场准入认证、供应商能力搭建和供应链管理审核等,希望通过这些服务帮助车企新势力更好地开拓国内外市场。
  
  陈文棠:应该说,电动汽车先天具备跟互联网汽车结合的优势,主要因为电动汽车打破了很多传统汽车的设计思路,更容易使用一些新的技术和新的概念。
  
  从第三方机构来看,SGS的建议有两方面:一是车外,另一个是车内。就车外而言,目前最大的趋势是把类比序号传输改为六位序号传输,特别在高速序号方面研究如何投入车用以太网甚至SID(System Identification,系统识别码)这种固态存储,快速提取影像做一些分析,让软件更加自动化,做一些安全性预判。
  
  对于车内,最后还是要与各个国家要求相一致。我认为,全球标准没有统一并不代表就没有汽车安全性保证。汽车的安全性分为主动和被动两方面,在这两个层面,车联网汽车需要进一步跟进新要求。这其中有相当一部分是所有车企必须做的基础性安全措施,并不存在传统车企与非传统车企的差别,比如一些汽车功能性安全的保护措施。
  
  赵翀旻:对于电动车造车新势力如何提升竞争力,TÜV南德有3点建议。
  
  第一,企业以产品全生命周期安全目标为中心建立一些底层基础设施。
  
  第二,基于每个造车企业自身的造车哲学,建立一套适应自身产品定位、安全性,以及适应车联网的验证方法。
  
  第三,建立以大数据为中心面向智能化和电气化汽车产品新特征的运维体系。
  
  郑勇:互联网和传统行业的融合日益成为关注热点。造车新势力先天拥有互联网基因,包容和开放的特质使得它们更加贴近用户,对新技术的接受和应用非常快。传统车企巨头也高度重视车联网技术,积极寻求创新及合作,比如积极与BAT合作来推进互联网化。
  
  智能网联汽车行业的趋势就是电动化、智能化、网联化和共享化。多源信息融合及移动互联技术的应用提高了电动汽车的智能化水平,但所带来的信息安全问题也日益严峻。为此,多国相继发布了汽车信息安全模型、V2X网络安全报告和汽车信息安全标准,力图提升车载信息安全。除此之外,还需要考虑到智能电动汽车的特殊性,如充电交互及远程监控等,这将是保障智能电动汽车安全的关键。
  
  进出口经理人:贵机构在5G和车联网测试和认证方面有哪些投入及中长期规划和布局,以服务中国市场?
  
  黄余欣:在欧洲,TÜV莱茵与位于阿尔登霍芬测试中心(ATC)的欧洲移动/城市验证环境研究中心(CERMcity)达成合作,我们会借助该场地开发新的测试方法,并验证自动化功能、驾驶员辅助系统和安全、自动驾驶的相关流程。2019年
  
  年初,我们还与匈牙利佐洛埃格塞格附近的 ZalaZONETM试验场进行战略合作,用于测试车辆在极端动态环境下的自动驾驶及互联功能。在国内,TÜV莱茵与上海国际汽车城签订了战略合作协议,利用这个场地对智能网联汽车做相应的技术研究。
  
  无线技术、网络安全和自动驾驶是集团在数字化领域投资的重点,发展无线技术和全球检测网络是TÜV莱茵全球战略之一,对我们未来布局智能驾驶、车联网领域提供了重要的支撑。当然,汽车功能安全、高压电气安全、信息安全和个人隐私保护也是TÜV莱茵近年来着力发展的服务内容,致力于为提升车辆质量、安全、机动车行业的运营与管理水平提供全方位广泛的技术支持。
  
  陈文棠:SGS在2019年3月与西安市西咸新区有一个比较大的项目合作,主要是以5G测试设备投入为主。特别需要提到的是,SGS不只是测试的执行者,甚至会往上游延伸,参与测试标准中去,即SGS会与测试设备厂商合作,它们来写测试脚本,我们去验证,确保其正确性以及独立性。
  
  这次SGS跟百家泰的合资公司——百通车联技术服务(上海)有限公司,会持续地在5G车联网以及车内的其他连接技术方面投资布局,配合整个汽车产业的中长期发展。以往我们只能在国外执行的测试,陆续把它转移到国内来,实现测试先行,真正让国内厂商在生产初期就接轨国际标准。
  
  赵翀旻:TÜV南德在全球领域对5G和车联网有四大规划和布局。
  
  第一,TÜV南德与美国SAE车辆中心和中汽中心创立了IAMTS“国际智能网联汽车合作联盟”,目标是共同探讨在全球范围内一些特定场景的问题。
  
  第二,TÜV南德加入了一些政府主导的立法项目。比如,由德国政府牵头的一个PEGASUS项目,研究如何验证在封闭道路的场景下无人驾驶车的立法工作;与新加坡政府合作了一个CETRAN项目,研究以城市道路为背景如何实现车辆的安全性。
  
  第三,TÜV南德目前正在搭建一个数据中心,通过大数据的方式对车辆进行远程检验进而实现远程测试。
  
  第四,汽车安全地替代人来做决定的背后有超越技术范畴的伦理问题,目前TÜV南德搭建了一个为整个业界提供技术交流的经验分享平台。
  
  郑勇:在检测认证行业,DEKRA德凯在车联网和自动驾驶领域确实走得比较领先。这不光是体现在技术层面,也体现在整个集团战略规划。DEKRA德凯作为全球最大的机动车检验检测认证机构,在过去的90多年中一直专注于汽车行业。随着电动化、智能化、网联化和共享化的趋势,整个汽车产业在不断地被改造。DEKRA德凯也积极应对市场技术趋势和需求变化,通过研发和有针对性的收购增强自身技术能力,构建保障未来出行安全的专业能力。
  
  近日,5GAA在德国克莱特维茨测试场成功举办了欧洲首次C-V2X互操作性测试活动,DEKRA德凯为本次活动提供测试场景和测试环境。DEKRA德凯拥有并运营欧洲最大的独立第三方自动驾驶测试场,并且在过去1年持续投入1亿多欧元在全球范围内升级相应测试能力和技术开发。同时,DEKRA德凯在西班牙的全新互联互通测试场是欧洲首家能覆盖所有互联互通相关通信测试需求的测试场。通过将丰富的测试经验应用于测试场景的开发,DEKRA德凯可以协助客户定制测试计划、开发测试软件以及自主研发新技术的测试工具。
  
  从战略布局来看,DEKRA德凯正全面进入车联网与自动驾驶领域。我们正在与中国领先的机构合作,把握车联网和自动驾驶为汽车行业带来的发展机遇,满足创新带来的需求,致力于保障未来出行行业的安全发展,重塑人类的生活和出行方式。


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