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6G时代 汽车零部件革命将改变出行世界

中国产业竞争情报网  2019-12-03  浏览:


  乘上一辆自动驾驶的智能汽车,前挡风玻璃变成了半透明的大屏幕,可以根据需要,显示行驶的路线、沿线详细路况、3D导航地图,也可以转换成手机屏幕,与另一方进行流畅的高清全息视频通话……这样的场景只能在第六代移动通信(6G)时代出现。


  11月3日,科技部会同国家发改委、教育部、工信部、中国科学院、国家自然科学基金委员会在北京召开6G技术研发工作启动会,宣布成立国家6G技术研发推进工作组和总体专家组。这标志着我国6G技术研发正式开始。


  “发展智能汽车、自动驾驶,车联网是必不可少的标配。”中国工程院院士、国家卫星定位系统工程技术研究中心主任刘经南在接受《中国汽车报》媒体采访时说,“6G时代,车联网通信速度快到几乎没有时延,感觉相当于心想事成”。


  ■自动驾驶的标配


  “新车没有自动驾驶,都不好意思跟同行打招呼。”如今,越来越多的新车上,L2级甚至是L3级自动驾驶系统已经成为智能汽车的标配。


  自动驾驶系统无论是本身的反应速度,还是通过与云端的双向交互通信实时获得路况信息并作出反应,都是越快越好。自动驾驶系统要求的时延是3毫秒至5毫秒,5G的时延速度接近5毫秒,刚刚达标,这已是当前投入的最快最好的高速通信方式了。


  “6G通信速度将比5G快10倍至100倍,时延可以达到0.1毫秒左右,下载速度能达到每秒1TB,能实现安全可靠的真正的无人驾驶。”南京航空航天大学电子信息工程学院常务副院长吴启晖为媒体描绘出一幅引人入胜的场景。传输更快、带宽更宽、单位时间内信息传输容量更大,传输时延更短是6G的特点,非常契合智能网联汽车的通信传输需求。


  当前,自动驾驶技术主要分为单车智能和车路协同。单车智能主要通过车身上安装传感器、雷达、摄像头来感知环境,并通过车内计算机系统对这些信息进行处理并作出反应。当前,在测试中,天气或传感器异常,时常导致单车智能系统探测不到路上的人和障碍物。比如,2018年,在美国,特斯拉撞上停下的消防车、优步在道路测试中撞击行人等事故。这样的事故就是单车智能系统缺陷所致。


  车路协同,有很大不同。使用汽车上的传感器,加上路上的传感器,利用高速通信(5G或6G)将车上传感器感知的、路上传感器获取的信息与云端进行联网交互,实现协同决策,靠计算机判断、发出动作指令实现自动驾驶。在这样的高速通信需求面前,只有越快才能越安全,6G是已知惟一更理想的高速通信方式。刘经南等众多专家认为,自动驾驶汽车要在全场景、全工况下落地上路运行,建立在起码是5G甚至6G高速通信基础上的车路协同是必需的。


  至今,仍有国家没有5G技术,在自动驾驶的测试中只能使用WiFi局域网通信方式。使用过的人都知道,这种通信方式速度、带宽并不稳定,甚至存在掉线的可能,给测试带来很大困扰。中国等部分国家已经开始5G商用,相关零部件为自动驾驶发展提供了高速、稳定的基础通信环境,6G将在这一基础上有更大改善,提供更好的安全保证。


  ■不容忽视的安全问题


  5G到6G时代的高速通信,涉及的汽车零部件有传感器、雷达、摄像头、车载计算机、车载系统、智能通信终端等等,每一件都关乎自动驾驶的正常使用和行驶安全。因此,6G时代高速通信环境下的信息安全深受关注。


  之前,智能汽车零部件信息安全问题已经出现。《车联网网络安全白皮书(2017年)》显示,2015年,有“安全专家”入侵吉普自由光车型,利用系统漏洞,远程控制汽车多媒体系统,进而攻击V850控制器,获取远程向汽车CAN总线发送指令的权限,远程控制动力系统和制动系统,可在用户不知情的情况下降低汽车行驶速度、关闭汽车引擎、突然制动或让制动失灵。


  高速通信时代汽车零部件存在的安全隐患,更是令人不安。2016年,来自挪威安全公司的专家在入侵用户手机的情况下,获取特斯拉用户账号和密码,通过登录特斯拉车联网服务平台,可以随时对车辆进行定位、追踪,并解锁、启动车辆,导致车辆被盗,造成用户财产损失。


  智能网联汽车信息安全是车联网网络安全的核心,也是零部件行业需要安全防护的重点。“5G至6G时代的信息安全更加重要。”北京航空航天大学交通科学与工程学院教授、博士生导师杨世春向《中国汽车报》媒体表示,未来基于6G高速通信的车辆控制会发生巨大变革。杨世春指出:“高速通信既有机遇,又有挑战。”


  我国从技术、标准等多个方面开展了布局,构建高速通信环境下车联网的信息安全,以求应对高速通信环境下的信息安全问题。进入5G应用阶段,我国已经逐步构建了“云管端联动”的一体化网络安全防护体系。比如,DDoS安全防护产品“云堤·抗D”解决方案能提供网络攻击实时监控、分析溯源等多项保障服务,可以有效抵制和防御网络攻击,为高速通信环境下的车联网保驾护航。


  在技术标准层面,今年5月,工信部印发《2019年智能网联汽车标准化工作要点》,其中提出要有序推进汽车信息安全标准制定、积极参与国际组织的自动驾驶信息安全等重点标准制定。今年6月,中国发起并由欧盟、美国和日本共同提出的《自动驾驶汽车框架文件》经联合国世界车辆管制协调论坛第178次全体会议批准,成为自动驾驶国际标准化的一个重要基础文件。其中,自动驾驶的信息安全是其中重要的组成部分。


  ■充满竞争的发展过程


  无论是5G,还是6G应用,让汽车零部件呈现出全新的面貌,改变智能汽车、自动驾驶的未来,各国更看重其中蕴藏的巨大市场潜力。因此,立足5G的6G争夺战早已揭开序幕。中国、美国、欧洲、日本、韩国等国家和地区都已将6G零部件作为未来智能汽车、自动驾驶等产业竞争的重点。


  今年3月,美国总统特朗普公开表示“希望5G乃至6G早日在美国落地”后不久,美国联邦通信委员会宣布,开放95千兆赫到3太赫兹频段,供6G实验使用。在韩国,三星电子已经开设一个新的研究中心,专门用于开发6G移动网络的核心技术。在日本,通信运营商NTT、索尼、美国英特尔公司联合声称,三方将在6G通信标准领域展开合作,包括在采用光通信新原理的半导体开发等方面展开技术合作,计划在几年内确定通信方式的规格、处理信息用半导体芯片的样式以及相关专利的处理。


  今年10月,全球首届6G峰会制定的《6G无线智能无处不在的关键驱动与研究挑战》白皮书正式发布。其中指出,与5G相比,6G大多数性能指标提升10倍至100倍。比如,室内定位精度10厘米、室外1米,比5G提高10倍;通信时延0.1毫秒,是5G的1/10;超高可靠性,中断概率小于百万分之一;超高密度,连接设备密度达到每立方米超过100个。另外,6G将采用太赫兹频段通信,网络容量大幅提升。在覆盖范围上,6G无线网络不再局限于地面,而是将实现地面、卫星和车载网络无缝连接。


  未来,在6G高速、大容量通信零部件支持下,道路上可以更加密集地设置传感器、摄像头,对路面情况进行实时采集、实时传输,加上卫星探测、云端交互,理论上可以在车上查询任何地方的实时路况,确保自动驾驶更安全、可靠。有专家表示,自动驾驶车辆甚至可以不用像现在这样安装那么多的传感器、雷达、摄像头,靠卫星与道路上的精确探测、高精度定位,足以保证安全。


  当前,6G太赫兹通信技术是一大难题。理论上,包括车载设备在内的云端交互通信天线体积将越来越小。这给现有电子、新材料等技术带来了新的挑战。


  “希望5G时代没有条件产生的零部件出现在6G时代,展现一个全新的汽车世界。”这是业界共同的期盼。

 

 

 

 

 

中国产业竞争情报网相关研究成果《汽车零部件项目可行性研究报告


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