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2020年通讯设备服务行业分析报告

2020年通讯设备服务行业分析报告2020年5月1. 循序渐进,发展阶段清晰1.1. 车联网通过人车路云实现全方位数据交互车联网应用将从信息服务向提高驾驶安全、出行效率和高等级自动驾驶服务演进。

狭义车联网通常指Telematics(车载移动互联网,又称车云网),即具有无限通讯功能的车载信息系统;广义车联网是以车内网、车际网和车载移动互联网为基础,依托信息通信技术,通过“人-车-路-云”的全方位连接和数据交互,实现智能动态信息服务、车辆智能化控制和智能交通管理。

所以现在的车联网概念主要包括 Telematics(车载信息通信系统及服务)、智慧交通系统(ITS)、汽车电子(Auto-electronics)三大板块业务。

综上所述,狭义的车联网(Telematics)和 V2X(对象通信)、V2V、ITS(智慧交通)连在一起才是真正的车联网生态。

表1 车联网三个网络层次感知层,通过车载终端的 RFID(射频识别)、GPS 等设备,以车内网(端)CAN 总线等技术连接起来,感知车辆的信息及状态。

互联互通层,车联网最关键一环,它将部分车辆运行中的关键车际网(管)信息、发送至附近车辆,实现车与车、车与路互联互通。

云层,将车辆产生的信息通过移动网络发送至云端,通过大数车云网(云)据分析出车辆的工作状态,并及时发现潜在故障及危机,实行相应解决预案。

资料来源:IMT-2020(5G)推进组、市场部1.2. 技术标准演变方向有不同,C-V2X 成为主流广域互联的信息共享和操作协同依赖V2X 实现。

自动驾驶凭借更强的信息收集和处理能力,让车开得更安全更快,而其中人类驾驶者无法实现的能力之一就是 V2X(Vehicle to everything),包括V2V(车与车,即车辆间信息交互)、V2P(车与人,即用做车与行人或非机动车的交互)、V2N(车与网,即车通过网络连接平台,实现多样化功能)、V2I(车与设施,即车与交通灯、路障等交互获得道路管理信息)等。

通过智能终端中的通信模块,V2X 可以实现车辆与其他车体及智能设备信息流的相互传输。

图1 V2X 场景示意资料来源:中国信通院1.2.1. 全球V2X 技术标准主要分为DSRC 和C-V2X 两大体系1)DSRC:基于IEEE 802.11p 底层通信协议V2X 诞生之前,美国已经有了成熟的车联网通信方案,即特定短距离通信(DSRC, Dedicated Shorted Range)方案:在 PHY 和 MAC 等技术底层,使用 IEEE 802.11p 标准,定义了其物理标准;在 SAE J2735 和 SAEJ2945 定义了消息包中携带的信息;上层则采用 IEEE1609 系列标准,定义了网络架构和流程。

DSRC 标准主要基于路边的Wi-Fi 发射器,特点是对短程(通常是数十米内)中高速行驶的车辆进行连接和双向通信,被广泛用于车辆编队、信息服务、出入控制等领域。

但数十米的中短程通信距离对于自动驾驶和智慧交通系统(ITS)来说,实在有限。

2)C-V2X:基于3GPP 标准,分为集中式和分布式C-V2X 是基于蜂窝通信演进形成的车用无线通信技术(Vehicle toeverything, V2X)技术,具体包括基于 LTE移动通信技术演进形成的 LTE-V2X/LTE-eV2X 技术和基于 5GNR 平滑演进形成的 NR-V2X 技术。

其主要可提供两种通信接口:一个是人、路、车之间的短距离直接通信接口(PC5),其以LTE-D2D 技术为基础,支持全球卫星导航系统(GNSS)同步,有着更高效的资源分配机制及拥塞控制机制;另一种是终端和基站之间的通信接口(Uu),结合MES 多边缘计算可实现长距离和更广范围的可靠通信,增强上下行传输。

PC5 和 Uu 接口相结合,共同用于传输V2X 业务,形成有效冗余,从而通信可靠性得到保障。

同时,C-V2X 分为集中式(LTE-V-Cell)和分布式(LTE-V-Direct),集中式需要基站的支撑,定义了车与路测通信单元 RSU 及基站之间的通信模式;分布式无需基站作支撑,定义了车辆与车辆之间的通信模式。

图2 C-V2X 技术图解资料来源:IMT-2020(5G)推进组1.2.2. 各方加持,C-V2X 有望成为主流C-V2X 有望独领风骚,成为技术和产业链上的双优者。

第一,C-V2X 可充当车与车之间发生矛盾的仲裁角色。

DSRC 虽然已经经过十多年的广泛测试,技术相对成熟,但最终没有赢得市场,主要原因是因为在车与车通信时,拥塞、干扰、覆盖等问题没有被解决,而在车与车两个平级用户通信时,C-V2X 可以充当仲裁角色,解决了盈利模式、离路覆盖、容量及安全方面的问题,同时其具有清晰 5G 演进路径,使得 C-V2X 高可靠低时延、支持大带宽且频谱带宽分配灵活。

第二,其大幅降低未来自动驾驶和车联网部署成本。

C-V2X 基于强大 3GPP 生态系统和连续完善的蜂窝网络覆盖,直接使用现成的基站和频段,组建成本较低;而DSRC 组网需要建立大量路侧单元 RSU,其类基站设备的新建成本和硬件成本相对较高。

表2 DSRC 和C-V2X 技术对比标准DSRC✔有美国和欧盟国家支持C-V2X✔部署成本低✔具有清晰 5G 演进路径✔产业化进程快✔发展历史长✔在不具备全球导航卫星系统下,也能稳定同步,避免多路径误差优势✔可在 ITS 频谱上工作,从而保障安全✔具有清晰 5G 演进路径✘需要建立通信链路✘成本相对较高✘蜂窝基础设施的中继性质使其应用于自动驾驶和安全应用时会有安全隐患劣势资料来源:电子发烧友、市场部C-V2X 的产业化接受程度日益上升,巨头纷纷参与推进。

由于 LTE-V2X 所具有的优势及我国在其中具有的自主创新性,2018 年10 月,我国便宣布了使用 LTE-V2X 计划。

除此之外,在欧美国家,LTE-V2X 也逐渐受到支持。

2019 年 7 月,欧盟 21 国投票表态,反对欧盟有关在欧洲部署 DSRC 技术的提案,转而支持 C-V2X。

而在美国,2019 年 12 月,美国联邦通信委员会一致通过提案,该提案将重新分配 5.9 GHz 频段的75MHz 频谱,其中 5.905-5.925GHz 频段的 20MHz 将用于 C-V2X 技术。

由此可见,目前 C-V2X 已逐渐为欧美国家所接受,并有望成为全球统一的车联网通信标准。

首先,交通行业将其作为新技术选择,LTE-V2X 技术在延崇高速、无锡示范区等地方进行实验,受到交通运输和交通管理行业主管部门、科研机构和企业的支持;其次,汽车厂商的接受程度也在提高,上汽集团、一汽集团、福特、通用、吉利等逐步开发相关产品,新车联网功能被大力推广。

目前,C-V2X 已经形成以国内外主流设备商、芯片厂商、电信运营商和汽车企业为主的产业阵营,包括华为、爱立信、高通、英特尔、奥迪、上汽、沃达丰、中国移动、中国联通等。

表3 国内外各企业积极推进C-V2X 进程高通宣布在推动欧洲C-V2X 商用方面取得重要进展,多款C- 2020 年 3 月V2X 产品已按照无线电设备上市要求完成了欧洲无线电设备指令(RED)认证中国联通与沃尔沃汽车签署 5G 战略合作,双方宣布将基于 5G联手推动 V2X 车路协同技术的发展2020 年 1 月2019 年 10 月中国信科集团旗下大唐高鸿首次展出了“跨芯片、跨终端、跨整车、跨安全平台”的“四跨”应用示范活动实景视频中兴通讯 5G 车联网产品成功完成“四跨”互联互通演示移远通信携手东软汽电完成 C-V2X“四跨”互联互通底层测试无锡公交将采用华为最新的端到端车路协同解决方案,九月底投入商业试运营,2020 年将实现全线部署。

2019 年 10 月2019 年 9 月2019 年 9 月2019 年 3 月中国移动、博世集团宣布 V2X 车联网合作,双方将在 5G 自动驾驶领域展开全面合作,形成智慧交通整体化解决方案资料来源:通信世界网、市场部1.3. 车联网愿景及发展阶段清晰目前处于构建“人-车-路-云”协同架构的快速发展期。

依据应用场景和体系架构完善角度来看,我们认为车联网可以分为三个阶段:第一个阶段是主要基于车载信息系统和无线网络,实现车载信息综合服务,例如娱乐、导航定位等场景,产业已经完全成熟,渗透率比较高;第二阶段是随着网络基础设施完善、平台构建、路段基础设施建设,实现 C-V2X的车路网云协同服务阶段,实现费用交付、辅助驾驶、车辆管理等功能,目前正处于这个阶段快速发展期;第三阶段是网络构建完成,智慧出行阶段,不止自动驾驶,可实现整体交通高效管理,预计 2025 年年后开始进入逐步渗透。

图3 车联网发展三个阶段资料来源:市场部全球自动驾驶水平处在L2-L3 阶段。

依据自动化程度及完成的功能,SAE为汽车行业提供了详细的分类标准,包括 L0 到 L5 定义及其在道路上的 具体操作。

L0 代表传统人类驾驶,无驾驶辅助系统,仅有提醒功能;L1 为辅助驾驶,可实现单一的车速或转向控制自动化,仍由人工驾驶(如 定速巡航、ACC );L2 代表部分自动驾驶,可实现车速和转向控制自动 化,驾驶员必须始终保持监控(如车道中线保持);L3 是条件自动驾驶, 可解放双手(hands off ),驾驶员监控系统并在必要时进行干预;L4 是高 度自动驾驶,可解放双眼(eyes off ),在一些预定义的场景下无需驾驶员 介入;L5 是完全自动驾驶,不需要驾驶员(driverless )。

从目前技术和商 用来看,全球自动驾驶水平处于 L2、L3 阶段,L5 级自动驾驶商用预计 要等到 2030 年。

表 4 J3016 自动驾驶分级标准(L0-L5)分级称呼 主体 周边监控 定义 SAESAE 驾驶操作 人 支援 系统作用域 无由人类驾驶者全权操作汽车,在行驶过程中可以得到警告和保护系统的辅助L0 无自动化 通过驾驶环境对方向盘和加减速中的一项操作提供驾驶支援,其他的驾驶动作都由人类驾驶员操作L1 驾驶支援 人和系统 人 人 通过驾驶环境对方向盘和加减速中的多项操作提 供驾驶支援,其他的驾驶动作都由人类驾驶员操作 由无人驾驶系统完成所有的驾驶操作。

根据系统请求,人类驾驶者提供适当应答L2L3 部分自动化 部分 有条件自动化 由无人驾驶系统完成所有的驾驶操作。

根据系统请求,人类驾驶者不一定需要对所有的系统请求作出应答,限定道路和环境条件等系统 L4 L5 高度自动化 完全自动化 系统 系统 由无人驾驶系统完成所有的驾驶操作。

人类驾驶者在可能的情况下接管。

在所有的道路和环境条件下驾驶全域 资料来源:SAE 国际自动工程师学会、市场部。

2. 多重共振,产业推进加速2.1. 政策持续推进,2020 成车联网发展关键一年国家政策持续扶持,车联网产业顶层设计逐渐完善。

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