對自駕車來說,5G 網路是必要條件嗎?
作者 雷鋒網 | 發布日期 2018 年 10 月 11 日 7:30 |
5G 網路的忠實粉絲相信,這項新技術不但提供比 4G 網路更快的連接和數據下載能力,還能處理更大量的通訊任務,而正一步步走向成熟的自駕車,未來也需要 5G 網路的「輔佐」。不過,自駕車缺了 5G 就真的「活不下去」嗎?
一直以來,電信業都對未來有個預設,那就是自駕車會透過網路採集並接收訊息,這個過程必須在電光火石間完成。
業界還為這個概念取了一個名字──V2X(Vehicle-to-everything,即車與外界的訊息交換)。
為了達成這個目標,車輛的探測能力必須涵蓋一切盲點並提前阻止事故發生。也就是說,車輛行駛時,車上感測器需要採集三大資訊:
天氣和路況。
是否有事故發生。
車輛周圍的障礙物和移動物體。
一旦完成資訊採集,這些數據不是由車載電腦處理並即時決策,就是回傳到雲端處理後再指導車輛下一步動作。
比人類更聰明
假設車輛 A 正以 100 公里時速在高速道路奔馳,突然車輛 B 出現在車輛 A 前方。為了避免事故,兩輛車的感測器必須相互交流,車輛 A 趕緊煞車,車輛 B 則急加速防止事故發生。
也就是說,工程師不但想讓自駕車與雲端相連,還想讓它們之間互通有無。
「我們得弄清楚,訊息在感測器之間傳遞需要多長時間,當然還要考慮到傳回車載電腦和電腦分析處理並做決定的時間,這個過程必須比人類駕駛更快,即低於 2 毫秒。」諾基亞公司的 Jane Rygaard 解釋。「我們需要一套網路來達成這個目標,而 5G 就是最佳選擇。」
Ordnance Survey(英國地形測量局)也認同這觀點,「你按下電燈開關開燈時,瞬間就照亮屋子,自駕車我們也需要這樣的速度,車輛在遇到情況時必須迅速停下來。因此高頻 5G 訊號在這裡就成了必要條件。」
不過,車輛之間相互交換「情報」還不夠,瑞典電信巨頭愛立信認為發生重大災害或嚴重塞車時,當局應該發給自駕車及時提醒,警告它們切換到其他路線。
為此,愛立信還專門聯合 Volvo 和 Scania(卡車)在斯德哥爾摩進行測試。如果發生恐怖攻擊,警察有能力讓被劫持的聯網車輛徹底停下來,防止它們進入核心區域造成更大的傷害。
自動駕駛等級
美國汽車工程學會對自駕車的分級恐怕大家已很熟悉了,未來車輛將一步步升級,直至達成 Level 5 等級的全天候全地形自動駕駛。
市場研究機構 Gartner 認為,Level 3 和 Level 4 自駕車今年底就會小批問世,到 2025 年,全世界自駕車保有量就會突破 60 萬輛。
毫米波天線
Ordnance Survey 認為,自駕車很有可能支援 5G 網路,但最初它們肯定是部署在已經過詳細測繪的地理區域,比如人口密集的城市。
眼下,英國政府就在製作精細的英國 3D 地圖,將視覺化呈現所有永久固定的物體,比如建築、街道標示牌和大橋等。當然,臨時搭建的物體如聖誕裝飾、懸掛的花籃和吊車,也會出現在 3D 地圖,以上種種事物可能都會阻隔 5G 訊號,影響自駕車的表現。
如果要保證自駕車與行動網路無縫連接,建築現有的 4G 天線恐怕不夠用,必須每隔 200~300 公尺就安裝一些小型毫米波天線。
「現有的行動基地台可能需要增加 60 或 70 個毫米波發射器和接收器。」Ordnance Survey 管理顧問 Richard Woodling 解釋。
雖然全自動駕駛一時半刻還無法落地,但福特希望能在 2021 年推出 Level 4 的自駕車。
為了達成這個目標,福特正努力繪製邁阿密的一山一水和一草一木。此外,福特的模擬軟體也頗具水準,能幫助車輛分析當前形勢,遠離不安全的後果。
不過,Woodling 依然不看好自駕車短期內「占領」城市。「我覺得自己有生之年都看不到自駕車『占領』城市。」他說,「你根本不可能把它們塞到倫敦,然後信心滿滿地說每個人都能使用自駕車了,我們離這項技術的成熟還有一段距離。」
5G 還是 Wi-Fi?
一些業界人士也不看好自駕車與 5G 技術的「聯姻」。
鑑於汽車行業已在推薦聯網汽車了,未來有可能還會繼續沿用現有的 4G 網路,然後再用 Wi-Fi 輔助。
「即使在沒有網路訊號的地方,自駕車也必須擁有百分之百的安全性和可靠性。如果必須做到這樣的技術參數,幹嘛還要 5G 網路呢?」諮詢師 Prof William Webb 說,他還寫過一本名為《5G 的神話:當視覺與現實脫鉤》。
「在我看來,C2C 通訊確實意義重大且能增強車輛安全,而 4G 或 Wi-Fi 就能 Hold 住這個艱鉅任務,別忘了這些車輛是直接連線。」
高通歐洲分部主席 Enrico Salvatori 卻不同意 Prof Webb 的觀點,高通的產品已是全球 33 家汽車製造商的標配。
「Wi-Fi 能解決短程通訊的問題,而 V2X 就複雜多了,它能讓車輛連上網路、城市、雲端等,因此你必須制定囊括所有端對端應用的標準。」Enrico Salvatori 解釋。「必須能在任何距離保持連接,無論遠近。」
福特倒是很淡定,認為自己正好站在這場爭論的中間。
「我們曾是 Wi-Fi 的支持者,因為當時只有這種技術最好用。」福特聯網汽車平台與產品高級主管 Don Butler 解釋。「但現在我們相信,行動網路比 Wi-Fi 更適合 V2V 通訊。」
Gartner 也認為 5G 未來會對自駕車產生影響,但還有個問題。「5G 確實會對自駕車的發展和應用至關重要,但要先講兩個限定條件,一是網路必須是真 5G,而車輛必須有全自動駕駛能力。」 Gartner 報告寫道,「現在,這兩個條件恐怕一時半刻都做不到。」
資料來源:https://technews.tw/…/is-5g-necessary-for-self-driving-cars/
汽車天線收訊 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 的精選貼文
#汽車電子 #雷達 #頻率調變連續波FMCW #單晶微波積體電路MMIC #接收降頻轉換器
【高傳真 FMCW 雷達訊號】
雷達系統依發射波形分類,可粗分為「脈衝波雷達」和「連續波雷達」,後者可再細分為「頻率調變連續波」(FMCW) 和「都卜勒」。其中,FMCW 是利用頻率調變方式,發射出一組頻率隨著時間改變的電磁波,再運用雷達波與雷達回波的頻率差,算出物體的距離,常被運用在汽車主動安全系統、工業、監測、航太、國防等領域。
在今天的演示視頻中,利用位於 24GHz ISM 通用頻段之四通道微波接收晶片所設計的感測器,透過在後台運行的軟體,正在檢測影像、跟蹤房間中的物件。該射頻單晶微波積體電路 (MMIC),採用超小型塑膠封裝,具有低雜訊、低極性和超低功耗;四個片上接收器通道,使用簡易單端個別連接至四個獨立天線,簡化 RF 傳輸線路設計與 PCB 佈局,並縮減板件尺寸。
在汽車先進駕駛輔助系統 (ADAS)、微波雷達感測器和工業雷達應用,能效在系統級設計的考量越來越重要。專為數位波束成形的「多通道接收器高頻應用」所設計的降頻轉換器,可同步處理四個接收訊號,且雜訊指數僅有 10 dB,進而產生高品質的高振幅基頻訊號。特別的是,它具備整合式溫度感測器,無需外接離散感測元件,在系統組裝和測試時可省下大量校正工作。
演示視頻:
《ADI:高性能整合型24 GHz FMCW雷達收發器晶片組》
http://www.compotechasia.com/a/CTOV/2016/0708/32444.html
#亞德諾ADI #ADF5904
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汽車天線收訊 在 Analog Devices台灣亞德諾半導體股份有限公司 Facebook 的最佳解答
媒體報導:雷達感測器需求強勁 半導體廠新品競出爭商機
2016/8/16 侯冠州
自動駕駛汽車在市場上快速掀起一股發展風潮,雷達(Radar)與光達(Lidar)等感測元件需求日益增加。看好車用雷達市場未來發展,半導體業者競相推出新一代雷達解決方案,以搶占市場商機。
ADI汽車電子事業部大中華區市場總監許智斌表示,過去幾年所談到的智慧汽車或是自動駕駛,其多是以視覺化的解決方案為主。然而,自動駕駛是個相當複雜的設計,過往視覺化的解決方案,多是用於警告和提醒,若想真的達成自動駕駛願景,還須結合其他感測元件,如雷達或光達。因此,雷達市場於這兩三年快速成長,除過往的高階車款有配備外,目前也已開始廣泛用於中高階車款,並加速滲透入門車款。
為搶攻車用雷達市場商機,ADI備有新款24GHz接收器降頻轉換器--ADF5904,該產品可達10dB雜訊指數,同時具有50%更低功率,並納入小型、具成本效益的5 × 5 mm LFCSP塑膠封裝中。 此元件的四個晶片上接收器通道個別使用簡易單端連接至四個獨立天線,可簡化射頻(RF)傳輸線路設計與印刷電路板(PCB)布局,並縮減板件尺寸。 此接收器降頻轉換器接著會同步直接處理四個接收訊號,產生高品質的高振幅基頻訊號,能輕鬆連接到ADI的四通道類比數位轉換器之一。
此外,除雷達感測器需求日益殷切之外,以雷射光波為感測基礎的光達感測器,也在自動駕駛車發展熱潮的帶動下行情看漲。不過,光達則囿於體積與成本等因素,仍未大量於大眾車款中商用,目前多用於試行的自動駕駛車中,而半導體業者除積極發展新一代雷達感測晶片外,也致力於提升光達感測器設計技術,以降低成本,加速其商用化時程。
許智斌進一步解釋,目前光達感測器是採用360度的環景掃描,但此種方式會使得設計成本提高許多,且在操控上也不是這麼容易。因此,為降低光達成本,目前有半導體業者運用固態雷射掃描技術,使光達偵測時只固定瞄準某些角度,而不是360度環景掃描,藉此降低光達設計成本;而若車廠需要較大範圍的掃描時,可多裝備多顆固態光達,以達較精準的偵測結果。
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