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5G 让人们无限遐想
车联网让人们无限憧憬
什么是车联网呢?
看完就知道了
车联追梦
就国内来说，车联网是一个新东西，出现在人们视野里的时间不长
其实到了 4G 网络建设比较完善的时候，车联网才出现，所以说它的历史并不长，也就这几年的事
但在欧、美国家，车联网出现的时间较久了，可以追溯到 20 多年前
那车联网到底是个什么东东呢?
车和无线网络杂交后会产生个什么东东呢?
提到无线车联，就不得不提无线界的另一位大哥-wifi, wifi 标准源于西方，在全世界广泛应用
纵使 wifi 也有诸如安全问题、信号不稳定问题
但是人无完人、金无足赤，广泛的应用就实践的证明了人家还是相当不错的
因此，国外针对车联网的研究，争来争去，通信架构底下绿框中两层也是基于 wifi 的架构来设计的
也就是物理层的数据处理、发送、接收信号过程和 wifi 的过程是类似的(OFDM + MIMO)
不同车之间的网络资源配置和调用也是 wifi 那套机制的变体(CSMA/CA: 暗箱开会，先听后说，冲突随机回退，重传)
逻辑框架基本受 wifi 的设计启发
但是取了个新名字叫 DSRC(短距离通信)，用于车与车联网的技术方案
兜英文不是为了嘚瑟，不用记，只要知道用类似于 wifi 的网络搞车联就行了
相比于把简单的事情说的复杂以显示高大上，娃紫更喜欢把复杂的问题搞简单，即便显得有点土
但是搞来搞去，搞了这么多年，国外的车联技术也没有取得长足的成果，还时不时爆出：
- 用 DSRC 连接的车检测到行人，直接勇敢的撞上去了
- 路上检测到一块砖头，车就直接撂挑子不走了
等等等等，好玩的乌龙车联事件
令人啼笑皆非的背后
好比老皇上起早贪黑的选了个继承人，结果所选之人德、才不配位
这时候地大物博的大中华正好建立起了几乎无死角的 4G 网络体系
眼下的背景是，一个缺少有效网络的支撑，一个有成熟的网络
干柴 + 烈火，很燃啊
聪明的人就想了，是不是可以用 4G 的网络来替代不争气的 DSRC 呢?
因此，就有了中国特色的 C-V2X (基于蜂窝通信系统的车联网)，看似复杂其实也并不复杂
基本的逻辑：只是把手里的手机换成了汽车，连上 4G 网络，其实就这么简单
万剑归宗以后，车联网就基本随着无线移动通信发展的步伐联动起来了
C-V2X 不断的显现出优势，不断的演进发展
车联场景
根据历史文章中的分析， 2G、3G 网络的性能弱一些，无法满足工业互联的需求条件
更不用提对网络性能要求更高的车辆交通系统了
随着 4G 网络的大面积成熟建设，才使人们对依托 4G 网络的车联网有了初步的畅想
看图中车 网络搜索、邮件、影音、支付、微信、安全 等等等等功能都提上了日程，一应俱全
当车找到了 4G 网，4G 网遇到了车，就碰撞出了这么多的火花
人靠衣裳，马靠鞍， 概莫能外啊，车网一结合，瞬间由简单的交通工具变成了高富帅
从功能分类上来看
网络类的、安全类的、交通信息类的、交流类的、娱乐类的、导航类的。。。。。齐活了
从前的梦想是：楼上楼下，电灯电话
如今的梦想是：车里车外，导航宽带
从前的手机是用来打电话用的，而今打电话成 了手机二类的需求了
同样地，现在的车被用作交通工具的，而后出行将变成车的一小部分属性
车更多的是移动着的生活场所
我国交通物流以长途汽车为主，因此，多功能的车联网姗姗的走向了长途车
目标无非仍然是 安全 + 高效
当长途货运车队联网以后，就是这样的场景：
车队头车扮演队长的角色，车队跑的快，全靠车头带了
头车将路况、车速实时的通过无线信号传递给后面车辆
后面的车辆根据接收的信息及时调整车速，只需要跟着头车走就行了
有人开始疑问了，万一前面有紧急状况，头车来个急刹，岂不是要撞上一串?
莫要怕，不会的，为啥呢?
忘了在 图解：什么是 5G? 中说的了?
信号是以每秒钟绕地球近 8 圈的速度在跑
货车的速度才有多快，160+Km/h (46.2m/s) 也就顶格了，比较一下
相比之下，150Km/h 的车速可以忽略不计，所以只要通信网络没问题，头车能将信息实时的报给后面的车
在人类的视觉感观上，后车与头车的急刹是同步的，时间上根本区分不出来
所以，出事故串串儿的事大可不必担心
货车联网编队在安全性上能提高好些个档次，在效率上也有不错的提升
我国每年的物流运输成本费用占全国 GDP 的 百分之十几，相当大的一笔开销
当货车编队以后，头车的速度确定以后，后面的车基本以匀速的方式跟随
如此可极大的节省燃油成本，何乐不为呢?
这里要重点强调一句：在此场景中要靠更加牛 X (时延低、可靠性高)的 5G 来实现车队编联
城市内交通的车联情况，每辆车相当于一个小的信号发射器，并不断的往外广播信号
不停的在喊或者告诉其他的车：
- 不要靠近我、不要靠近我。。。
- 注意安全，前方红灯、前方拥堵
等等等等，能够极大的提升城市交通的安全系数
把视野拉远就是这样的场景
路上的每辆车都有信号感应、探测的功能，不管是超车、变道、急刹，都提前实时 地告诉周围车辆
届时，交通事故将变成黑天鹅般的极少数事件，交警叔叔将面临失业的压力
接着上图，当行人与车发生交通事故，无异于以卵击石，因此，此类场景也是车联网重点关照的
当车具备了联网和数据处理能力以后，将时刻探测车外的情形，并对环境作出分析和判决
尤其在路口，更是提前对外部情况进行精细的探测和分析，只有在证明绝对安全的情况下才能通过
如果车辆探测到有安全隐患，司机是无法强行前行的
如此，在人行横道前将杜绝车辆横冲直撞的事情，人们是绝对安全的
多么美妙的生活
上面这张图是绿波通行的图，何为绿波通行?
很简单就是车辆在行驶中将一路绿灯，妙不妙?
简直妙到极致，如何做到的呢?
整个城市里建立信号灯管理中心，控制着整个城市的红绿灯亮、灭时长
将车辆数据、车速、路况等等参数通过人工智能分析，给行车提供一个建议的速度并反馈给车辆
联网车辆按照这个速度行驶，可以实现刚到路口即为绿灯的妙境
WOW， 全城交通一盘棋，调度管理归中心
无堵车，少事故，省油还高效
这就是车联网的威力，当然这个过程，不管是车况、路况信息的实时上传、还是中心的数据处理、结果及时反馈
都需要极高效的网络作为基础支撑， 5G 是必不可少的基元
但是有一个问题，既然绿波通行了，设置那么多红绿灯貌似也没多大必要了
下图是车联网的终极目标---无人驾驶
输入目的地后，人的任务就结束了，后续的所有操作都是车自己分析、决策和选择
将主人安全、高效的送往目的地
人们可以完全解放出来，做自己喜欢的事情
睡觉、看书、斗地主
聊天、喝茶、打豆豆
简直了，政治哲学从交通行业率先突破了，从独立王国走向自由王国
这就是车联的终极目的，事故的终结者、新时代通行的开创者
实现
前面的几个场景是车和网杂交以后的典型智能产物
水稻杂交能高产，车网杂交能高效
什么时候能实现呢?又是怎么实现的呢?
什么时候实现还说不好，应该不远了
怎么实现的，就当前的技术方案而言，其实也很简单
车不是要和 4G、5G 网络相联吗?那肯定就得有和基站通信的能力
和基站通信，那车不就变成了和手机一样东东了么
至少应该遵守与基站通信的协议和数据收、发的接口
规则 + 接口 就是这么简单
在这种情况下 4G、5G 基站全权管理着联网的车
- 你应该在这块资源上发数据
- 你应该在那块资源上收数据
- 你应该以多大车速行驶
- 你应该急刹了
等等等等吧，这个过程不是基站与人交流，是基站与车直接交流
车只要按着基站的指令工作就行了
目前，基于 4G 网络的车联，是以广播信息的方式对联网车联进行管理
不管是路侧的信号发射设备，还是 4G 基站，甚至联网车辆本身
只将信息广播出去，至于收到没收到不管，也不需要有反馈
相当于半聋式的交流
聋： 体现在不对发出的信息进行反馈的接收和分析
半： 联网车即有发信息的能力也有接收来自其他车辆广播信息的能力
还有一种收、发数据的方式，那就是车与车或者车与车外的人、物、设备之间直接进行通信
没有基站在中间仲裁，而是收、发两端直接对话
比如上图中，车与人行横道上的行人之间
这种通信方式能够节省时间，因为基站与车之间的距离一般是比较远的
但是在这种通信方式中，没人告诉车具体在哪块资源上发数据，在哪收数据，全凭自己去猜
综合来说，如果家里没有家长，放养的方式，秩序往往就会有点乱套，甚至不可控
对于娱乐类型的大量数据的车间交互来说，这种通信方式可以节省很多的资源和带宽
因为数据直接透传给目标车辆了，不用到基站处绕一圈了
反正有利也有弊吧，以上两种方式接合起来用，就完美无瑕了
整个系统就如图所示
嘿，还有卫星么?
卫星的作用无非就是：定位和授时同步
一个简单的例子，绿波通行中，至少调度中心应该知道车辆的准确的位置，才能准确分析和决策
车辆对自己的位置也应有准确的认知，尤其高速路上的超车变道提醒，无人 ETC 交费
这些都是在传感和定位融合作用下联动的，而且定位的精度要求非常高(亚米级)
因此，高精的定位能力也将是车联网中重要的技术保障
如此看来，车联网将是一个系统性的工程，包括自动化、电气、车辆制造、精密设备、通信、定位、同步等
只有相关各行业齐头研进，才能使产业更好的落地，使车联网尽早的走进人们的生活
结
车联网很简单，就是车与网杂交
原因也很简单，就是为了交通安全与高效
方案也很简单，主要利用 4G、5G 网络和直连接口
目标也很简单，车聪明、路智慧
但将整个系统链接起来运行，就会有待深入研究的点了
每一个环节都是关键，因为交通不同于其他行业，稍有闪失，后果严重
所以，对车联网的研究任重且道远
但是 5G 的潘多拉盖子已经开启
幽灵也已经飘到了车联网领域，正在深入渗透
道阻且长，但 强烈的需求 + 可靠的技术 必将会有令人耳目一新的果实
