选择过去还是未来?大国车联网技术标准竞争是一场没有硝烟的战争。

中国人往往选择相信未来。

写文章?|?熊玉祥

编辑?|?周昌贤

65438+2月65438+2月,华盛顿,美国通信领域的最高监管机构——联邦通信委员会(Federal?通信?Commission(缩写为FCC)说了算,一场由来已久的汽车通信标准和技术之争暂时告一段落。

这种争议与5G或华为无关。但其影响已经如涟漪般扩散,整个美国汽车行业乃至全球汽车行业的通信技术和标准格局都可能被FCC决议改写。

故事从一种叫做DSRC(专用短程通信)的技术开始。在美国交通部的领导下,DSRC已经在美国发展了20多年,即将在美国投入大规模应用。长期以来,它是V2X车联网唯一可用的通信技术。大众、丰田等国外车企,甚至已经给出了产品时间表,将在北美车型上安装DSRC技术。

但在关键时刻,FCC选择了重新分配原本分配给DSRC的75MHz无线电频谱资源——最低的40MHz向全社会开放,较高的20MHz分配给更新的C-V2X(Cellular?车辆?去哪?万物,基于蜂窝网络的车联网通信技术)。只剩下10MHz,准备了很多年,上线了。而且DSRC要稳定仅存的10MHz频谱也不容易。它需要在审查期间证明自己的价值,否则将完全失去在美国的资格,被C-V2X取代。

但是DSRC的支持者已经听到了FCC摇摆不定态度的风声,他们选择了观望。今年4月,丰田宣布从2021起暂停在美国市场为车辆搭载DSRC的计划。在得知FCC的决议后,通用汽车没有发表评论。福特已经站在了C-V2X技术的阵营中。这样一来,DSRC在美国大规模部署的希望越来越渺茫。

据说美国交通部在DSRC的推广上花费了7亿多美元。20年前,同样是FCC将5.9GHz频段75MHz频谱的资源分配给了DSRC。

那么,为什么美国人会选择让自己20年的努力付诸东流呢?

这可能是新旧车联网技术竞争的自然结果,也可能是有大国围绕通信技术博弈的原因。但本质上,这是一个企业、行业、国家的艰难选择题——尊重过去还是相信未来?

目标相同,路径不同。

20世纪90年代,发达国家的汽车工业得到了高度发展,但随之而来的交通问题造成了大量的拥堵和交通事故,带来了严重的生命财产损失。目标一致,日美欧纷纷着手尝试建设智能交通系统(ITS?交通?系统).让交通智能化的一个重要前提是车辆之间可以“对话”。也可以和各种交通基础设施沟通。因此,通信技术自然成为其规划中不可或缺的一部分。

看似ITS有一个非常宏伟的蓝图,但其第一个重要场景是显而易见的——高速公路收费站的ETC(不停车电子收费)。

当时广泛使用的蜂窝网络技术还不够先进,无法可靠地支持汽车场景的通信,于是人们转向寻找新技术。1992年,美国率先提出了DSRC技术的概念,并将其无线电频段定为915MHz。由于低频段带宽窄,干扰多,业界不断抬头,来到了5.8-5.9GHz频段。

以美国提出的DSRC为基础,以发展ETC为契机,从20世纪90年代到20世纪初,美、日、欧相继为车载通信技术分配频谱,制定标准,并开始在汽车行业推广。其中美国选择了5.9GHz,日本和欧洲选择了5.8GHz,虽然三地标准不同,但都是基于同一套更基础的标准——IEEE?802.11p .?

基于此,我们可以简单的认为DSRC和WiFi是同源技术——802.11本身就是为无线局域网(WLAN)定义的标准,我们通常使用的WiFi遵循802.1a、802.1ac等一系列协议。802.11p是专为车辆场景优化的WLAN技术子集。所以不管是哪个国家的DSRC,都和WiFi有关。

而WiFi的一些传统优势是DSRC所共有的——通信延迟低,质量稳定。其实这是DSRC被早期车联网通讯选中的关键特征。另一方面,它还具有一些类似于WiFi技术的其他特性——比如,它本质上是一个局域网,需要铺设一个“路由器”来连接车辆和其他通信设备,因此信号范围有限。正是这些特点为DSRC未来的挫折埋下了伏笔。

C-V2X作为后起之秀,在DSRC提出20多年后才开始崭露头角。2015年,国际通信标准组织3GPP开始研究C-V2X的概念和要求。3GPP在R14正式发布C-V2X的物理层标准时,已经是2017了。

从蜂窝网可以看出,C-V2X和我们手机使用的通信技术属于同一个系统。这也是4G网络部署后,C-V2X开始崛起的自然局限。因为当蜂窝网络技术迭代到4G时,其通信时延指标和对高速移动物体的支持可以满足汽车安全通信的要求。事实上,时至今日,4G对超高速移动物体的信号支持还是有些不足——当你乘坐时速300km/h的高铁时,手机的信号还是不太好,尽管铁轨旁的4G基站一个接一个。

虽然C-V2X与老牌的DSRC相比只是车载通信领域的一片空白,但站在背后的是繁荣的移动通信产业,大量蜂窝网络领域的技术人才,以及无数可供其使用的通信基础设施。

正因为如此,C-V2X虽然姗姗来迟,但却赢得了各方的支持,包括全球的通信运营商和通信技术公司,比如华为、高通,甚至包括宝马、奔驰、福特等一些车企。

DSRC的支持者主要包括丰田、通用、大众等车企,以及其供应链体系中的半导体公司恩智浦和瑞萨。

对于热衷于做选择题的汽车行业来说,在一个技术选择面前旗帜鲜明并不常见。是的,为什么DSRC和C-V2X不能互补呢?理论上?两条路线虽然可以挽救,但现实的残酷在于难以承受的沉重代价,这使得两种技术事实上并不兼容。

因为通信是基础的基础,所以对于涉众来说,试图兼容两种技术的成本是巨大的:

对于政府机构来说,标准的统一是推进建设和高效管理的前提;

对于很多通信技术公司来说,技术的差异化意味着必须选择一个副业,不可能跳到对手擅长厮杀的领域;

对于汽车市场来说,兼容两套车联网标准,意味着要建设两套不同的基础设施。车企要测试验证两套不同的功能模块,消费者最终会在购车环节买单。

当面临车辆通信标准的重大选择时,大多数利益相关者的正确做法是选择一个看起来更好的标准。显然,美国重新选择了C-V2X。

大国的转变

从DSRC的坚定支持者,到“抛弃”DSRC,选择C-V2X,美国人经历了什么?直接原因并不复杂——推广——DSRC不成功。

根据中兴通讯前副总裁、高辛新兴科技集团方案架构师吴东升的数据,美国有35万个路口,但在推广DSRC的过程中,对应的DSRC路侧设备(即通信所需的“路由器”)只有5000多个。到2016,美国的DSRC在很多地方还处于试点阶段。

通用汽车公司是应用DSRC技术的先驱。事实上,通用是美国唯一一家在量产中应用DSRC技术的车企。两年前,通用汽车在美国市场推出了搭载DSRC的CTS(因为基础设施的限制,也就是缺少“路由器”,主要实现车辆之间的通信功能V2V),但搭载该功能的CTS车型根本没有大规模销售,甚至不足1万台。

从1999的频谱分配到2004年第一次建立标准,至今成果寥寥。DSRC在美国几乎不成功。为什么?

除了普通美国人对车联网不感兴趣之外,可能更多的是出于技术成本的考虑。美国有发达的公路网。如果要推广DSRC,就意味着需要在美国本土铺开“路由器”。但美国地广人稀,这样做的经济效益堪忧。事实上,即使是几乎所有人都使用的蜂窝网络技术,美国通信运营商在建设基站时也是“挑三拣四”,首要目标是利益最大化而不是信号覆盖和信号质量。

美国交通部估计,大规模部署DSRC将需要至少数十亿美元的基础设施支出。美国高速公路安全管理局(NHTSA)计算了DSRC在车辆方面的部署成本——每辆车大约300美元。

高昂的支出和不可预知的回报,使得参与DSRC推广的各方,无论是美国政府还是企业,都没有尽全力。

在DSRC受挫的时候,C-V2X在快速发展中显示出更大的增长潜力。事实上,C-V2X的技术远非完美,DSRC阵营很容易就能挑出其在抗干扰和安全协议方面的不足,但3GPP频繁的研讨会和清晰的路线图与DSRC的“冷清”形成了鲜明对比。

它成功吸引了美国最大的通信技术公司高通和美国第二大汽车制造商福特的注意。

事实上,高通和福特曾经支持DSRC并做了相应的技术准备。直到2017,高通仍在其技术方案中寻求DSRC与C-V2X的兼容。然而,在目睹了DSRC的缓慢和C-V2X的快速之后,两家公司都转向了C-V2X阵营。

FCC对DSRC和C-V2X态度的转变与高通和福特的游说密切相关。今年9月,一场名为“立法?去哪?安全吗?美国的?无线?在未来的听证会上,主管频谱战略和技术战略的高通高级副总裁迪恩?r?布伦纳说,C-V2X的覆盖面和可靠性比DSRC大得多。”FCC必须放弃或改变5.9?GHz频谱规则,推动美国部署C-V2X技术。"

美国转型的动力不仅仅是企业的诉求,还有大洋彼岸的国家在C-V2X路线上竭尽全力带来的压力。这个国家以前只是车载通信技术和标准的跟随者。

当美、欧、日等国家和地区为了建设智能交通系统而奋力推进DRSC的时候,中国这个后来者却迎来了汽车和交通行业的爆发式发展,试图从前辈的行动中汲取一些经验。事实上,中国确实研究和应用了DSRC技术,但不多——1996年,中国开始借鉴美国、日本、欧洲的技术建设ETC(电子不停车收费系统),高速收费站电子设备与车辆通信使用的技术就是DSRC。

事实上,中国本可以在DSRC的道路上走得更久。此前,由于众所周知的原因,中国的通信业更接近欧洲。在智能交通领域,中国已经赶上了欧洲。但是欧老师更喜欢用DSRC技术来搭建V2X车联网系统。

但当4G网络在中国大规模铺开的时候,中国迅速投身到C-V2X的阵营中。2017年,在无锡举办的“2017世界物联网博览会”上开始展示基于C-V2X的商业应用。中国工程院院士李俊在电视采访中旗帜鲜明:“我们正在推LTE-V(基于4G的C-V2X)”。2065438+2008年,工信部发布《车联网直接通信使用5905~5925MHz管理规定》,正式发布,明确规划5.9G频段作为基于LTE的C-V2X技术的车联网(智能网联汽车)直接通信的工作频段。从此,C-V2X在中国获得了压倒性的地位。

在政府的主导下,不仅国内车企、通信运营商、通信设备公司全面转向C-V2X,就连高通、福特这样的美国公司也选择中国作为R&D和部署C-V2X的战略高地,因为中国为C-V2X技术开了绿灯。

2065438+2009年7月,高通表示,中国将在自动驾驶领域先于全球实施C-V2X。而福特则从2018开始在中国无锡开发和测试C-V2X驾驶辅助应用。一个令美国政府尴尬的事实是,福特宣布将于2021年在中国率先推出搭载C-V2X的测试车,而这项技术在美国的量产时间是2022年。

选择过去还是未来

事实上,中国在C-V2X领域的出现本不会在美国引起如此大的反应,因为事实上,由于DSRC在美国、日本和欧洲的早期推广和应用,这些汽车工业强大/发达地区的车企都认可DSRC——比如丰田、大众和通用汽车都是DSRC的支持者。?

DSRC比较成熟。经过验证,应该是看重可靠性的车企的最佳选择。虽然C-V2X有更大的增长潜力和更高的理论上限,但对于有历史包袱的汽车行业来说,今天得到重视应该需要更长的时间。但是一个关键技术的热潮,成为了C-V2X-5G的催化剂。

从2018开始,美国、中国、欧洲和韩国开始商用(或预商用)5G。与此同时,5G成为中美博弈的焦点。事实上,中国和美国的通信技术公司,如中兴、华为和高通,都受到了这种影响。

2065438+2008年4月,中兴被美国制裁,从此一蹶不振。

2018年,高通收购全球最大汽车半导体公司恩智浦的计划失败。在中国,高通未能获得中国商务部对该收购进行反垄断调查的批准。

2019年5月,华为收到美国商务部的禁令,来自美国的供应链一度被切断。

不为别的,中美都达到了这样一个* * *识——5G是物联网时代的关键,是未来一段时间的技术制高点。能否与5G对接,已经成为决定一项技术最终命运的重要指标。

DSRC虽然好,但有个致命伤——不能平滑演进到5 G,由于底层通信协议不同,DSRC和5G要想在一辆车上存在,必须搭建两套基础设施,在车端搭载两套通信单元,切出两个互不干扰的频谱...

如果未来5G可以大规模普及,选择先大规模部署DSRC再去5G?V2X的硬切换路线,不仅DSRC投入的各种资源难以被5G重用,整个社会还将面临许多标准不统一带来的系统性问题。

而C-V2X与5G同源(都是蜂窝网络),因此可以更平滑地演进到5G,并被吸收为5G技术的子集。其实C-V2X的支持者们就是这么做的,他们在规划C-V2X从4G-LTE进入5G时代的路线图?V2X-LTE?eV2X-NR?V2X .从某种意义上说,如果一个国家加快推进C-V2X,就意味着这个国家的汽车工业将在与5G时代接轨的赛跑中赢得一个起跑位置。

显然,从DSRC转到C-V2X的美国,开始一摇一摆地向未来迈出了一步,而全面增加C-V2X的中国,则毫不犹豫地飞向了未来。

究其原因,不是中国业界认知度更高,而是中国没有DSRC的历史包袱。此外,中国有过类似选择的成功经验。

中国在移动互联网的飞跃就是一个很好的例子。

当时,为了在世界通信领域站稳脚跟,中国?在3G时代,我们付出了巨大的代价,努力开发出具有自主知识产权的TD-SCDMA,并将其推广为中国最大的网络运营商中国移动的3G标准。

但TD-SCDMA部署后,通信质量并不好,与国外同类技术存在明显差距。在意识到中国在3G技术标准领域的话语权仍被边缘化后,中国迅速在战略上放弃了3G,转而全力推进4G的部署。这种选择的最终结果是,截至目前,全球4G基站超过一半位于中国,大部分移动网络用户从2G时代直接步入4G时代。

巨大的技术差距释放的人口红利,让中国成为移动互联网行业的大国。另一方面,中国通信业在4G繁荣下积累的技术、经验和基础设施,使中国在5G时代获得了更高的起点,成为5G技术的先锋国家。

结论:

在美国转向C-V2X技术后,关于车联网技术的长期争议仍不明朗。毕竟DSRC和C-V2X都没有大规模部署过。

而同时在汽车行业和通信行业拥有巨大影响力的美国的选择,使得DSRC和C-V2X的力量对比发生了很大的偏转。事实上,欧洲监管机构也在今年表态,对DSRC和C-V2X的技术竞争采取技术中立的态度。如今,只有日本在DSRC的推广上取得了显著的成效。据说其分布在道路沿线服务DSRC的“路由器”已经设置完毕,搭载DSRC技术的皇冠和普锐斯销量超过654.38+万台。当然,这个成绩与日本国土面积小,丰田品牌实力强是分不开的。

但是,当你翻看日本在DSRC领域的成就时,你会发现,在5G这个话题上,日本几乎是一个边缘人。

在汽车通信标准之争中,DSRC和C-V2X到底是谁?至少在全球范围内,这个问题是没有标准答案的,各个国家和地区根据自己的情况来设定或者做出调整。

但是,DSRC和C-V2X之争不仅仅是一个简单的技术选择题。也体现了这样一种思维划分:就是选择过去作为出发点,把以前的成果放在现在;还是着眼于未来,让现实向着它改变。

显然,中国和中国的人往往选择后者。

—结束—

本文来自车家作者汽车之家,不代表汽车之家立场。