DSRC与LTE-V2X竞争加剧 谁将胜出？

多年来，美国的部分汽车企业一直在为V2X（车对车的信息交换）应用而测试DSRC（专用短程通信技术），他们坚持认为V2X将会成为一项标准化的技术。然而，大多数工程师都从未料想到4G——现在的长期选择是5G——有可能成为DSRC的竞争对手。“DSRC是以蜂窝网络V2X（C-V2X）为基础的，先天不足，再加上汽车制造商从来没能为DSRC找到一个令人信服的商业模式，”SBD汽车行业研究部门总监Andrew Hart说，“谁来支付车内硬件的费用？又由谁来支付路边基础设施的费用？诸多问题亟待解决。”

汽车V2X市场发展前景广阔

V2X是未来智能交通运输系统的关键技术，可以通过通讯获得实时路况、道路信息、行人信息等一系列交通信息，提高驾驶安全性、减少拥堵、提高交通效率、提供车载娱乐信息等。基于V2X技术不仅可以大幅提升交通安全、降低交通事故率，而且可以为自动驾驶、智能交通和车联网创新提供低成本、易实施的技术路线和基础平台。

与自动驾驶技术中常用的摄像头、激光雷达、RFID（射频识别技术）相比，V2X拥有更广的使用范围，它具有突破视觉死角和跨越遮挡物的信息获取能力，同时可以和其他车辆及设施共享实时驾驶状态信息，还可以通过研判算法产生预测信息。另外，V2X是唯一不受天气状况影响的车用传感技术，无论雨、雾或强光照射都不会影响其正常工作。目前，V2X有两大技术标准——DSRC和LTE V2X。

DSRC技术被搁置？

受政府法规的推动，企业的工程师们正在为新型汽车配装DSRC技术。遗憾的是，这并没能进行下去。譬如，通用汽车公司在凯迪拉克CTS 2017款上引入了V2V，是针对DSRC技术进行的一次改进，但于2017年11月被政府搁置。“这一决定扼杀了美国DSRC技术的进程，致使不少OEM企业不再认真对待该技术。”Andrew Hart解释说，“需要一个成功的DSRC技术商业应用案例先出现，这样早期就采用此技术的供应商才愿意为这项多年都未被使用的技术买单。”

Andrew Hart认为，美国和欧洲现在可能会转向基于蜂窝的C-V2V技术，因为其硬件更便宜。汽车公司可以在现有的蜂窝网络技术（比如车载娱乐服务）上，加装一些新的功能。C-V2V需要连接盒，但并不需要独立的路边基础设施单元。“在蜂窝网络技术环境下，汽车制造商可以保证数百万辆汽车都装上蜂窝连接。”他还表示，“还有一个常用路径，可以将所有4G迭代技术标准化。未来三至四年内，我们有望看到5G技术的实现。”

凯迪拉克CTS2017 款中应用的V2V，是基于DSRC 的。

向欧盟申请车辆的改装应用，并不是件令人愉快的事，Andrew Hart坦言：“立法花费的时间太长。”例如，欧盟规定，每辆新车都必须配有eCall自动紧急呼叫系统。仅将这一连接标准化就花了近二十年的时间。而DSRC技术需要很多的路边基础设施，尤其是需要在不同的国家和地区实施，从商业和技术角度来看，都是相当复杂的。

尽管对蜂窝网络技术相当热衷，但Andrew Hart也承认：“如何保证车载通讯频道的畅通，不受其他设备的干扰？在蜂窝技术的反应延迟及安全管理上，仍有大量技术难题亟待解决。”

DSRC+LTE，可实现最优效果

安全，仍是当前4G应用中的关键问题。5G作为一种新兴技术，迄今大多数测试都是在4G网络上进行的。其测试结果往往比较乐观，但是DSRC对安全更为有效。一项ABI研究报告预估说，比起DSRC，用C-V2X技术构建系统的价格将高出13.50美元至15美元。

“对于非安全应用，比如交通信息或天气警报，4G技术是很好的，因为无需在次秒内做出反应。”加利福尼亚大学戴维斯分校自动驾驶汽车工程师张教授（Michael Zhang）说。“但关键安全领域的应用，需要更短的等待时间。DSRC的反应时间通常小于0.1秒，比4G快得多。5G可能会更好，但目前未经证实。DSRC的主要问题是单位成本高，每台约2,000美元，需要降低到200美元或更低，才可行。”

张教授在2017年参与了一个中国研究项目——比较DSRC和4G-LTE两项技术，后者是现有可用的最快的4G技术，也是5G技术的基础。该研究团队在长安大学的一条长达2.4公里的高速环行测试道路上，测试了这两种技术。他们安装了四个DSRC路边单元和一个4G-LTE系统，测试了三项应用，分别是防碰撞、交通信息广播以及V2I多媒体文件下载。与DSRC相比，LTE技术在防碰撞应用上表现较糟糕。研究人员将其原因归结为多普勒效应和LTE网络的蜂窝切换。“这就意味着LTE无法满足安全应用中100毫秒的最低要求，”他们总结说，“DSRC更适合与安全相关的V2V交通应用。”不过，测试结果也表明，蜂窝媒体技术在多媒体文件下载方面表现更好。在不同的车辆行驶速度下，流量都大得多，覆盖范围也更长。对于交通信息广播而言，这两种技术的表现都是可以接受的。最终，研究人员得出结论：将DSRC和LTE结合起来，可实现最优的效果。

短期共存，然后被整合进5G？

零件供应商哈曼（Harman）公司表示：与安全相关的问题可以用5G技术来解决。该公司正在为一家欧洲汽车制造商开发一种5G解决方案，据说其延迟速度为1毫秒，这就使它达到了安全应用的要求。但这一说法尚未得到证实。

在密歇根大学，Gabor Orosz教授领导的一个研究团队，正在开发一种利用GPS传感器和V2V技术探测视野外车辆的新技术。虽然Gabor Orosz教授正在用DSRC做测试，但他目前仍不确定哪种技术将会胜出。在他看来，比较可能的一种情况是，DSRC和4G技术都将在几年内与5G技术共存，然后其中一种或这两种都将被整合进5G之中。

德国政府资助的Providentia项目，应用了蜂窝网络V2X，以模拟研究公路基础设施与汽车之间的实时交通和天气数据的传输。

“我们所说的5G，将是各种技术集成在一起，目前的很多技术还在开发中，”Gabor Orosz说，“例如，5G中含有基于毫米波的技术（30～300千兆赫），显示出了非常高的带宽潜力，车辆间可以共享相机图像，但它缺少DSRC和C-V2X所能实现的许多重要功能。如用DSRC或C-V2V，不需要V2V所要求的那种可视范围，它能帮助车辆避开有可能危及安全的情况，缓解交通堵塞。这也就是我希望5G不仅包含DSRC和C-V2X技术，还要包含毫米波技术的原因。”

在美国硅谷举办的2017创新和影响论坛上，电机和设备制造商协会首席技术官Brian Daugherty也建议将这两种技术结合在一起，“未来，低延迟速度和防碰撞，将由V2V和主动传感器来处理。而像交通拥堵等稍微远程的应用，将由蜂窝网络LTE和5G系统来处理。”

带着对哪种技术将会兴起的诸多疑问，美国无线电通信技术研发公司高通（Qualcomm）公司表示，两种技术都在公司的研究范畴。然而，2017年高通公司发言人说，目前5G汽车协会的成员已超过了60名，包括奥迪、宝马和戴姆勒，还有一级供应商和移动运营商。高通公司发言人透露，已与AT&T公司、福特以及诺基亚合作，在圣地亚哥进行了首次美国C-V2X试验。

V2V无存在的必要？

Andrew Hart认为，美国现有的研发进程表明是向蜂窝网络技术转移的，但同时也存在另一种争议观点。“很多人认为V2V技术可能并无必要，”他解释说，“这种解决方案，需要与独立的自动驾驶汽车相比较，后者使用传感器来映射周围的东西，不需要联接。无论采用何种V2X技术，都需要数年时间才能实现。在英国，普通汽车11年后就会报废。而V2X需要至少10年才能被标准化，在没有立法的情况下，甚至需要25至30年。”

但是，Gabor Orosz教授相信，互联的车辆才会更安全。目前，多家企业都在布局这一领域。通用汽车在凯迪拉克CTS 2017款上引入了基于DSRC的V2V技术。大陆收购Argus网络安全公司，以增强其网络安全专业实力。Telefonica公司和华为公司，计划在概念测试成功后，就对5G V2X技术进行大规模的现场试验。现代公司和思科公司，正在致力于将安全的以太网通信引入汽车，以实现更高的数据需求应用，包括V2X。高通公司将于2019年初完善C-V2X技术，使之足以满足汽车的商业部署要求。