5G和AI人工智能是未來全球科技行業(yè)發(fā)展的兩個重要趨勢。工信部向中國移動、中國電信、中國聯(lián)通、中國廣電發(fā)放5G商用牌照，標志著中國5G正式進入商用階段。
三大運營商加快網(wǎng)絡(luò)建設(shè)速度，計劃2019年底信號覆蓋50余個城市，2020年底覆蓋地級市以上城市。5G網(wǎng)絡(luò)寄托了整個移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈未來的希望，也將深度賦智能交通產(chǎn)業(yè)，引發(fā)產(chǎn)業(yè)的深度變革。關(guān)于智能交通與AI的話題，已經(jīng)不絕于耳，甚至有些審美疲勞了。4G改變生活，5G改變社會，那么，未來，5G與智能交通，能發(fā)生哪些質(zhì)變呢，能開啟哪些新的市場成長空間，打造新的增長點呢?
無人駕駛駛向5G時代
無人駕駛，曾幾何時如空中樓閣，然而，有業(yè)界預測，2021年將可以實現(xiàn)中國式無人駕駛的商業(yè)落地。5G+AI新一代無人駕駛通過更安全的交通出行，降低交通事故的發(fā)生，讓民眾更有安全感;更加惠民、便民的無人駕駛共享出行方式將可增加人民的幸福感;由無人駕駛賦能的更加智慧、智能的生活方式也將提升大眾的獲得感。
無人駕駛是近兩年極為受人矚目，它其實就是一種智能駕駛形態(tài)，利用車載傳感器來感知車輛周圍環(huán)境，并根據(jù)感知所獲得的道路、車輛位置和障礙物信息，控制車輛的轉(zhuǎn)向和速度，從而使車輛能夠安全、可靠地在道路上行駛。無人駕駛汽車在不斷增加的傳感器陣列驅(qū)動下，每天將會產(chǎn)生4000G的數(shù)據(jù)，而4GLTE的速度約為12Mbps，延遲為50ms，對無人駕駛的連接、安全的自治系統(tǒng)需求難以滿足。在實現(xiàn)5G無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)后，其速度可以達到10Gbps和1MS的延遲，能夠支持智能汽車的發(fā)展進程，提升汽車之間以及汽車和周圍環(huán)境之間可靠溝通的水平，5G技術(shù)是無人駕駛車輛互聯(lián)的關(guān)鍵促成器。
另外，汽車內(nèi)部的數(shù)字服務(wù)也有賴于5G技術(shù)的實現(xiàn)，憑借超低延遲處理大數(shù)據(jù)的能力為汽車制造者提高乘客體驗、增加移動收入提供工具。當然，2019年5G在無人駕駛應(yīng)用還是一種初級探索階段，將無人駕駛車輛與更多的網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)合，對其安全性無疑存在一定風險。
一方面，車輛部件和系統(tǒng)在借助5G網(wǎng)絡(luò)與外部進行連接時，也增加了可能受到攻擊的范圍。另一方面，基于無人駕駛車輛對無線網(wǎng)絡(luò)的依賴，5G基站的建設(shè)和維護顯得至關(guān)重要，保持基站長時間正常工作并且增加基站的分布覆蓋是保障可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵。
針對以上問題，汽車制造業(yè)需要全面制定5G基站的建設(shè)計劃，同時借助現(xiàn)有安全技術(shù)研發(fā)完善無人駕駛車輛的網(wǎng)絡(luò)安全機制。
5G時代的車與路，將更加協(xié)同
如今已從萬物互聯(lián)邁入萬物智聯(lián)時代，各行各業(yè)都在擁抱智能。以智慧交通為例，汽車流量的實時監(jiān)控、智能化交通管制等，能幫助城市改善擁堵問題。我國即將進入5G時代，相比4G，5G不僅速度更快，低時延為車聯(lián)網(wǎng)提供了基礎(chǔ)條件等特點，讓交通向智慧化邁進。
V2X是2020年關(guān)于智慧路網(wǎng)、車路協(xié)同的關(guān)鍵性技術(shù)，該技術(shù)就是讓車路高效協(xié)同，是車與路這兩者的高度統(tǒng)一，有效協(xié)助。順理成章，其最主要的2個子系統(tǒng)是路側(cè)單元和車載單元，各個交通組成單元通過路側(cè)單元和車載單元，以有線或無線通信方式來實現(xiàn)車輛與車輛、車輛與路側(cè)以及路側(cè)與路側(cè)之間的信息傳輸和共享。
路側(cè)單元的主要功能是：收集路側(cè)傳感器檢測到的各種信息(如交通流量、突發(fā)事件、密集人群、交叉口行人信息、道路異物侵入、路面濕滑狀態(tài))，以無線短程通信的方式發(fā)送給車輛，以有線或無線通信的方式發(fā)送給其它路側(cè)單元或管理中心;接收來自車載單元或其他路側(cè)單元的信息。
車載單元的主要功能是：收集各類車載傳感器采集到的信息(如定位、運動等)進行融合處理后發(fā)送給其它車載單元;接收來自其它車載單元的信息;接收來自路側(cè)單元的信息;對接收到的信息和收集到的本車傳感器信息進行融合處理，做出安全預警判斷和車輛控制決策，以合適的交互方式向駕駛?cè)颂峁┬畔?，或向車輛控制單元發(fā)出控制指令。
5G賦能，讓車路協(xié)同成為自動駕駛明確方向。其實當前自動駕駛的技術(shù)路線，單車智能的車路協(xié)同也備受關(guān)注。單車智能，通過更多的傳感器，聯(lián)合更好的算法，讓車不需要任何外力就能實現(xiàn)相對安全的自動駕駛。但在實踐中這個目標非常難做到，面對復雜的交通環(huán)境，包括人、車的意圖，意外因素，以及交通規(guī)則的限制等，很難判斷。傳感器高成本也是非常重要的因素。
而利用V2X技術(shù)，在5G的保障下，最大的優(yōu)勢就是可以進行超視距的感知，這是單車智能無法做到的。同時還可以實現(xiàn)高精度和低成本的感知。就低成本而言，如果把大多數(shù)的感知責任從車端移到云端，可以極大減少單車成本，同時提升車輛的安全性，還有很重要的一點就是能夠減少車輛的耗電。
5G賦能，讓出行變得更智慧
因滿足運輸與出行，交通才出行。2018年交通部5號令要求“兩客一危”部署實時車載監(jiān)控設(shè)備預防司機疲勞駕駛和突發(fā)公共安全事件。目前車載視頻監(jiān)控主要采用3G/4G網(wǎng)絡(luò)進行實時回傳，由于上行帶寬受限、覆蓋、時延等原因，視頻監(jiān)控畫面質(zhì)量差、不時有卡頓及馬賽克(高峰期)，無法達到實時監(jiān)控及及時發(fā)現(xiàn)高危人員的效果，存在一定的安全隱患。
AI技術(shù)的發(fā)展，智能算法在司機上崗時對于身份進行校驗，防止替換班;駕駛過程中進行駕駛行為的實時檢測預警，同時通過車身配置的更多的高清攝像機、雷達等傳感器，對于車道偏離、前向碰撞、盲區(qū)監(jiān)測進行主動預警。通過駕駛過程的行為和習慣生成駕駛模型，駕駛技能評價、駕駛速度分析、短期安全系數(shù)分析、報警事件分析，企業(yè)可以用數(shù)據(jù)針對駕駛?cè)诉M行考核，可實現(xiàn)針對性培訓，督促駕駛?cè)烁?a href=http://www.yizongshi.cn/index.php?m=content&c=index&a=infolist&typeid=1&siteid=1&type=keyword&serachType=2&key=%E5%AE%89%E5%85%A8 style='color:#57A306' target='_blank'>安全的駕駛。
移動車載類場景，包括：公交車、出租車、地鐵等公共交通車輛，交巡警摩托、執(zhí)法警車、巡邏車等執(zhí)法巡邏車輛，校車、押運車、運鈔車、?；愤\輸車等特種車輛。這些車輛均需要被重點監(jiān)管，但受限于當前的無線技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)能力，監(jiān)管的范圍、時效性、有效性都無法保證。
一方面，由于帶寬和穩(wěn)定性不足，無法實現(xiàn)全量實時回傳，對駕駛?cè)?乘客/車輛真實狀況無法掌控，可實時視頻調(diào)閱的并發(fā)路數(shù)少，畫質(zhì)模糊，偶發(fā)卡頓，無法有效支撐突發(fā)事件高效處置。另一方面，車載監(jiān)控視頻存儲在本地，設(shè)備易損壞，數(shù)據(jù)易丟失，無法可靠提供突發(fā)事件的視頻調(diào)取。當前交通車輛已成為天網(wǎng)的監(jiān)控盲區(qū)，只能在事后通過“回頭看”獲取線索。
隨著5G網(wǎng)絡(luò)時代的到來，使得車載監(jiān)控系統(tǒng)從標清化向高清化、聯(lián)網(wǎng)化、智能化的方向發(fā)展成為可能。借助5G網(wǎng)絡(luò)的大帶寬、高可靠、低時延特性，可以滿足高幀率、高質(zhì)量的視頻數(shù)據(jù)實時傳輸需求，把視頻回傳到后臺進行云化存儲，保障數(shù)據(jù)不丟失，大幅提高數(shù)據(jù)存儲可靠性。同時高清視頻傳輸也為后續(xù)開展智能化應(yīng)用提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，結(jié)合后端AI能力，對司機危險駕駛行為進行智能識別及預警，實現(xiàn)對運輸車輛的實時監(jiān)測和精細化管理。
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，飛機成為人們出行的主流方式，飛行提升了出行效率，但機場的重重安檢卻又降低了出行效率，值機、托運、預安檢、安檢、登機等繁瑣流程，重復驗證降低了出行的體驗。另一方面機場當前在管理上也多依靠人工巡檢、人工視頻監(jiān)控，效率低，隱患大。
5G及人工智能技術(shù)的發(fā)展，讓數(shù)據(jù)在各個系統(tǒng)中統(tǒng)一，通過一張臉即可通關(guān)場景，除了上述的場景可以實現(xiàn)自助驗證通關(guān)，大大提升效率外，還可以在登機路線規(guī)劃、晚到旅客精準定位、VIP客戶精準服務(wù)等環(huán)節(jié)提升出行體驗;接機時可以通過客人信息實現(xiàn)到港位置提醒，無需看屏找人。超高清攝像機以及無人機等新的手段，可以實現(xiàn)機場的無死角覆蓋，結(jié)合人工智能的算法，可以自動識別機場風險，諸如周界入侵檢測、航班降落跟蹤、航班停機路線規(guī)劃等更多智能應(yīng)用，在降低風險的前提下提升管理效率。
5G與智慧運輸?shù)馁|(zhì)變
隨著計算機與通信技術(shù)的高速發(fā)展，物流行業(yè)也隨之發(fā)生了天翻地覆的變化，大量前沿技術(shù)得以廣泛運用，極大提高了物流的效率和安全質(zhì)量。同時，隨著5G移動網(wǎng)絡(luò)不斷成熟和全面商用，人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、AR/VR等關(guān)鍵技術(shù)與物流全流程深度融合，將在現(xiàn)代物流行業(yè)的倉儲、運輸、配送等多個領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，以“5G+AI+物流”的新模式，全面促進傳統(tǒng)物流向智慧物流轉(zhuǎn)型。
物流企業(yè)除負責普通貨物運輸外，還覆蓋食品運輸、醫(yī)藥冷鏈運輸、?；愤\輸?shù)阮I(lǐng)域，所以針對物流車輛的管理監(jiān)控非常重要。通過在車輛上安裝車載監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)車輛遠程視頻瀏覽、車輛地理位置記錄跟蹤，是當前的重要管理手段。但受限于當前無線技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)能力，監(jiān)管的范圍、時效性、有效性都存在較大限制。
一方面，由于帶寬和穩(wěn)定性不足，視頻無法實現(xiàn)全量實時高清回傳，對駕駛?cè)?車輛真實狀況無法掌控;另一方面，車載監(jiān)控視頻大多離線存儲在本地，設(shè)備易損壞，數(shù)據(jù)易丟失，無法可靠提供突發(fā)事件的視頻調(diào)取?！鹘y(tǒng)港口環(huán)境下，龍門吊、集卡(集裝箱卡車)、視頻監(jiān)控等關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)傳統(tǒng)上采用光纖、工業(yè)WiFi等通信手段，存在建設(shè)和運維成本高、部署不靈活、穩(wěn)定性與可靠性不高等痛點。
傳統(tǒng)港口的龍門吊機主要靠人工進行操控，工作辛苦、效率較低，并且近年來司機老齡化嚴重，人員短缺。對于實現(xiàn)龍門吊遠程操控需求迫切，遠程操控對于網(wǎng)絡(luò)要求高，網(wǎng)絡(luò)時延要求是毫秒級(30毫秒)，當前龍門吊通過光纖通訊，需部署光纖轉(zhuǎn)盤，長期操控易出現(xiàn)故障，每個龍門吊的光電纜部署需要200萬元以上，且每兩年需要更換，多臺同時操作時光纖拖地易纏繞。
如果采用Wifi方式只適用于單機遠程操作，且傳輸距離比較受限;采用波導電纜、波導管方式帶寬受限，帶寬一般只有100M左右，最新一代也不過在200M左右。前端在每個龍門吊安裝4個實時回傳高清攝像機，通過5G網(wǎng)絡(luò)回傳到中控室。5G無線網(wǎng)絡(luò)解決了光纖纏繞的問題，可以同時操作多臺龍門吊并行工作，有效降低設(shè)備購置率，同時降低了線纜更換的維護成本;大帶寬的能力保證多龍門吊的并發(fā)高清視頻上行需求;低時延有效保證遠程控制的精度。
碼頭內(nèi)集卡主要有AGV和跨運車兩種，主要負責碼頭前沿到堆場的運輸。AGV可靠性高，依靠磁釘運行，對于磁釘?shù)陌惭b環(huán)境要求高，且擴展難度大;跨運車與龍門吊相似，如果要實現(xiàn)遠程操控，也受限于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)的高時延。
港口環(huán)境復雜，沒有紅綠燈，堆場情況變化快，需要有攝像機和多種傳感器對于周邊環(huán)境進行感知，人與車、車與車、車與物之間的實時交互，實時決策，保障遠程操控的半自動化，自動化。
在車載端，AGV車身前部和后部各安裝3個5G高清攝像機，采集360度環(huán)視視頻，通過5G網(wǎng)絡(luò)與自動駕駛車輛底盤線控設(shè)備以及視頻采集設(shè)備進行數(shù)據(jù)交互,實現(xiàn)對智能車的實時監(jiān)測和管控。在監(jiān)控中心發(fā)現(xiàn)自動駕駛車輛有異常時，可人工接管車輛，通過遠程駕駛將車輛行駛至安全地帶。
城市道路管理包括城區(qū)主干道和橋梁、高架、隧道等重點道路，通常由各級道路橋梁監(jiān)督管理服務(wù)中心負責維護。傳統(tǒng)的維護主要靠巡檢車輛進行日常巡檢。每輛車巡檢1次時間約30分鐘，每天巡檢2次。路橋情況更多的采用人工靠肉眼進行評估。當前操作模式依靠巡檢人員經(jīng)驗判斷，如果路面情況嚴重影響通行，則馬上電話通知維護值班人員至現(xiàn)場處理，并通過微信將現(xiàn)場情況拍照提供給維護人員。巡檢過程中路面視頻記錄在車載NVR，回到所里后拷貝至存儲服務(wù)器，歸檔管理12個月，但數(shù)據(jù)并沒有進行結(jié)構(gòu)化分析，成為沉睡的數(shù)據(jù)。
5G和AI技術(shù)的發(fā)展，可以通過前端高清視頻監(jiān)控獲取高質(zhì)量路面畫面，通過算法對路害進行實時分析，并根據(jù)路橋嚴重程度行程高中低三類優(yōu)先級工單，針對高優(yōu)先級的工單，可以及時通過5G網(wǎng)絡(luò)將高清視頻畫面回傳，支撐監(jiān)控中心對路害進行分析并制定相應(yīng)解決方案;中低級的路害工單則派發(fā)至對應(yīng)管理所進行統(tǒng)籌管理。
5G對智能交通產(chǎn)業(yè)在行業(yè)覆蓋、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、業(yè)務(wù)覆蓋、視頻采集提檔升級、感知運用、防控能力等方面帶來深刻變革。使智能交通，從“專制專用”走向“和諧民生”;從“看見”走向“洞見、預見”;覆蓋從“零散稀疏”走向“無處不在”，實現(xiàn)業(yè)務(wù)覆的全域化、自由化、簡捷化;感知從“后知后覺”走向“通感聯(lián)覺”，伴隨著5G、感知控制技術(shù)、視頻渲染技術(shù)、智能設(shè)施裝備的成熟和應(yīng)用，將使智能交通的業(yè)務(wù)形式更加的自由。
既能從物理世界投射到數(shù)字世界，也能把數(shù)字世界疊加渲染進物理世界，形成虛實協(xié)同的數(shù)字孿生，重構(gòu)全天候、全時空、全要素、全融合為特征的智能交通新體系，也描繪出一幅關(guān)乎于智能交通的最美畫卷。
數(shù)字化要一盤棋更要各自為戰(zhàn)
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