僧家祥，許東光，馬春華*

(1.南陽(yáng)師范學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院，河南 南陽(yáng) 473061；2.南陽(yáng)師范學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)管理中心，河南 南陽(yáng) 473061)

0 引言

2019年，華為公司正式向世界宣布5G技術(shù)。當(dāng)前，華為5G專利排名世界第一(2 570件)，已獲全球46個(gè)5G商用合同，5G基站發(fā)貨量超過(guò)10萬(wàn)個(gè)。2019年作為5G元年，隨著華為5G專利一項(xiàng)又一項(xiàng)的獲得，占據(jù)了全球39%的市場(chǎng)，標(biāo)志著中國(guó)5G互聯(lián)網(wǎng)通信的崛起，同時(shí)也加快車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的進(jìn)程。5G以1 038 Mbps，上行速度達(dá)到了96.4 Mbps，解決了傳輸信息慢、無(wú)法實(shí)現(xiàn)多車載輸信息的難題。對(duì)于未來(lái)車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，可以建立一個(gè)模型。把汽車行駛的道路想象成一條線，然后汽車就是這條線上面的點(diǎn)，每一個(gè)點(diǎn)都可以相互聯(lián)系，形成一種汽車溝通方式， 那么，人們就可以解放雙手，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。在汽車上安裝上我國(guó)研發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，做到精準(zhǔn)定位，車與車之間擁有了自己專屬的位置，利用5G高效的傳輸技術(shù)，增加了車與車之間聯(lián)系的時(shí)效性，提高了汽車自身的安全性能，保證人們?cè)谧詣?dòng)駕駛時(shí)的安全[1]。

(1)軟件方面：5G促進(jìn)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，為車聯(lián)網(wǎng)及自動(dòng)駕駛提供了數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)上的支持。我國(guó)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)具有精密授時(shí)功能，可向用戶提供20～100 ns時(shí)間同步精度。定位精度：水平精度100 m(1 σ)，設(shè)立標(biāo)校站之后為20 m(類似差分狀態(tài))，工作頻率：2 491.75 MHz，系統(tǒng)容納的最大用戶數(shù)：540 000戶/小時(shí)?？梢越o汽車精準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的車輛導(dǎo)航。

(2)硬件方面：實(shí)現(xiàn)材料上的革新，將傳統(tǒng)的鋁合金材料改為新型的鎂合金材料，應(yīng)用在汽車座椅、汽車方向盤、汽車外殼等方面。既增加汽車剛度及強(qiáng)度又減輕汽車的相對(duì)質(zhì)量，減少動(dòng)能的損耗，大大節(jié)約能源雙面發(fā)展。

廣義上的云辦公指將政企辦公完全建立在云計(jì)算技術(shù)基礎(chǔ)上，從而實(shí)現(xiàn)3個(gè)目標(biāo)：第一，降低辦公成本；第二，提高辦公效率；第三，低碳減排。狹義上的云辦公指以“辦公文檔”為中心，為政企提供文檔編輯、存儲(chǔ)、協(xié)作、溝通、移動(dòng)辦公、工作流程等云端SaaS服務(wù)。云辦公作為IT業(yè)界的發(fā)展方向，正在逐漸形成其獨(dú)特的產(chǎn)業(yè)鏈與生態(tài)圈，并有別于傳統(tǒng)辦公軟件市場(chǎng)[2]。

1 云辦公在自動(dòng)駕駛汽車上應(yīng)用的意義

隨著5G時(shí)代的到來(lái)，更快的數(shù)據(jù)傳輸促使萬(wàn)物互聯(lián)，物聯(lián)網(wǎng)汽車自動(dòng)駕駛將成為可能，自動(dòng)駕駛就意味著駕駛者可以解放雙手、解放大腦，無(wú)須再集中注意力于駕駛。因此，可以做一些其他事情來(lái)利用這些時(shí)間，未來(lái)若實(shí)現(xiàn)在真正的汽車上玩賽車游戲?qū)⑹且环N非常有趣的體驗(yàn)。基于5G網(wǎng)絡(luò)可以將VR與駕車實(shí)況結(jié)合起來(lái)進(jìn)行更加真實(shí)的游戲模擬，在趕路之余還能體驗(yàn)完美的虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality，VR)游戲；除了娛樂(lè)，也可以利用這份時(shí)間進(jìn)行日常辦公，基于5G網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)的“云上辦公”將發(fā)揮巨大作用。

云辦公的原理是把傳統(tǒng)的辦公軟件以瘦客戶端或智能客戶端的形式運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)瀏覽器中，從而達(dá)到輕量化的目的[3]。其特征表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)編制出精彩絕倫的文檔不再是傳統(tǒng)辦公軟件(如Microsoft Office)所獨(dú)有，網(wǎng)絡(luò)瀏覽器中的瘦客戶端同樣可以編寫(xiě)出符合規(guī)格的專業(yè)文檔，并且這些文檔在大部分主流操作系統(tǒng)與智能設(shè)備中都可以輕易被打開(kāi)。(2)文檔可以多人同時(shí)進(jìn)行編撰修改，配合直觀的溝通交流，隨時(shí)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)虛擬知識(shí)生產(chǎn)小組，從而極大提高辦公效率。(3)移動(dòng)化辦公：配合強(qiáng)大的云存儲(chǔ)能力，辦公文檔數(shù)據(jù)可以無(wú)處不在，通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)隨時(shí)隨地同步與訪問(wèn)數(shù)據(jù)，云辦公可以幫助外派人員徹底扔掉繁重的公文包。

從云辦公的原理和特性中可以很容易地發(fā)現(xiàn)，云上辦公不需要儲(chǔ)存和計(jì)算能力就可以實(shí)現(xiàn)在高端配置機(jī)器中能夠做到的事情?；诖?，將此特點(diǎn)運(yùn)用到自動(dòng)駕駛的智能汽車上，將會(huì)大大提升人們?nèi)粘５墓ぷ餍什⑶夷苁谷藗兂浞掷霉ぷ鲿r(shí)間。與此同時(shí)，人們?cè)谄囆阅芊矫孀非筝p量化，利用云上辦公可以避免攜帶笨重的機(jī)器，減少重量增加，節(jié)能減排。從用戶體驗(yàn)來(lái)講，實(shí)現(xiàn)車上云辦公，可減少不必要的麻煩，使人們可以在行駛途中隨時(shí)辦公。

2 車上云辦公的危險(xiǎn)及隱患

由于目前自動(dòng)駕駛技術(shù)還未能達(dá)到脫離人的干預(yù)而完全自動(dòng)駕駛，所以在汽車上進(jìn)行云上辦公仍具有巨大隱患。自動(dòng)駕駛的功能包括：自動(dòng)泊車、車道保持、車道偏離預(yù)警、自適應(yīng)巡航、自動(dòng)緊急剎車、盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)、前方碰撞預(yù)警系統(tǒng)、行人檢測(cè)系統(tǒng)等。在自動(dòng)駕駛汽車上，其軟件的復(fù)雜度大幅提升，控制模塊數(shù)量增加，各式的傳感器數(shù)量增加，信息安全防護(hù)機(jī)制和系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)需要考慮增加。這些因素為汽車的總線通信帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。

智能自動(dòng)駕駛汽車尚未達(dá)到人眼識(shí)別的程度，無(wú)法自動(dòng)判斷并在短時(shí)間內(nèi)做出合適的解決方案。其傳感器通過(guò)紅外攝像和普通攝像兩種技術(shù)完成道路環(huán)境的收集。所以，當(dāng)車輛在街道或人群密集、建筑物復(fù)雜以及事故區(qū)，自動(dòng)駕駛汽車將會(huì)受到干擾；當(dāng)自動(dòng)駕駛汽車遇到交通指示牌老化以及變形時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生誤判，造成不必要的事故。

3 解決方案

設(shè)想將VR/AR與云上辦公相結(jié)合，在很大程度上消除自動(dòng)駕駛中云辦公存在的安全隱患。VR技術(shù)的硬件設(shè)備主要是顯示設(shè)備、專用芯片和視覺(jué)交互設(shè)備。目前，VR顯示設(shè)備主要有3D立體眼鏡、頭盔顯示器、全息影像設(shè)備、三維顯示設(shè)備和環(huán)幕等，其中最典型的顯示設(shè)備當(dāng)屬頭盔顯示設(shè)備。綜合考慮實(shí)景環(huán)境及造價(jià)成本，頭盔顯示器應(yīng)當(dāng)是最好的硬件選擇。當(dāng)佩戴VR頭盔時(shí)，出現(xiàn)在眼前的是異常逼真的三維立體影像，一般情況下，頭盔顯示設(shè)備上均有頭部運(yùn)動(dòng)跟蹤裝置，參與者可以通過(guò)佩戴該設(shè)備對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自然信息下的人機(jī)交互，頭盔顯示設(shè)備可根據(jù)用戶的頭部運(yùn)動(dòng)，計(jì)算出用戶當(dāng)前姿勢(shì)并虛擬化，將其顯示在頭盔顯示設(shè)備的屏幕上?；蛟S在有限空間、活動(dòng)受限的車內(nèi)不能進(jìn)行大幅度的移動(dòng)，會(huì)對(duì)游戲體驗(yàn)有些影響，但是對(duì)只需屏幕顯示的云上辦公就顯得游刃有余了。

基于目前5G的迅速發(fā)展，讓這個(gè)由于體驗(yàn)感不好而曾經(jīng)“虛火”的VR產(chǎn)業(yè)，因?yàn)?G的高速傳輸能力再次被激發(fā)活力。5G從網(wǎng)絡(luò)的基站布局和處理機(jī)制以及超高頻段來(lái)解決VR使用中的畫(huà)面延遲問(wèn)題。這極大程度上為云辦公在頭戴式顯示設(shè)備的清晰顯示提供了不可或缺的有利條件。5G的峰值傳輸速率可以到達(dá)20 Gb/s，5G網(wǎng)絡(luò)可以大大縮短終端側(cè)的VR應(yīng)用的時(shí)延，按指導(dǎo)文件5G網(wǎng)絡(luò)下將提供1 ms內(nèi)的空中傳輸往返延遲，在人眼感知范圍內(nèi)這個(gè)畫(huà)面延遲已經(jīng)不再敏感，這為游戲娛樂(lè)的沉浸感提供了良好條件。

汽車在行駛過(guò)程中會(huì)遇到各種突發(fā)狀況，因此，必須有一套完美的解決方案，才能使自動(dòng)駕駛云上辦公、娛樂(lè)成為可能。自動(dòng)駕駛汽車一般車身都會(huì)裝有大量的感知設(shè)備和攝像頭，可以利用5G網(wǎng)絡(luò)低延遲、高速率的特點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行雙重保障。

(1)本地保險(xiǎn)措施：在VR頭盔里雙屏顯示，一屏實(shí)時(shí)路況，一屏辦公娛樂(lè)，并在頭盔或者座椅上設(shè)置電流或壓力提醒裝置，從而在出現(xiàn)突發(fā)狀況或者需要人為干預(yù)自動(dòng)駕駛時(shí)把人們從沉浸的工作、娛樂(lè)屏幕中叫醒。(2)云端保護(hù)措施：利用5G高速率、低延遲實(shí)時(shí)進(jìn)行大量數(shù)據(jù)傳送到云端，當(dāng)有緊急情況發(fā)生時(shí)，專項(xiàng)人員可以進(jìn)行遠(yuǎn)程干預(yù)或者提醒。(3)智能AI學(xué)習(xí)決策：自動(dòng)駕駛算法涉及有規(guī)則算法和深度學(xué)習(xí)算法。規(guī)則算法是主要由人來(lái)規(guī)定行駛的規(guī)則，然后汽車根據(jù)人的要求來(lái)進(jìn)行決策。深度學(xué)習(xí)算法則是通過(guò)對(duì)較為真實(shí)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)訓(xùn)練后再分析實(shí)際場(chǎng)景從而進(jìn)行較準(zhǔn)確的處理。人工智能通過(guò)大量數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)以及根據(jù)駕駛者的習(xí)慣在駕駛者未能做出及時(shí)反映之前做出最合適的決策。(4)設(shè)置一鍵退出按鈕：在座椅上設(shè)置一緊急按鈕，并裝配推進(jìn)伸縮裝置與VR頭盔相連，當(dāng)遇到緊急情況，駕駛者可一鍵退出并彈出頭盔。