摘要：汽車物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使自動駕駛成為可能，5G通信技術(shù)則為車輛提供關(guān)鍵的安全網(wǎng)，對自動駕駛技術(shù)發(fā)展有著重要影響和意義。5G通信技術(shù)憑借其優(yōu)點，確保自動駕駛車輛可技術(shù)應(yīng)對處理各類突發(fā)狀況，更好地適應(yīng)各類環(huán)境，為自動駕駛汽車發(fā)展提供可靠保障。對自動駕駛網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，旨在為有關(guān)人員提供一定的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：5G通信;車聯(lián)網(wǎng);自動駕駛關(guān)鍵技術(shù)

一、引言

自動駕駛技術(shù)、5G通信技術(shù)屬于快速興起發(fā)展的高新技術(shù)，同樣屬于科學(xué)發(fā)展所關(guān)注的焦點。車聯(lián)網(wǎng)則屬于車輛連接互聯(lián)網(wǎng)的功能服務(wù)，傳統(tǒng)車聯(lián)網(wǎng)所運(yùn)用的通信技術(shù)以4G為主，通信實時性、并發(fā)量等方面同5G存在明顯差距，車聯(lián)網(wǎng)中科學(xué)運(yùn)用5G通信技術(shù)，促使車聯(lián)網(wǎng)通信效率、實時性得以顯著提高，自動汽車駕駛能夠及時接收獲取信息數(shù)據(jù)，保證自動駕駛安全性，以此為自動駕駛汽車發(fā)展提供可靠保障。

二、5G通信

有關(guān)5G通信技術(shù)，具備低延遲、高速率和大連接等優(yōu)勢特點，可實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)同時接入，形成自組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，為萬物互聯(lián)提供技術(shù)支撐，使車輛交互能夠?qū)崿F(xiàn)毫秒級。5G通信技術(shù)快速發(fā)展，對汽車物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展形成重要推動作用，為自動駕駛、無人駕駛和V2X等技術(shù)應(yīng)用提供基礎(chǔ)支撐，從而促進(jìn)自動駕駛汽車創(chuàng)新發(fā)展。針對5G通信技術(shù)，其性能指標(biāo)具體涵蓋：

1.下行理論峰值速率高達(dá)1Gbps。有關(guān)4G技術(shù)，其下行傳輸速率標(biāo)準(zhǔn)100Mbps，而5G則可高達(dá)1Gbps。例如，4G網(wǎng)絡(luò)下，視頻下載時間為1min，則5G網(wǎng)絡(luò)下僅需1s。同時，通過智能移動設(shè)備觀看4K視頻，5G技術(shù)可提供較高下行速率。

2.通信容量龐大。以平方公里范圍為標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)無線移動寬帶系統(tǒng)，同4G技術(shù)做出對比，是其1000倍，且連接數(shù)最少可超過100萬。

3.無線延遲時間不超過1ms。3G網(wǎng)絡(luò)下，智能移動終端聯(lián)網(wǎng)所需時間達(dá)500ms;4G網(wǎng)絡(luò)下，聯(lián)網(wǎng)所需時間達(dá)50ms。但是，針對大部分瞬時無線應(yīng)用，延遲時間需保證不超過1ms。如自動駕駛領(lǐng)域，運(yùn)用5G通信技術(shù)，向車輛發(fā)送緊急指令的情況下，延遲時間超出1ms的情況下，導(dǎo)致安全風(fēng)險明顯提高。所以，有關(guān)網(wǎng)絡(luò)延遲時間，需控制不超過1ms[1]。

三、車聯(lián)網(wǎng)與自動駕駛

（一）車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)原理

5G通信需要借助基站得以實現(xiàn)，多以小區(qū)為主建設(shè)基站，而無線信息服務(wù)范圍主要適宜扇形為主，并形成廣播信息、專用信道，確保智能移動設(shè)備可以實現(xiàn)有效連接。針對車聯(lián)網(wǎng)，是依托科學(xué)技術(shù)，實現(xiàn)人、路、車的全面連接。同傳統(tǒng)車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)做出對比，促使汽車更具智能化特點，為自動駕駛實現(xiàn)提供技術(shù)支撐。未來階段，位于交通服務(wù)行業(yè)領(lǐng)域，科學(xué)運(yùn)用無人駕駛技術(shù)，無需駕駛?cè)藛T過多操作，可保證交通效率實現(xiàn)有效提高。同時，實現(xiàn)汽車應(yīng)用功能的科學(xué)優(yōu)化，為用戶提供更加安全可靠的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。針對車聯(lián)網(wǎng)而言，實現(xiàn)汽車、網(wǎng)絡(luò)的充分融合，屬于互聯(lián)網(wǎng)在汽車領(lǐng)域應(yīng)用的重要體現(xiàn)[2]。

針對車聯(lián)網(wǎng)而言，有關(guān)其基礎(chǔ)核心，主要為V2X技術(shù)，基于無線通信技術(shù)，對車載技術(shù)做出優(yōu)化升級，直接促進(jìn)汽車智能化發(fā)展。同時，有關(guān)其載體，主要為汽車，通過提供信息服務(wù)，實現(xiàn)人、路、車同步操作，促使通信、信息技術(shù)得以充分結(jié)合。通過車輛網(wǎng)，可實現(xiàn)自動駕駛與實時監(jiān)控等，有關(guān)道路情況，對此實施自動監(jiān)控，針對電子地圖、交通服務(wù)，便可完成有效更新。而針對車聯(lián)網(wǎng)自動駕駛，則可發(fā)揮重要輔助作用，如感知娛樂和查找信息等。

（二）自動駕駛關(guān)鍵技術(shù)

自動駕駛過程，涉及感知、認(rèn)知、執(zhí)行。通過傳感系統(tǒng)，模擬人類聽覺、視覺，及時獲取相關(guān)信息，如利用激光雷達(dá)和攝像機(jī)等，通過攝像機(jī)實現(xiàn)同多傳感器的有效連接，或通過激光雷達(dá)，為多傳感器提供有效輔助。之后，發(fā)揮人工智能控制的關(guān)鍵作用，綜合考慮外部因素，有關(guān)駕駛指令、路線方案，對此做出標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，最后通過執(zhí)行系統(tǒng)，及時準(zhǔn)確執(zhí)行相關(guān)指令，實現(xiàn)自動操控駕駛。針對自動駕駛，其所涉及的關(guān)鍵技術(shù)，具體涵蓋V2X、規(guī)劃決策與高精度地圖。

1. V2X。針對自動駕駛而言，依托傳感系統(tǒng)，便可及時獲取相關(guān)信息，以此做出科學(xué)決策。同激光雷達(dá)和攝像頭識別較為類似，有關(guān)車輛、行人等情況，科學(xué)運(yùn)用V2X，便可實現(xiàn)全面準(zhǔn)確掌握，表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，視距范圍有效延伸，有關(guān)汽車行駛狀況，實現(xiàn)全面綜合掌握。同時，建立智能系統(tǒng)，有關(guān)車輛外部信息，便可完成全面獲取。針對自動駕駛汽車，則基于此類信息，以此做出科學(xué)決策

2.高精地圖。針對高精地圖信息，在車輛位置、道路因素方面，可保證高度精準(zhǔn)，基于此，面對復(fù)雜道路信息，汽車便可實現(xiàn)提前準(zhǔn)確獲取。同傳統(tǒng)地圖做出對比，高精地圖具有良好的實時性特點。此外，針對高精地圖，有關(guān)道路修整、交通表示改變和標(biāo)識不清晰等情況，可對此做出及時準(zhǔn)確反映。所以，高精地圖也成分凸顯出三維空間模型、精度的優(yōu)勢特點。

3.規(guī)劃決策。有關(guān)無人駕駛智能化，同決策技術(shù)息息相關(guān)，猶如自動駕駛大腦，基于環(huán)境感知系統(tǒng)的有效運(yùn)用，由此產(chǎn)生相應(yīng)的信息，結(jié)合高精度地圖的尋址結(jié)果，基于此，對車輛做出統(tǒng)一規(guī)劃，由此獲得最終決策[3]。

四、5G通信在車聯(lián)網(wǎng)自動駕駛中的應(yīng)用

（一）感知方面

有關(guān)感知，即自動駕駛汽車能夠清楚掌握具體位置、周圍事物信息。傳統(tǒng)衛(wèi)星定位無法滿足具體標(biāo)準(zhǔn)要去，所以，運(yùn)用差分定位技術(shù)、航跡推演技術(shù)，通過技術(shù)融合運(yùn)用，促使定位精度得以真正提高。針對自動駕駛，精準(zhǔn)掌握具體位置的情況下，可通過高精度地圖，實現(xiàn)對車輛的精準(zhǔn)定位，5G通信技術(shù)的運(yùn)用則提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。除此之外，車輛需實時感知交通環(huán)境。依托5G通信技術(shù)，憑借其低時延和高速率等優(yōu)勢特點，位于車輛之間，可完成各類信息數(shù)據(jù)的即時傳遞。與此同時，借助智能傳感器，有關(guān)視距范圍物體，可完成全面精準(zhǔn)檢測，然而，天氣等因素存在，使信息準(zhǔn)確性因此受到一定的影響。依托5G通信技術(shù)，通過V2I、V2V通信等，促使感知區(qū)域范圍得以有效擴(kuò)大，進(jìn)而對交通環(huán)境做出全方位的精準(zhǔn)感知[4]。

（二）決策方面

針對5G通信技術(shù)而言，可實現(xiàn)對多輛自動駕駛汽車的有效綜合，同步做出科學(xué)決策，制定相應(yīng)的行動計劃。例如，車輛位于道路內(nèi)側(cè)行駛期間，若發(fā)出駛離道路需求的情況下，便可借助V2V通信，同周圍車輛保持即時交流，并傳送請求避讓信號，以此完成安全變道，最終駛離道路。與此同時，面對偶發(fā)時間，只是運(yùn)用人工智能處理方法，則可能引起嚴(yán)重后果。基于人工智能層面分析，人類決策存在其特殊性，無法由機(jī)器完全取代，面對個別復(fù)雜、偶發(fā)環(huán)境，需要人類主動參與決策?？茖W(xué)運(yùn)用5G通信技術(shù)，為自動駕駛車輛提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。依托5G通信技術(shù)，憑借其低時延、大寬帶特點，有關(guān)現(xiàn)場視頻、傳感器信息，以此實時傳送至服務(wù)中心，通過虛擬環(huán)境，由專業(yè)人員負(fù)責(zé)實施遠(yuǎn)端控制，待駕駛系統(tǒng)重新管理。

五、基于5G通信的車聯(lián)網(wǎng)自動駕駛關(guān)鍵技術(shù)

（一）感知駕駛技術(shù)

有關(guān)感知駕駛技術(shù)，運(yùn)用5G通信技術(shù)，車聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)自動控制，通過自感應(yīng)控制技術(shù)，實現(xiàn)對汽車的綜合全滿掌控。首先，依托感知技術(shù)，可借助5G通信技術(shù)完成信息傳遞，為感知、決策和執(zhí)行提供信息依據(jù)。此外，運(yùn)用5G通信技術(shù)，車聯(lián)網(wǎng)自動控制過程中，程序能夠基于相關(guān)操作，以此提供相應(yīng)的操控規(guī)劃?；?G通信的車聯(lián)網(wǎng)自動駕駛關(guān)鍵技術(shù)，有關(guān)感知駕駛技術(shù)，所涉及的技術(shù)要點具體涵蓋如下方面：

1.針對5G通信而言，基于衛(wèi)星定位，通過車聯(lián)網(wǎng)建立機(jī)構(gòu)，并完成科學(xué)探究，以此構(gòu)建智能化自組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在汽車內(nèi)外部、程序調(diào)節(jié)等方面，有關(guān)人的感受情況，對此作出科學(xué)感知分析。

2.針對5G通信而言，基于超密集移動通信技術(shù)，自動駕駛汽車運(yùn)行駛期間，其附近500m范圍，有關(guān)車輛運(yùn)行、實際路況與交通信號等信息，可對此完成實時準(zhǔn)確反饋。

車聯(lián)網(wǎng)自動駕駛方面，運(yùn)用5G通信技術(shù)，針對車聯(lián)網(wǎng)自動駕駛相關(guān)問題，做到實時反饋，同樣可對駕駛狀態(tài)完成實時反饋。在此基礎(chǔ)上，科學(xué)運(yùn)用感知駕駛技術(shù)，可基于宏觀層面，完成科學(xué)調(diào)控處理[5]。

（二）信息安全管理

基于5G通信的車聯(lián)網(wǎng)自動駕駛關(guān)鍵技術(shù)，同樣涉及信息安全管理。1.運(yùn)用5G通信技術(shù)，可通過C-V2結(jié)構(gòu)下的密鑰控制結(jié)構(gòu)，同時，依托智能信息統(tǒng)計和M2M智能通信等，有關(guān)汽車行駛過程中安全信息，對此完成科學(xué)統(tǒng)計。2.車聯(lián)網(wǎng)自動駕駛中，科學(xué)運(yùn)用5G通信技術(shù)，通過D2D建立授權(quán)頻率段部署調(diào)節(jié)裝置，針對蜂窩數(shù)據(jù)溝通、安全檢驗等方面，提供關(guān)鍵基礎(chǔ)保障。

基于5G通信的車聯(lián)網(wǎng)自動駕駛關(guān)鍵技術(shù)，有關(guān)信息安全管理，所涉及的技術(shù)要點具體涵蓋如下方面：

1.自動駕駛過程中，依托5G通信技術(shù)，基于C-V2結(jié)構(gòu)，通過M2M完成操作處理，以此做出科學(xué)規(guī)劃分析，特別是關(guān)鍵安全控制環(huán)節(jié)，通過M2M技術(shù)實現(xiàn)全面掌握和系統(tǒng)調(diào)控，基于此，有關(guān)車輛行駛速度、動力系統(tǒng)以及環(huán)境安全等，實施科學(xué)調(diào)控。

2.依托D2D通信蜂窩覆蓋網(wǎng)，以此完成終端識別控制和資源控制結(jié)構(gòu)的科學(xué)調(diào)控，同時，依托智能VR技術(shù)，以此為主導(dǎo)技術(shù)，針對個人信息安全，對此實施科學(xué)調(diào)控。

3.科學(xué)運(yùn)用5G通信技術(shù)，有關(guān)信息溝通控制方面，通過移動終端控制，結(jié)合自動駕駛指令，以此實施聯(lián)動管理。其中，有關(guān)蜂窩數(shù)據(jù)，可建立信息溝通結(jié)構(gòu)。如此，駕駛?cè)藛T正常駕駛期間，有關(guān)安全行駛狀態(tài)和速率以及定位信息等，對此作出精準(zhǔn)判定。

總而言之，5G通信背景下，針對車聯(lián)網(wǎng)自動駕駛關(guān)鍵技術(shù)，對此展開深入科學(xué)研究，尤其是信息安全管理方面，需重視科學(xué)運(yùn)用5G通信技術(shù)，以此為車聯(lián)網(wǎng)自動駕駛提供基礎(chǔ)支撐，促進(jìn)自動駕駛汽車創(chuàng)新發(fā)展。

（三）駕駛算法結(jié)構(gòu)

5G通信技術(shù)快速發(fā)展，位于眾多行業(yè)領(lǐng)域也有了一定的初步運(yùn)用，為行業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供關(guān)鍵技術(shù)保障。依托5G通信技術(shù)，促使信息傳輸更加高效及時。針對車聯(lián)網(wǎng)自動駕駛，5G通信技術(shù)運(yùn)用背景下，駕駛算法結(jié)構(gòu)也成為自動駕駛關(guān)鍵技術(shù)的重要構(gòu)成。

5G通信背景下，使計算機(jī)虛擬程序得到有效拓展，通過多為信息溝通渠道，以此完成技術(shù)操作，同樣可以借助基礎(chǔ)程序算法，以此完成智能化的科學(xué)調(diào)控規(guī)劃[6]。

基于5G通信的車聯(lián)網(wǎng)自動駕駛關(guān)鍵技術(shù)，有關(guān)駕駛算法結(jié)構(gòu)，所涉及的技術(shù)要點具體涵蓋如下方面。

1.車聯(lián)網(wǎng)通過運(yùn)用5G通信技術(shù)，基于C-V2信息運(yùn)算程序，以此完成運(yùn)行傳輸，算法調(diào)控、科學(xué)分析環(huán)節(jié)，算法程序則可基于具體標(biāo)準(zhǔn)需求，有關(guān)行駛安全指數(shù)、速率等，便可對此數(shù)字自動化統(tǒng)計。

2.基于數(shù)據(jù)程序提供輔助，基于ICN實現(xiàn)對程序算法的指令傳遞和反饋。針對這一流程，利用信息結(jié)構(gòu)，對運(yùn)算數(shù)據(jù)完成科學(xué)調(diào)整和協(xié)調(diào)控制，在ICN結(jié)構(gòu)下，有關(guān)運(yùn)行、準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)同步傳輸，并完成協(xié)調(diào)控制。針對ICN結(jié)構(gòu)而言，數(shù)據(jù)反饋可充分保證科學(xué)系統(tǒng)，而有關(guān)速率控制、解讀分析方面，則可為此提供關(guān)鍵基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

科學(xué)運(yùn)用5G通信技術(shù)，為車聯(lián)網(wǎng)自動駕駛提供技術(shù)支撐，同樣為信息技術(shù)服務(wù)提供可靠保障，使汽車能夠?qū)崿F(xiàn)安全行駛，以此為自動駕駛關(guān)鍵技術(shù)的深入科學(xué)研究奠定重要基礎(chǔ)。

六、亟待解決的問題

（一）信息安全和隱私問題有待解決

基于消費(fèi)者層面分析，面對車聯(lián)網(wǎng)方面，關(guān)注其優(yōu)勢便利的基礎(chǔ)上，需對信息安全、隱私問題保持高度重視。所以，自動駕駛關(guān)鍵技術(shù)研究過程中，有關(guān)車主隱私信息，需對此加以重點關(guān)注，為加強(qiáng)安全保護(hù)，保證網(wǎng)絡(luò)安全系數(shù)，則需重視運(yùn)用C-V2X，以此設(shè)計科學(xué)的匿名密鑰機(jī)制，以周期性為標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)表示、信息簽名的及時變更，所以，自動駕駛汽車設(shè)計中，需安裝大量證書。鑒于信息安全問題層面分析，有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)對此保持密切關(guān)注，并展開互相協(xié)作，結(jié)合基本國情，制定科學(xué)合理的證書管理以及分發(fā)體制。

（二）芯片處理能力有待提高

針對C-V2X信息安全而言，有著明確的標(biāo)準(zhǔn)要求，需重點關(guān)注SM2/3加密算法，對此加以科學(xué)運(yùn)用，有關(guān)該算法運(yùn)用，也擁有相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。然而，針對SM2/3加密算法，有關(guān)所使用芯片，實際處理能力存在一定不足，尤其是面對C-V2X的較高標(biāo)準(zhǔn)要求，需完成每年上千次簽名、驗簽。所以，應(yīng)當(dāng)基于政策、資金層面，重視車規(guī)級芯片的科學(xué)研發(fā)，尤其是高處理性能方面。2019年3月，3GPP通過標(biāo)準(zhǔn)立項，以R16版本為基礎(chǔ)，基于5G通信，研究開發(fā)對應(yīng)的V2X技術(shù)，依托5G通信技術(shù)所具有的大寬帶和低時延等優(yōu)勢特點，促使C-V2X技術(shù)水平得以真正提高，以此為高級別自動駕駛技術(shù)提供基礎(chǔ)支撐。隨著R16版本C-V2X 標(biāo)準(zhǔn)的制定實施，芯片廠商應(yīng)當(dāng)基于標(biāo)準(zhǔn)，深入研究車規(guī)級芯片，對高級別自動駕駛測量展開深入開發(fā)與科學(xué)測試，以此為自動駕駛汽車發(fā)展提供可靠保障。

七、結(jié)束語

綜上所述，自動駕駛技術(shù)發(fā)展，使無人駕駛成為可能，5G通信技術(shù)的科學(xué)運(yùn)用，有效提高感知自動駕駛車輛水平，對自動駕駛技術(shù)發(fā)展提供重要支持。車聯(lián)網(wǎng)中，盡管5G技術(shù)并未全面普及運(yùn)用，但發(fā)展勢頭迅猛。所以，自動駕駛技術(shù)發(fā)展，應(yīng)重視科學(xué)運(yùn)用5G技術(shù)，促進(jìn)自動駕駛關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，以此為自動駕駛汽車發(fā)展提供可靠保障。

作者單位：戴中華? ? 中移（蘇州）軟件技術(shù)有限公司

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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