“世界上最遥远的@@距离@@，是同一个@@杆子上红绿灯和@@摄像头之间的@@距离@@。因为它们虽然挨的@@很近@@，但一点关系都没有@@。”来自中国工程院院士王坚的@@这段话@@，点出了智慧城市建设中存在@@的@@问题@@——汽车和@@路网@@@@、各种交通设备@@之间@@，都尚未完全实现互联互通@@。
当前许多智能汽车@@已经具备@@@@Level 2级辅助驾驶能力@@。但要继续向@@L3、L4级的@@自动驾驶@@迈进@@，仅仅靠单车智能是不够的@@@@，更需要的@@是车路协同@@技术@@发展和@@场景普及@@。车辆依靠自身的@@感测与@@计算能力@@，可以感知车辆周围数十米的@@环境@@；而@@透过车联网@@@@的@@协助@@，则可以将感知范围提高@@到数百米@@，从而@@给予车辆更多的@@反应时间@@。
C-V2X：车路协同@@的@@连接技术@@基础@@
车路协同@@，顾名思义就是车辆和@@整个@@道路系统要协同起来@@，构建一个@@车联网@@@@@@，实现各个@@节点之间的@@互联互通@@。车联网@@@@亦称@@V2X，可以按照连接场景划分为四个@@不同的@@部分@@。
1. 车辆之间的@@互联@@（V2V），可以减少车辆之间的@@相互碰撞事故@@；
2. 车与@@基础设施之间的@@互联@@（V2I），可以优化交通信号灯的@@定时和@@优先级@@；
3. 车与@@人之间的@@互联@@（V2P），可以给行人@@/骑行者提前发出安全警报@@；
4. 车与@@云端的@@互联@@（V2N）则可以让车辆实时获得交通@@、天气等即时信息@@，并为其提供定制导航和@@云服务@@。
而@@像车队管理和@@队列行进这些复杂场景@@，则需要@@V2V和@@V2N一起来实现@@。
在@@车联网@@@@硬件设备@@层面@@，车端需要有@@OBU（On Board Unit），而@@在@@路侧需要有@@RSU（Road Side Unit），此外@@还需要通信基站和@@云端控制系统@@。不同设备@@之间的@@通信@@需要依靠射频无线连接技术@@@@，而@@道路状况复杂多变@@，连接质量关乎整个@@道路系统的@@安全运作@@，因此@@对于通信技术@@的@@时延和@@可靠性的@@要求极高@@。
图@@1：C-V2X（图@@源@@：Qorvo官网@@@@）
车联网@@@@无线通信技术@@有@@DSRC（IEEE 802.11p）和@@C-V2X两种@@。DSRC在@@短距通信的@@延迟更低@@，而@@C-V2X的@@带宽更高@@、传输距离更长@@。近年@@来在@@@@3GPP的@@推动下@@，C-V2X在@@近距离场景中的@@性能不断增强@@，而@@DSRC却注定无法解锁远距离通信的@@场景@@，因此@@C-V2X逐渐成为了车联网@@@@的@@事实标准@@@@。
图@@2：C-V2X发展历程@@（图@@源@@：3GPP）
早在@@@@2015年@@，3GPP就开始在@@@@Release 14上加入@@V2X标准@@研究@@；并逐渐在@@后续的@@标准@@迭代中确立了@@V2X的@@分类@@、主要应用@@场景和@@技术@@规范@@。在@@去年@@@@6月份@@，Release17宣布冻结@@。R17特别针对短距通讯场景进行了增强@@，在@@设备@@与@@设备@@之间直接通讯@@（D2D）上扩充新的@@侧链@@（Sidelink）功能@@，通过@@PC5接口直接实现@@V2V/V2I的@@通信@@。接下来@@R17虽然还会有些细节的@@能效改善@@，但车联网@@@@标准@@制定已完成最主要的@@部分@@，未来车联网@@@@的@@加速商业化将是发展重点@@。
车联网@@@@下一阶段@@：迈向大规模商用@@
R16确定之后@@，车路协同@@在@@技术@@路线上标准@@和@@规范都已经确立@@。接下来@@在@@产业发展的@@初期阶段@@，要大力建设车联网@@@@基础设施@@，同时也要有相应的@@法规松绑和@@调整@@。我国已经将车联网@@@@列入了十四五发展重点@@，目前@@在@@各省市也纷纷划定出了试点区@@。
实现车联网@@@@的@@大规模普及@@，需要在@@四个@@层面上积极推进@@。硬件层面@@，提高@@路侧设备@@和@@车载设备@@的@@渗透率@@，尤其是路侧通信单元的@@基建投入@@。用户层面@@，要提高@@公众的@@感知度@@。生态层面@@，跨部门跨行业的@@协同合@@作要继续加强@@。商业层面@@，要持续进行商业模式探索@@，挖掘经济效益@@，实现正向价值的@@循环@@。一个@@重要的@@逻辑是@@，要使@@V2X真正发挥作用@@，就需要实现大规模应用@@@@，行业内渗透率越高@@，其发挥的@@作用和@@准确性也会越高@@。
图@@3：2023 CES的@@隧洞乘运服务@@（图@@源@@：The Boring Company官网@@@@）
目前@@R17已经冻结@@，R18的@@预研也已经开始@@。着眼未来@@出行场景的@@要求@@，车联网@@@@的@@技术@@发展呈现四个@@趋势@@。第一@@，支持频率纬度的@@扩展使用@@，支持毫米波及非授权频谱应用@@@@。第二@@，节电方式的@@直通通信的@@发展@@。第三@@，直通通信的@@定位和@@同步技术@@继续演进@@。第四@@，ADAS与@@C-V2X实现跨域融合@@@@。
图@@4：V2X大规模部署时间线@@（图@@源@@：5GAA）
V2X芯片选型@@：一切为了连接质量@@
在@@车载通信单元@@（OBU）和@@路侧通信单元@@（RSU）的@@BOM成本中@@，C-V2X芯片组的@@价值占到了一半@@，这部分主要由通信芯片厂商提供@@，而@@剩下的@@一半芯片价值@@，则是传统芯片厂商所擅长的@@领域@@。C-V2X芯片组虽然价值高@@，但芯片选择较少@@，更容易进行器件对比@@。而@@其余的@@芯片种类多@@、选择多@@，在@@选型上的@@难度则更高@@。
在@@此@@，我们为大家推荐几款有特色的@@车联网@@@@应用@@半导体器件@@。
在@@V2X应用@@处理器@@的@@选择上@@，可以考虑@@NXP Semiconductors的@@i.MX 8X应用@@处理器@@。该处理器内部集成了多达@@4个@@Arm Cortex-A35内核@@、用于实时处理的@@@@Arm Cortex-M4F内核@@以及集成式@@Cadence Tensilica HiFi DSP，适用于车辆远程信息处理@@、V2X、宽带调制解调器和@@网@@关的@@解决方案@@@@。结合@@@@NXP的@@RoadLink SAF5400 DSRC，可以构建距离的@@@@V2I和@@V2P应用@@。我们推荐@@的@@具体产品型号在@@贸泽电子@@的@@料号为@@@@MIMX8DX2AVOFZAC。
图@@5：i.MX8XL V2X方案@@（图@@源@@：NXP）
V2X系统需要实现高性能可靠的@@无线传输@@，则对射频天线@@@@、连接器@@等提出了更高的@@要求@@。而@@Molex是目前@@唯一一家能够结合@@@@无线和@@有线车辆通信解决方案@@专业知识的@@一级供应商@@，为汽车行业提供从云到传感器@@再到后端的@@完整端到端系统@@。
在@@V2X车载单元@@（OBU）的@@天线@@选择上@@，我们推荐@@Molex的@@多集线器@@@@5合@@1天线@@。该天线@@内置@@2个@@蜂窝@@（LTE、5G）MIMO集线器@@、2个@@Wi-Fi（三频段@@）集线器@@和@@@@GPS功能@@，因此@@可以覆盖@@LTE-V2X、SDRC协议或@@@@5G-V2X的@@应用@@频段@@。
自动驾驶@@和@@@@V2X的@@跨域融合@@将会是未来的@@技术@@趋势@@，在@@这种应用@@场景中@@，多天线@@的@@方案@@是更符合@@应用@@需求的@@@@。Molex的@@多集线器@@@@5合@@1天线@@结合@@@@多个@@@@WiFi、5G天线@@和@@导航@@GNSS，能够给自动驾驶@@汽车获取大量@@、多类型的@@数据提供足够的@@带宽支持@@。
此外@@，该天线@@采用薄型设计@@，易于安装@@，同时达到了@@IP67防护等级@@，非常适合@@用于商用车辆的@@无线应用@@@@。该天线@@属于@@Molex的@@新产品@@，目前@@在@@贸泽电子@@有售@@，具体料号为@@216589-1000。
图@@6：Molex 5合@@1天线@@（图@@源@@：Molex）
在@@路侧通信单元@@（RSU）的@@射频连接器@@@@选择上@@，我们推荐@@同样来自@@Molex的@@SMP-MAX和@@SMP-MAX EVO 50Ω射频连接器@@@@。这是一款板对板和@@板对滤波器的@@射频连接器@@@@@@，具有直流至@@10GHz的@@宽工作频率范围@@。在@@2.7GHz时的@@额定功率高达@@300W以上@@，可为射频放大器提供出色的@@性能@@。
据悉@@，SMP-MAX（EVO）的@@阻抗匹配绝缘体经过了优化@@，即使在@@插入存在@@间隙@@（2.4mm）的@@情况下@@，也可以确保信号完整性@@。Molex的@@专利技术@@提高@@了额外的@@未对准裕量@@，可实现简单可靠的@@连接@@，即使在@@盲插应用@@中也是如此@@。漏斗形设计可防止因未对准而@@导致的@@额外应力@@，并提高@@可靠性@@。
该射频连接器@@@@适合@@用于各种电信和@@网@@络应用@@@@，包括基站@@、无线电头@@、中继器和@@系统模块等@@。我们推荐@@的@@具体产品型号在@@贸泽电子@@的@@料号是@@73420-0393。
图@@7：Molex SMP-MAX连接器@@（图@@源@@：Molex）
V2X系统在@@车内和@@其他系统的@@连接@@，离不开高速稳定的@@车载以太网@@@@@@，以太网@@@@PHY在@@其中起到了数据发送和@@接收的@@作用@@。在@@这类芯片的@@选择上@@，可以考虑@@NXP的@@TJA110x汽车以太网@@@@@@PHY，该芯片是符合@@@@100BASE-T1标准@@的@@双端口@@PHY，仅通过@@两根非屏蔽双绞线即可提供@@100Mbit/s的@@发送@@/接收能力@@，并支持长达@@15m的@@电缆@@。TJA110x PHY还针对汽车应用@@进行了多项优化@@，支持低功耗模式@@，并且满足汽车@@AEC-Q100标准@@。我们推荐@@的@@具体产品型号在@@贸泽电子@@的@@料号为@@@@TJA1101AHN/0Z。
图@@8：车内互连网@@络@@（图@@源@@：NXP）
要实现可靠的@@系统@@，还必须实现可靠的@@有线连接@@。而@@在@@汽车连接器@@方面@@，Molex Mini50连接系统具有明显的@@空间@@@@优势@@。据悉@@，Molex Mini50与@@传统的@@@@USCAR 0.64mm连接器@@相比@@，可节省@@50％的@@空间@@@@。该系列采用密封或@@未密封的@@@@Mini50单排和@@双排插座@@，其小型端子可适应运输车辆内部环境中的@@更多小电流电路@@，例如车载摄像头@@、传感器@@、仪表等等连接场景@@。
我们推荐@@的@@产品是@@Molex的@@Mini50家族的@@@@CTX50系列端子线夹@@@@。该系列产品能够在@@保持强度的@@同时减小线规尺寸@@，推荐的@@具体产品型号在@@贸泽电子@@的@@料号为@@560023-0450。
图@@9：Molex CTX50端子线夹@@（图@@源@@：Molex）
结语@@
随着@@Release17的@@冻结@@，Release 18的@@预研也已经展开@@。着眼未来@@，C-V2X技术@@将会向着节电直通通信@@、频率纬度扩展@@、定位和@@同步精度提升等方向继续发展@@。
作为车联网@@@@的@@关键通信技术@@@@，C-V2X将会在@@智慧出行的@@产业需求引导下@@，与@@自动驾驶@@@@、边缘计算和@@数字孪生等技术@@进行深度融合@@@@，进入一个@@可迭代@@、可拓展@@、可闭环的@@高速发展路径@@。
本文转载自@@： 贸泽电子@@微信公众号@@@@