5G带动高级IoT应用发展-汽车智能化+5G是汽车行业发展的大趋势图

1、5G带动高级IoT应用发展_汽车智能化+5G是汽车行业发展的大趋势图 一、5G技术整装待发汽车智能化将会发生怎样的改变？ 1、4G网络和5G网络之间有什么差别？ 目前来看，传统功能汽车正在从交通工具演变成连接大数据与数字生态系统的“超级智能终端”，并且，汽车智能化毫无疑问也是车企竞争的核心根本之一。而如何实现快速、准确、全面的响应？在去年的智博会上，多家企业展示了自动驾驶最新的技术，让诸多观众大开眼界。不过相比于去年的牛刀小试，随着5G将近，当满足智能驾驶对网络传输速度、响应时间、能耗和规模的各种要求。 4G网络和5G网络之间有什么差别？从网速来看，4G网络的最大加载速度8M/S，但实际上稳定

2、网速只在4M/S左右。5G网络的理论下载速度可以达到每秒1.25G，华为5G已经能实现128M/S。而对于汽车智能化而言，“速度”一词几乎是无可避免的敏感词。所说的汽车智能化网络速度并不是指人机互联中娱乐系统的快慢，而是关于自动驾驶以及交通数据化的大数据服务中。4G网络和5G网络之间的差别自动驾驶突破低时延、高可靠、高速率目前来看，即便是处于汽车智能化前端的企业，仍然是采用的单车智能的方式，即车辆对环境的感知和对行驶的决策，都是车载传感器和计算单位来完成。也不可否认，单车智能的方式在相对完善的工作环境的确能够取得较快的进展。然而，自动驾驶的含义并不是单纯意义上的单车的高度自动化，举个例子，就车

3、辆搭载了再多的传感器，始终也无法完全预测路面上复杂的路况。因此要想完成高效的自动驾驶，只有车与路“共同协作”，这也注定了5G网络的重点将不再是手机终端，而是汽车。目前来看，单车智能在交通设施不规范/完善、缺损比较严重，或者是车辆流量较大等复杂路况下，其还是难以完成对道路环境的感知和实时决策。而当5G网络到来后，不仅可以让车辆对位置、速度、方位、意图进行沟通，还能利用周边设施对道路环境进行单车智能的方式。举个例子，不管单车智能有多么“高级”，仅仅是利用好自身摄像头很难对道路交通信号灯进行准确识别，而利用V2I技术，可使得交通信号灯把这个信号传递给车辆，可以保证其准确的对交通信号灯进行准确识别。V

4、2X（车联网）：产业投资方向被改变V2I技术，这究竟是个什么？“车联网”也称作V2X（VehicletoEverything），也就是所说的汽车与万物互联，包括车与车（V2V），车与基础设施（V2I）、车与行人（V2P）以及与网络（V2N）之间的相互交流。可以这样理解它们之间的关系，车联网（V2X）就像是一个微信群，而车、交通信号灯等路边设施、行人和云端则是群员，利用5G网络群里每个人都可以实时共享/分享自身的信息，实现彼此间位置和驾驶意图的识别，最后实现所说的“车辆智能化”。传统的车联网（V2X）技术孕育于21世纪初，而则是演变成美国主推DSR（DedicatedShortRangeComm

5、unications）、中国主推C-V2X（CellularV2X）两大主力。随着单车智能化，以及互联性越来越高，汽车产业已经从4GLTE技术怀抱，转投5G的“光环”下。值得一提的是，V2X技术似乎没有预计到全球5G转型的加速，使得在全球5G技术加速下，汽车厂商和道路基础设施管理者不得不改变投资方向。商用车先行自动驾驶未来可期资料显示，截止到2018年底，美国加州政府已经向60家企业发放了自动驾驶测试牌照，中国各地政府也先后向24家企业发放了测试牌照。就目前的情况来看，自动驾驶领域政策完善程度最大的是北京，约有三分之一的自动驾驶企业都选择了在北京落户，例如，百度、戴姆勒等企业。当然，除北京地区

6、外，上海第二阶段自动驾驶开放测试道路，已经超过90家企业申请路测；广州作为5G试点城市，其也在推进自动驾驶。此外，苏州、杭州、深圳、武汉等多个地区也围绕自动驾驶积极展开布局。随着自动驾驶标准的有序推进，车联网商用进程处于蓄势待发状态。从预测来看，在5G技术的加持下，车联网（V2X）商用将在2021年进行预用测试，2022年正式迈入5GV2X商用元年。在商用车型，如出租车、公交车、物流卡车、矿卡、港口车辆等，会优先于乘用车部署C-V2X车载终端。因为这些类型的商用车型，相对来说具有较为清晰的商业模式。数据来源：公开资料整理 当然，在5G时代之下，汽车能做到的远不止自动驾驶。例如，基于深度学习的智

7、能语音系统将是未来汽车发展的一个重点方向，尽管目前对于深度学习来说，语音识别远不及图像识别的效果好。但是随着时间的推移，未来智能语音系统将可以清楚地分辨出车内不同成员的声音并且针对于他们的习惯来进行相应的设置。可以确定的是，V2X技术目前正在向快速走来，未来必将是一个车联万物的时代。 2、汽车智能化产业背景 从产业背景来看，电动化、智能网联化、自动驾驶化是当前汽车技术发展的三大趋势，这三大技术趋势之间关联紧密（后文更详细提及）。其中，智能网联化即是指依靠互联网、物联网、云计算、人工智能等技术，实现“人-车-路-云”的广泛连接和智能化交互。数据来源：公开资料整理 相比传统驾驶舱，智能驾驶舱通过搭

8、载智能化/网联化的车载设备或服务，使得“人-车-路-云”之间的交互内容更加丰富、形式和过程更加便利，从而给予驾驶人和乘车人更佳的体验。从消费者的角度来看，当前的智能驾驶舱主要体现在中控大屏、数字化仪表及一些语音、视觉交互上，少数车型也装有HUD（Head-UpDisplay）、后座娱乐屏、电子后视镜等设备。 在技术实现层面，中控大屏、数字仪表、电子后视镜等交互屏需由安卓、QNX等操作系统驱动，而如HUD、人机交互等设备或服务也需要嵌入各类智能算法，且无论是操作系统还是各类智能算法软件，均需与底层芯片模组相结合方能发挥出应有的效能。作为操作系统技术厂商，上述内容均属于公司的核心能力范围，故而公司

9、早在2014年便着手布局智能汽车业务，将其作为传统智能手机业务的自然拓展。更为具体来看，智能驾驶舱的“智能”至少体现在以下方面：数据来源：公开资料整理 3、汽车驾驶舱的智能化为何是必要的 智能驾驶舱是汽车智能化的综合体现之一，除了改善驾驶/乘车体验之外，更为重要的是与汽车底层硬件甚至是更为根本的技术架构的革命相关。可以说，智能驾驶舱的发展是汽车实现智能化的必要条件之一，其重要性主要体现在： 集成更多信息和功能，提升驾驶/乘车体验 首先，传统驾驶舱中，如摄像头等感知设备的数量与网络媒体服务的内容均十分有限，座舱内所集成的信息和功能均显单一；智能驾驶舱中可集成多类传感器所收集的信息，甚至涵盖用于辅

10、助驾驶的ADAS（AdvancedDrivingAssistanceSystem）功能，强大的通信功能和智能化软硬件亦允许融入更为丰富的网络媒体服务，故而可提供更为丰富的信息和功能服务。 其次，传统座舱中应用功能主要由机械按钮控制，信息显示则由机械表盘、简单小屏等负责，故而在功能操控和信息显示方面的设计布局极为碎片化，容易分散驾驶者的注意力；智能驾驶舱采用功能丰富灵活的智能大屏或数字化仪表，有HUD、电子后视镜等辅助，且可提供语音、视觉等更为人性化的交互方式，更有助于UI的统一布局、整体显示，减少驾驶人的注意力分散。 再次，传统驾驶舱多是机械工业的产物，外观仍属于大工业时代的旧时风格，而智能驾

11、驶舱内多使用电子科技设备，外观设计炫酷，感官上更具科技感、现代感；相比于传统驾驶舱，由于智能驾驶舱功能多样、UI等可灵活调整，更方便用户根据自身的喜好、习惯进行个性化、差异化的设置，以上均给予用车人更佳的体验。 在当前阶段，“中控大屏+数字化仪表”的组合是智能驾驶舱最具代表性的体现，是近2-3年多数车企在座舱设计方面的重要发力点。以两者为例，传统中控台主要由机械按键控制，屏幕尺寸小，显示内容与功能均十分有限，而智能中控大屏主要由触屏、语音等方式控制，融入更加丰富的显示内容和功能，尤其是安卓系统正在迅速普及，相比于仅支持CD/DVD、导航、倒车影像等的Linux系统，具有更加丰富的应用生态和拓展

12、性；数字仪表相比传统机械仪表的最大优势则是可以显示内容可灵活切换，从而可以显示更多的车辆状态信息，且可纳入天气、路况、地图、导航等功能，还可以与手机互联互动，两者的结合无疑会在很大程度上提升驾车体验。与底层芯片升级紧密相关 从底层芯片模组的角度来看，在传统驾驶舱之中，中控台、仪表盘等均是分离式的系统，由独立的芯片模组提供驱动支持。而在智能驾驶舱时代，随着芯片技术的发展以及算力的提升，“一芯多屏多系统”正在迅速成为趋势即由同一芯片模组同时支持中控大屏、数字仪表、后座娱乐屏等多类舱内智能设备和服务，典型的芯片模组产品如高通骁龙820A汽车平台。 相比于传统座舱的分离式系统，“一芯多屏多系统”具有多

13、种好处：1）由同一芯片模组驱动降低了多屏多系统（如数字仪表通常是QNX，中控屏是安卓）之间的通信压力，更加便于实现多屏、多设备之间的高效交互；2）尽管支持“一芯多屏”的高端芯片相比传统芯片单价高出约60%70%，但因所用芯片数量减少，还是可降低座舱的生产成本；3）“一芯多屏”可解决底层硬件及上层设备的分散性问题，在统一的集成驱动下，更方便构建统一的座舱“大脑”，以软件定义个性化、智能化的功能，也更容易实现与云端的全通式交互。进一步讲，在“一芯多屏多系统”的基础上，软件在汽车座舱内的重要性日益加强，其复杂度和开发难度也一并上升。除了芯片模组之上更为复杂的驱动程序与部署于各类屏之上的操作系统，用以

14、支持多屏多设备之间互动的中间件以及如语音、视觉、情感识别等智能算法愈发的重要；而且，随着空调、座椅等车内设施趋于智能化，软件对车内硬件的控制范围也进一步扩大。 是软件定义汽车的重要构成 从更为根本的产业技术趋势来看，汽车的功能定位将从传统的移动出行工具逐步进化为一个融合娱乐、办公、生活等多类属性为一身的移动智能空间即智能汽车。相比于传统“功能汽车”以动力传动和底盘系统为核心，智能汽车的功能更加多元化，其核心能力由灵活的软件定义，并借助丰富的网络资源获得额外的赋能。 为了实现软件定义汽车的目标，汽车的技术架构必须发生根本性的变革，硬件系统必须实现更高程度的标准化与数字化。在传统汽车中，EEA（电

15、子电气架构，Electrical/ElectronicArchitecture）由数十乃至上百个ECU（电子控制单元，ElectronicControlUnit）构成，对应形形色色、数量众多的嵌入式系统，存在算力冗余、缺乏协同、内部通信复杂等一系列问题，汽车功能难以通过软件自由定义。而在汽车智能化的过程中，通过将一些部件软硬件解耦和标准化，将大量分散的ECU及嵌入式系统整合集中，形成数量少、集成度高、更为标准化的功能单元和操作系统，才能得到统一的功能调用接口，软件方可对所有硬件进行统一控制，实现对汽车的个性化定义。 最为典型的例子是，在现阶段处于全球领先地位的智能汽车TeslaModel3之中

16、，其EEA仅由中央计算模块CCM、左右车身控制模块BCMLH和BCMRH三大部分构成，整体已实现高度集成。其中，CCM整合ADAS、IVI、车内外通信三项功能域于一体，BCMLH和BCMRH则分别负责驱动车身与便利系统、底盘与安全系统以及部分动力系统功能。从另一个角度看，类似Model3高度集成的EEA必然对芯片的计算、通信等能力提出更高要求，与之相应的系统软件的复杂度和价值量也必然远高于传统汽车。 从所提及的汽车技术三大趋势来考虑，软件定义汽车将主要体现在智能网联化及自动驾驶化两大演进方向之中，不过电动化对于软件定义的实现也颇为重要，其有助于智能网联和自动驾驶更好的实现。这主要是因为，传统以

17、发动机、变速箱等为核心的燃油动力系统是非线性系统，软件精准控制的难度较高，不太容易实现L4及以上的高级别自动驾驶；其次，在静止状态时，电动车供电相比多数传统燃油车更为方便，可以更充分的利用车内智能化空间和网络功能。 在当前阶段，汽车产业的参与者们正在大力推动基础控制器的标准化和EEA的集中化，将高度分散的ECU以功能域（Domain）为导向进行集中整合，形成集中度更高的DCU（域控制器，DomainControlUnit）架构。DCU利用处理能力更强的CPU/GPU等复杂芯片集中控制每个域，相比于传统的以ECU为基本单元的分布式EEA，更便于实现软件定义和管理。 结合电动化、智能网联化、自动驾

18、驶化的长期趋势和现阶段发展方向来看，下一阶段的汽车EEA至少应会形成动力总成、智能驾驶舱、智能驾驶三个DCU。在未来的智能汽车中，智能驾驶舱芯片、自动驾驶芯片将成为最为重要的两类车载芯片，且两类芯片近年的市场空间体量也大致相当。相应的，无论是用于驱动座舱的操作系统及智能算法，还是用以控制车身的自动驾驶实时操作系统，均将是下一发展阶段汽车中最为重要的软件构成。综上，在软件定义汽车的大趋势下，智能驾驶舱是汽车基础架构革命的一部分，其必要性不言而喻。数据来源：公开资料整理 4、为何智能汽车业务具有高成长性 目前，智能驾驶舱仍属新兴事物，总体处于发展中前期，成长空间依然十分充裕。首先，从座舱内智能电子

19、设备的渗透率来看，尽管新车型中智能中控屏已极为普及，预计装配率已达80%以上，但其中仍有约2成安装相对简单的Linux等系统，而非应用生态丰富、更具拓展性的安卓系统。粗略估计，存量汽车之中，中控屏采用安卓系统的约为4-5成，加之仍有部分老旧车型甚至尚未安装智能中控屏，因此IVI（车载信息娱乐系统，In-VehicleInfotainment）的智能化替代仍需要至少数年方可完成，相应的业务成长机会依然存在。 另从同样具有代表性的数字仪表装配情况来看，虽然2017年开始在新车型中的渗透率快速提升，但至2018年仍仅为20%左右，即使2019年装配比例继续提升，也远未饱和。而如HUD、后座娱乐屏、流

20、媒体后视镜等，更是因技术、成本、用户习惯等因素限制，现今渗透率均极低。故而，智能驾驶舱在更多车型/车辆中的继续渗透，是判断其成长空间充裕的首个逻辑。数据来源：公开资料整理数据来源：公开资料整理 其次，在软件定义汽车的大趋势下，车内软件的重要性持续加强，智能驾驶舱中的功能模块随之愈发丰富，带动智能驾驶舱在单车中的价值量不断提升。当前高端车中软件代码已超过1亿行，未来还将增长6倍；传统汽车中软件价值量占比仅为10%，未来将增至40%。对应到智能驾驶舱中，相应解决方案的软件功能模块也在不断增加。 在政策层面，智能网联/智能驾驶汽车是近年国产业发展支持的重点。如2018年12月车联网（智能网联汽车）产

21、业发展行动计划提出，2020年目标为“车联网用户渗透率达到30%以上，新车驾驶辅助系统（L2）搭载率达到30%以上，联网车载信息服务终端的新车装配率达到60%以上”。另在2019年12月所发布的新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）（征求意见稿）之中，也提出“至2025年，智能网联汽车新车销量占比达到30%，高度自动驾驶智能网联汽车实现限定区域和特定场景商业化应用”的愿景。2020年2月，智能汽车创新发展战略正式出台，该文件对智能汽车发展的各个重要方面做出了全面规划，提出“到2025年，中国标准智能汽车的技术创新、产业生态、基础设施、法规标准、产品监管和网络安全体系基本形成”，“203

22、5年到2050年，中国标准智能汽车体系全面建成、更加完善”的愿景。从车企自身的角度看，2018年起全球汽车市场开始转冷，叠加新能源车冲击，多数车企经营压力巨大，转型迫在眉睫。若以电动化、智能网联化、自动驾驶化的趋势考量，多数车企在基础的电动化方面尚薄弱，现阶段势必将此作为自身研发活动的主攻方向；而高级别自动驾驶技术远未成熟，实现难度高，中短期难以期待，实际ADAS普及尚需时日；相比而言，座舱智能化难度适中，又可给予消费者炫酷、便利的车内体验，是高性价比的卖点。因此，近1-2年车企在智能座舱方面投入精力大幅提升，这在最近几年的CES上有明显体现，相应的IT需求因此爆发。 车内软件对安全性、可靠性

23、、低延迟、系统启动时间等具有高要求，多数车企和Tier-1在数年内均难以建立起高水平的技术团队，故需要独立软件厂商支持。 二、5G+行业发展迎来长期拐点 5G带动高级IoT应用发展，需要“云边端”相结合方能形成最佳解决方案。5G技术的应用将引领IoT产业迎来长期拐点，走向长期繁荣。 1、5G带来的发展 2019年，国内多个城市开始部署应用5G技术，5G正式步入商用元年。结合当前工信部、各地方政府、运营商的目标来看，新一年国内5G基站的建设力度将大幅提高，2020年将成为中国5G的爆发年。而在海外，美、欧、日、韩、澳等多国也均已开始部署或即将部署。 移动终端芯片迭代 相比于4G移动通信技术，5G

24、具有高速率、低延迟、大容量、高可靠的特性，其技术原理与实现手段均显著不同。在终端芯片层面，5G不仅要求基带与射频芯片的设计发生重大改变，同时还将带动应用处理器芯片迭代升级。由于操作系统、底层硬件驱动、部分AI算法等软件需与芯片匹配即根据不同的芯片设计进行优化方能发挥效能，所以芯片更新换代与公司业务高度相关。 截至近期，包括高通、华为、三星、MTK等在内的各移动终端芯片大厂均已有5G芯片推出。典型的基带芯片如高通骁龙X55、华为Balong5000、三星ExynosModen5100等，应用处理器芯片如高通骁龙865、华为麒麟990、三星Exynos980等。随着5G建设和应用在2020年大幅提

25、速，预计各大厂商将推出更多芯片新品。五大移动终端芯片厂商已发布的5G芯片型号芯片厂商芯片SoC基带芯片高通Snapdragon865、855+、855、7655GSnapdragonX60、X50、X55、X50华为Kirin9905GBalong5000、Balong5G01三星Exynos990、Exynos980ExynosModem5100、Modem5123MTK天玑1000、天玑800HelioM70紫光展锐虎贲T7520、T7510春藤V510数据来源：公开资料整理 物联网应用范围扩大 作为革命性的移动通信技术，5G主要面向IoT（物联网，InternetofThings）应用场

26、景，而非单纯的人与人之间的移动通信。在当前通信技术支持下，IoT已在车载视频监控、工业路由器、自助服务终端等领域有所应用，但相比5G的潜在应用场景数量和应用深度，相差甚远。正因5G可产生巨大的经济利益甚至战略利益，故而受到世界各主要国家的普遍重视。 分类来看，5G的应用场景主要涵盖三类即eMBB（EnhancedMobileBroadband，增强移动宽带）、mMTC（MassiveMachineTypeCommunication，海量机器通信）、URLLC（UltraReliable&LowLatencyCommunication，超高可靠超低时延通信）。以上三类场景相比现有IoT应用要远为

27、丰富，且可支持高度复杂的功能及服务，由此也将衍生种类繁多的IoT终端设备。IoT应用涉及大量嵌入式软件技术和智能算法，属公司技术业务范围。5G三大应用场景囊括大量的高级物联网应用类型主要面向对象典型应用场景eMBB3D/超高清等大流量移动宽带业务VR/AR、超高清流媒体服务、超高清直播mMTC大规模物联网业务智慧城市、环境监测、智能农业、物流跟踪URLLC需要低时延、高可靠连接的业务工业互联网、车联网/自动驾驶、远程医疗数据来源：公开资料整理 “云边端”结合 5G技术的运用大幅提升了通信能力，这不仅丰富了网络连接的适用范围，将“人人”为主的传统通信扩展至“物物”，同时高效的网络允许云计算、边缘

28、计算、终端智能之间深入融合，可大大分担算力、存储、功耗等均有限的终端设备的压力，降低其设计难度，从而促进物联网普及。 具体的讲，“云边端”三者的特点主要体现在：1）云端算力集中，可按需使用，处理复杂计算的性价比高，但大规模数据传输对网络造成压力，且时延较长，难以满足即时性任务要求；2）边缘计算部署在靠近物或数据源的一侧，相比于云端，边缘侧的算力向终端下沉，可就近提供平台计算服务，时延与网络压力均大幅降低；3）终端智能在隐私保护、可靠性、即时性方面具有优势，但受限于设备体积、成本等要求，能够承载的计算、存储等能力有限，也难以做出需要多节点数据汇聚支持的综合决策。正由于上述优缺点的存在，“云边端”

29、结合的整体解决方案成为IoT领域的趋势，这也是公司业务发展的重要关注点。数据来源：公开资料整理 2、5G+汽车发展如火如荼 中秋节前，中部新能源汽车项目最多的江西省提出，宏基站电费补贴、免费开放公共资源运用5G网络建设。 根据江西省印发的加快推进5G发展的若干措施，江西对认定为5G关键共性技术研发且产业化成果显著的项目，分别给予不超过50万元、200万元、300万元不等的奖励或支持。 今年4月28日，浙江省人民政府在杭州举办5G+行动联合发布会，发布了关于推进浙江省5G产业发展的实施意见。这给新能源汽车的发展指明了新的方向，注入了新的活力。 面对此次产业转型升级格局的重大发展机遇，为积极响应浙

30、江省大力推进智能网联汽车相关技术研发和产业发展的要求，阿里巴巴、长江汽车、吉利汽车、万向集团等企业已加强与国内外优秀企业、机构的合作，积极推进汽车与信息等多产业间的跨界发展，将与战略伙伴共同研发的5G最新成果在浙江省应用试点。 基于5G物联网的新能源汽车合作，将快速提升中国在智能制造、智能汽车领域的装备水平和全球竞争力。 传统汽车实现三级跳 传统汽车是完美精致的机械产品，升级到新能源汽车后将成为智能化的电气产品。当汽车文明、电力文明和互联网文明三者交织后，正形成一次以汽车为载体、跨界融合规模宏大的产业变革。 纵览世界文明简史，人类文明始终沿着通信媒介、能源及运输方式三条主线发展，每当三条主线上的技术发明两两交织时都会催生伟大的产品并带来生活方式的重大变革。 一）蒸汽火车的发明，把能源（煤炭）和运输方式第一次交织在一起，开始了以英国为主导的第一次工业革命。 二）内燃机汽车的发明，使能源（石油）和运输方式第二次交织，产生了以美国和德国为主导的第二次工业革命。 由于受到当时储能技术和充电技术的限制，电力文明与汽车文明与泱泱中国擦肩而过。 当以互联网、新能源为代表的第三次工业革命浪潮开始显现时，传统汽车已经过130年的发展，面临着环境污染、能源枯竭等问题，发展