“车辆智能化”是技术领域的新热词。随着中国快速推进城市化进程，以及国家对交通改善和智能出行系统的需求，车联网 (V2X) 行业具有巨大的增长机遇，它是推动这一行业发展的驱动力。在这里，我们要探讨 V2X 的未来以及它对中国的意义。
什么是 V2X？
V2X 是车辆与可能影响或可能受到影响的任何实体之间的通信 [1]。从传统角度看，V2X 被视为一种车辆通信系统，它包括各种类型的通信，包括 V2V（车辆对车辆）、V2I（车辆对基础设施）、V2N（车辆对网络）、V2P（车辆对行人）、V2D（车辆对设备）和 V2G（车辆对电网）。最近，“车辆智能化”这一概念已经引入到车联网领域，这为商业利益带来了巨大的前景。从全球角度看，截至今年，V2X 市场规模的估值为 7 亿美元，到 2028 年，预计将达到 130 亿美元，复合年均增长率为 44% [2]。根据 Strategy& [3] （普华永道的战略咨询团队）的报告，中国将继续保持最高的新车销售增长率和联网车辆渗透率。预计从 2020 年到 2025 年，中国每年的新车销量将从 22 万辆增长到 28 万辆。年均增长率达到 27%，相比之下，美国为 23%，欧洲为 21%。截至目前，中国的车联网渗透率为 44%，并将在 2025 年增至91%。随着中国快速推进城市化进程，针对提升互联互通水平的需求将继续上升，与此同时，对道路安全、交通效率和节能的关注也在增加。
智能出行与 V2X 的未来
在智能出行时代，V2X 行业正在经历快速变革，存在四个主要趋势：
- 移动模型更灵活： 多种交通模式将使旅行者能够选择最佳的门到门计划路线。从传统角度看，交通运输分为两大领域：私家车和公共交通系统 - 包括公共汽车、铁路和出租车服务。最近，通勤者愿意采取其他适应性形式，包括（普通、电动、可折叠式）自行车，滑板车甚至步行。我们称之为“智能出行”。此外，用户可以选择包车或拼车服务。随着智能出行和共享经济的兴起，各种基于应用的出行服务将进一步使通勤者能够通过更安全和可持续的方式在拼车、乘坐地铁、骑自行车和步行之间无缝切换。
- 连通性增加，更强大的信息通信技术基础设施： 云计算、人工智能、5G、物联网传感器和其他 ICT 基础设施需要用于实时处理收集到的大量数据。这些技术将被用于为企业和市民提供最有效的移动服务。目前，V2X 通信主要包括 V2V、V2I、V2N 和 V2P。在 V2X 发展的下一个阶段，我们将看到 V2D 和 V2G 通信的增长，这将创造下一代车载和移动体验。通过这种互联性，用户将能够通过 V2X 通信管控智能家居或远程办公。我们的工作和生活方式也将发生变革。对于从事车载数字服务的初创公司而言，这是巨大的市场机遇。此外，互联车辆将产生大量数据。随着自动驾驶车辆的普及，这些数据将继续增长，到 2023 年 [4] 每日传输的数据将达到 4TB 以上。我们可以预见，随着关于用户及其行为的新信息的出现，新的商机将在云计算、大数据、人工智能和先进的网络安全领域出现。
- 提高道路安全性： 众所周知，相比于明显危险的驾驶行为，人为错误更容易导致事故发生，这也是道路安全正在推动联网车辆发展的原因。传统汽车原始设备制造商更加关注如何提高驾驶员、摩托车手、自行车手和行人等道路使用者的道路安全。在过渡期内，使用 4G 和即将到来的 5G 的互联车辆技术对提高道路安全至关重要，通过安全地交换诸如速度、加速度、位置和行进方向等信息，加快对道路事件的响应时间。 Telstra（澳大利亚电信）和 Lexus Australia 与爱立信合作， 开始测试 C-V2X（车载蜂窝网络技术），提升行车安全。在 95% 的试验中，该技术显示，端到端数据传输的延迟低于 50 毫秒 [5]。随着全球最大的汽车制造商宣布将其新车型配备这项技术，V2X 通信正朝着大规模市场采用迈进。
- 绿色出行 随着通勤者越来越多，V2X 在减少出行时间、提高能源效率和减少人类对环境的影响方面发挥着作用。这项技术主要通过增加下一代智能交通信号灯的使用，对优化交通流量至关重要。改进的交通车队管理可避免拥堵、减少污染排放，提升车内体验。城市规划师和基础设施开发人员热衷于将这些数据驱动的交通控制系统纳入其中。
国家政策在推动 V2X 发展中的作用
中国有关部委已经发布了一系列 V2X 发展促进政策，鼓励行业发展。这些代表性政策包括：
- 《智能汽车创新发展战略》 （发改产业 [2020] 202 号）：发展科技、标准、应用、服务和安全的蓝图。
- 《国家车联网产业标准体系建设指南》 （工业和信息化部，2018 年）：实施全面的标准体系，涵盖 ICV 的所有方面[6]
- 《车联网（智能网联汽车）直连通信使用 5905-5925Mhz 频段管理规定》 （工信部 [2018] 203号）：确定了用于车载通信系统的频率范围，确认 LTE-V 将成为中国 V2X 的主流技术。华为是此行业的主要参与者。
- 《关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》 （交通运输部 [2020] 202号）：到 2035 年，在交通领域新基础设施建设和自动驾驶车辆逐步实施方面取得显著成果。
目前，V2X 行业价值链包括通信芯片组、模块、终端、协议栈、安全芯片组、智能道路、基础设施等正在发展。中国已经具备推动这一计划实现所需的工业化能力。下表为中国 V2X 行业的主要参与者。
V2X 发展面临的挑战
最佳的 V2X 系统可以整合多辆车辆、多个用户、多个物体和网络，并始终提供最具连接性和灵活性的通信能力。然而，这个网络系统目前还不可用。V2X 通信的发展受到几个因素的限制。
- 高效的无线接入解决方案：这是可信的 V2X 通信的基础。车辆中的传感器元件数量和类型不断增加。消息类型各异的签名和证书的集成使消息大小增加了十倍，导致无线通信信道出现消息碰撞。这是巨大的挑战，阻碍了车辆和外部设备之间大量数据的平稳传输。另一个竞争激烈的领域是通信标准和相关基础设施。LTE-V2X 在技术上比 802.11p 具有优势，但商用可用性不如 802.11p 发达。中国和欧洲共同领导 LTE-V2X 标准，而 802.11p 标准和 IP 主要由美国控制。
- 安全和隐私问题： 整体安全市场涵盖处理、网络、网关和接口。在车辆中使用的蓝牙、WiFi 热点和 USB 连接等各种接口，都被视为与安全有关的关键技术。对于自动驾驶车辆而言，V2X 的安全问题尤为重要。此外，隐私也是至关重要的因素，确保用户能够接受。目前，保护用户隐私的一种解决方案是使用临时标识符（“假名”）对消息进行签名处理。然而，简单的周期性变化很容易被规避，因此需要开发更先进的假名变更策略和解决方案。
- 顾客对车载数字服务的支付意愿： 根据 Strategy& 的报告，顾客愿意为联网车辆服务付费，但顾客愿意支付的水平可能低于原始设备制造商的预期。商业模式创新、以客户为中心的设计和数字服务分销，是决定 V2X 行业投资回报的关键因素。
V2X 行业的商业机遇
预计 V2V 通信领域将在汽车 V2X 市场占据最大份额 [8]。这是由提高车辆安全性的需求驱动的，由于交通事故数量增加，这是公众和政府的主要关注点。随着中国政府推动 V2X 发展，根据上述的《智能汽车创新发展战略》，到 2025 年，具备有条件自主性的智能车辆将会出现，LTE-V2X 和其他网络将在区域范围内可行，5G-V2X 将逐步在高速公路和一些城市中可用，并且高精度的时空数据服务网络将得到全面覆盖。
随着连通性和带宽的增加，预计车内数字化服务将出现显著增长，并在 2030 年成为全球汽车价值链的第二大利润池。据估计，10年后，数字服务部门将占全球汽车行业利润的 20%（见下图） [9]。
参考资料
- [1] 维基百科
- [2]《汽车 V2X 市场：按互联互通性、通信、车辆类型、推进方式、单位、产品、技术和地区划分 - 全球预测（至 2028 年）》，Markets and Markets。
- [3]《2020 年数字化汽车报告 中国市场解读篇》，普华永道思略特&中国电动汽车百人会。
- [4] 资料来源：Inter
- [5] https://www.ericsson.com/en/networks/cases/cellular-v2x-creating-safer-roads
- [6] 智能互联车辆，ICV
- [7] 长期演进车辆 (LTE-V)：基于蜂窝网络辅助的车联网通信技术
- [8]《汽车 V2X 市场：按互联互通性、通信、车辆类型、推进方式、单位、产品、技术和地区划分 - 全球预测（至 2028 年）》，Markets and Markets。
- [9] Statista：2021 年全球汽车行业分板块利润池及 2035 年预测
