基于5G通信的车联网自动驾驶关键技术分析

发表时间:2021/6/15   来源:《科学与技术》2021年第6期   作者:田慧芳 王亚宁 张鑫 雷国成 温世婷
[导读] 5G通信技术的发展与应用,进一步推动了社会发展,其中车联网自动驾驶作为5G通信行业较为典型的应用
        田慧芳    王亚宁    张鑫    雷国成    温世婷
        北方自动控制技术研究所,山西省 太原市 030000

        摘要:5G通信技术的发展与应用,进一步推动了社会发展,其中车联网自动驾驶作为5G通信行业较为典型的应用,充分研究该技术,对社会以及经济发展具有重要作用。对此,本文从5G通信理论出发,详细分析了车联网自动驾驶关键技术,致力于促进车联网相关产业发展。
        关键词:5G通信技术;自动驾驶;车联网;关键技术

        通信技术的飞速发展,对社会经济发展起到了重要推动作用,目前,通信技术已经成为了各产业结构发展的主要力量之一,在对应技术作用下,有助于实现资源的最大化利用。而车联网的出现与应用,推动了汽车服务信息化、数字化发展,在5G通信技术与传感器技术融合下,可以解放人力,实现自主驾驶,进而为人类提供愉快的驾驶体验。可见,本文对5G通信的车联网自动驾驶关键技术分析,具有十分重要的现实意义。
一、5G通信
        5G通信,移动通讯技术的第五代,是该领域的又一次创新性革命,5G技术相比于4G,在传输速率、连接数量、反应速度等方面,有了全新的突破。5G通信峰值标准是Gbit/s,属于一种具有较高清晰度的虚拟大数据传输方式。5G通信的传输频率是LTE的十倍[1]。在5G通信技术作用下,能够接入大量的数据,实现万物连接,这一特点,为车辆之间的交互提供了足够的支持。5G通信时代下,实现了汽车物联网,从而使得自动驾驶、无人驾驶、V2X等技术应运而生,改变了人们生活,助推了社会发展。
二、5G通信在车联网自动驾驶中的技术应用
(一)感知驾驶层面
        在5G通信技术作用下,实现的车联网自动控制,即感知驾驶技术,主要是运用自感应控制技术,对汽车整体进行控制。其一,借助移动通信技术中的信息传输功能,感知层获取到相应的信息后,与汽车自动驾驶中的感知、决策、执行三部分进行信息交流。其二,在5G通信技术融入下,实施车联网自动驾驶控制过程中,对应的操作程序能够按照汽车驾驶具体操作,进行规划,从而实现相应的操控[2]。
        根据5G通信技术下的车联网自动驾驶关键技术实践探究,总结出了相应的技术控制要点归纳,一方面,建立在卫星定位基础上的5G通信,结合车联网实际实现自主结构的构建,形成智能化自组织网络结构,该结构可以从多层面获取相应的感知,比如汽车外部零件、程序调节、内部动力结构,也可以从相应程序变化时人发生的感受情况获得感知,并进行分析;另一方面,5G通信充分发挥了超密集移动通信技术优势,当汽车自动行驶过程中,可以借助该技术获取到以汽车为中心500m范围内的多方面情况,比如交通信号、路况、车辆运行状态等等, 能够准确及时的进行具体情况反馈。


(二)信息安全层面
        基于5G通信技术下的车联网自动驾驶,能够很好的结合区域发展情况,调控信息安全管理程序。首先,分析5G通信技术结构可知,其沿用了密钥控制结构,当汽车处于行驶状态时,可以充分发挥M2M智能通讯、智能信息统计等功能优势,全面对汽车各个方面安全状态进行统计;其次,车联网自驾技术中的5G通信技术运用,其中的调节装置主要使用了D2D完成相应的创建授权,这一技术可以满足汽车行驶过程中对蜂窝数据沟通的需求,与此同时,也可以很好的保障安全[3]。
        根据5G通信技术下的车辆网实践探究,其技术要点主要包含了以下几点:首先,汽车自动驾驶过程中,5G通信技术直接继承了C-V2结构,借助了M2M进行科学操控、安排、处理、分析,从而实现了对汽车安全控制环节的把握,科学合理的实施系统调控,该环节主要侧重于调控汽车自动行驶过程中的车速、动力系统、外部行驶环境具体的安全指数等情况;其次,依托于D2D通信蜂窝覆盖网,能够很好的调控资源结构,完成终端识别控制,有效运用了VR技术,将其作为产业开发主导技术,很好的实现根据驾驶人员实际信息安全性完成相应的调节、控制的目的。最后,主要是建立在5G通信技术下,完成对信息沟通的控制,充分发挥了对移动终端控制的作用,同时,也和汽车自动驾驶指令进行联动,实现统一管理。简单说,就是汽车中蜂窝数据可以通过5G通信内分发网络,实现信息与信息之间的沟通。在汽车自动行驶过程中,人员能够很好的判定汽车安全行驶状态是否安全、停靠信息、行驶速度等情况[3]。
(三)驾驶算法方面
        5G通信技术的出现与应用,为社会各行业发展提供了强大的支持。助推社会生活、生产有了突破性进展,在真正意义上实现了信息传输与社会产业开发相互促进、共同发展的目的,满足了大众各方面需求。计算机虚拟程序的表现方式之一,便是5G通信,在其实际应用中,不仅需要通过多维信息沟通完成相应的技术操作,同时,也需要应用一些基础程序算法,对各个部分实施相应的把握、调节。
        根据某汽车5G通信技术开发实践探究过程,基于程序开发视域下,总结出了驾驶算法结构技术要点:1、在5G通信技术下, 车联网完成运行数据传输,主要利用的是C-V2信息运算程序,在该程序作用下,可根据汽车行驶实际情况、需求,实现数据自动化统计,其中包含了行驶速率、行驶安全指数等内容,进而实现算法调控、分析;2、融合数据程序的辅助性作用,传导、反馈程序算法的指令,主要是通过ICN完成。在整个过程中,信息结构发挥相应的作用,调整与控制运算数据,确保其处于相互协调的状态。对比传统IP车联网数据反馈结构,可以发现,应用5G通信技术下的数据反馈,充分体现了系统性、科学性,在很大程度上,为企业分析汽车行驶状态提供了科学数据参考。
结语:
        如前所述,建立在5G通信技术下的车联网自动驾驶关键技术,充分应用了信息技术,实现了理论研究的创新。通过文章对感知驾驶、信息安全、驾驶算法三个技术层面的分析,不难发现,5G通信技术下的车联网自动驾驶关键点,希望此次分析能够为车联网技术创新应用提供有价值的参考、借鉴。
参考文献:
[1]郎平,田大新.面向6G的车联网关键技术[J].中兴通讯技术.2019,8(09):111-116
[2]肖瑶,刘会衡,程晓红.车联网关键技术及其发展趋势与挑战[J].通信技术,2021,54(01):111-118.
[3]靳昊.5G赋能汽车自动驾驶——以中国移动河南公司联合宇通公司开展自动驾驶研发工作为例[J].信息系统工程,2020,67(09):294-295.


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