5G+：5G如何改变社会

上汽集团前瞻技术研究部总经理 张程

汽车行业是国民经济的支柱

自1886年第一台汽车诞生至今，汽车行业已经历133年的发展。汽车技术的不断革新和汽车工业的不断发展，大大改变了人类生活。汽车工业作为国民经济的支柱产业，具有极强的连锁影响力，能对上下游企业产生深刻而广泛的影响。统计数据表明，汽车上下游产业多达150多个，涵盖钢铁、金属、化工、机械、纺织、能源、交通运输、金融等。

众所周知，改革开放40年来，中国汽车工业取得了巨大的发展成就，特别是2001年中国加入世界贸易组织以来汽车开始进入家庭。从2009年起中国成为世界第一大汽车产销国，这一地位一直保持至今。

2017年，中国汽车产销规模已经超过2 900万辆（见图15–3），占世界汽车产销量的30%左右，汽车产业总产值超过9万亿元，税收占到全国税收总额的10%，汽车产品零售总额占全国商品零售总额的10%以上，汽车产业直接和间接带动就业人数占全国就业人数的12%以上，所以汽车工业当之无愧地成为中国经济的重要支柱产业。

数据来源：中国汽车工业协会，泰博英思中国汽车工业在成为支柱产业的同时，市场、科技、用户也在发生深刻变化，这些变化带来了新的挑战和机遇，也给中国汽车工业赋予了新的内涵和生命。

困难是暂时的，未来依然光明

过去的2018年，对汽车人而言是忐忑的一年。从1996开始，市场经历了21年的快速扩张，2018年，中国汽车市场一改以往的上升态势，同比下滑2.76%。这是自1990年以来中国汽车市场首次出现销量负增长。

当前短期的波动主要是受国际国内环境和宏观政策调整的影响，但是我们对未来中国汽车市场仍然满怀信心。据中国汽车工业协会预测，2020年中国汽车市场在经历两年多的调整后将重拾升势。通过与美国、日本等发达国家的成熟市场比较，我们发现2018年中国的汽车千人保有量为172辆，而同期美国、加拿大的保有量为793辆，日本为613辆，因此在这一方面中国与其他国家之间仍然有较大的差距。中国汽车市场持续向上的基本逻辑没有变化，根据中国汽车工业协会的预测，到2030年中国汽车千人保有量将达到265辆左右（见图15–4）。市场规模依然存在很大的增长空间。

“新四化”将引领新一轮的市场增长

那么，新的机遇在哪里？新的市场需求是什么？

中国汽车市场“总量继续扩张、增速相对放缓、质量结构优化、服务体验升级”的发展特征将会日益明显。虽然今后一段时间汽车市场的销量可能波澜不惊，但是它内部的结构将会发生翻天覆地的变化，并将继续推动中国汽车工业从量到质的革命。

数据来源：中国汽车工业协会，泰博英思2018年，上汽集团率先对汽车行业提出了“电动化”“网联化”“智能化”“共享化”的“新四化”构想，目前这一构想已然成为行业共识和新的增长点。2019年，上汽集团又结合全球化发展趋势，进一步丰富其内涵，提出“电动化”“智能网联化”“共享化”“国际化”的升级版“新四化”战略，点明了中国汽车行业的发展方向，彰显了中国汽车人的雄心和决心。

5G为汽车而生

5G作为通信技术的一次革命性创新，其应用范围已经不再局限于人与人之间的通信连接，而是把眼光投向了更广的物联网领域和垂直行业，旨在解决万物互联的问题和挑战。汽车行业将是5G最为重要的垂直行业客户，蕴含了大量的潜在应用机会和需求。5G技术的到来将为“新四化”注入强大动能，推动其向更深的层次、更广的维度发展。

5G赋能电动化

汽车电动化首先是动力驱动系统的革新，传统的依赖化石燃料的动力系统被更经济、更环保的混合动力系统、纯电动系统以及燃料电池系统替代，在此过程中也产生了更多的数据、更高的监控管理需求。当前已经成为行业标配的网联控制器T–Box在开发之初正是为了满足国家对于新能源汽车安全监控的需求。当时其采用的还是2G网络，利用GPRS传送数据，带宽非常有限，只有每秒几千比特，上传的数据也非常有限。目前，最新版的T–Box普遍采用4G网络，上传数据峰值能够达到每秒几兆比特甚至十几兆比特。产生这些需求的原因在于电动汽车的架构本身也在不断演进，以特斯拉为例，其电池包包括8 000多节18650电池，这势必会产生更多的数据，提出更高的安全管理需求。5G网络具有大带宽特征，峰值上行数据能够达到100Mbps甚至更高，能够很好地满足当前以及往后几年电动化带来的海量数据传输需求。

5G赋能智能网联化

5G将引爆智能座舱的数字化革命。5G将带来汽车视频类应用的集中爆发。4G时代的一个典型特征是视频类应用在手机端的集中爆发，包括视频直播、视频通话、短视频等，这一趋势必将向车载应用蔓延，并在5G的加持下集中爆发，车载摄像头将被全面激活。未来的智能座舱将是多种技术融合、多个参与主体协同的产物，云计算平台提供大数据存储和计算，5G提供高速低延时数据传输，智能座舱成为移动办公和休闲娱乐的平台。

5G能使汽车更安全。汽车安全技术在经历被动安全和主动安全两个创新高峰后，当前正处于网联安全创新的全新阶段。网联安全的实现离不开无线通信技术的支撑，但目前车联网使用的无线通信网络仍然主要采用4G LTE技术，甚至还停留在3G阶段。4G技术最大的问题就是时延过长，这会导致严重的安全问题。例如在高速公路上汽车的时速达到每小时120千米，即约每秒33.33米，这意味着1秒的时延会产生约33.33米的制动距离，这一制动距离足以产生严重的安全问题。与4G不同，5G具有低时延特点，空口时延小于1毫秒，业务层时延也能控制在10毫秒以内，同样是每小时120千米的时速，5G下因通信时延而产生的制动距离可以控制在33厘米以内，这将大大提高行车的安全性。美国前总统奥巴马在推动美国V2X技术应用时表示，希望通过V2V技术的应用将美国非酒精类交通事故率降低85%，甚至实现零伤亡。5G时代网联安全技术的创新和市场应用前景巨大。

5G能使汽车更智能。目前智能驾驶技术研究有几个比较明显的趋势。第一，数据越来越多。传感器的配置越来越丰富，摄像头和激光雷达被寄予厚望。英特尔前CEO布莱恩·科再奇就曾表示未来一辆无人驾驶汽车使用的数据量将达到每天4 000GB。第二，智能控制器算力需求越来越大。英伟达为无人出租车打造的超级车载电脑Pegasus，算力达到每秒320万亿次计算。第三，人工智能的应用越来越多。目前人工智能最成功的应用场景是图像的分类和识别，这在行人、车辆、标志牌识别上有很大的应用前景。另外，也有人在尝试用增强学习解决规划和决策的问题。第四，软件定义功能成为业界主流。以特斯拉为例，汽车的自动驾驶功能不再由车辆装备的传感器或控制器决定，而是由软件版本决定。这些新趋势下，蕴含了大量对于网络通信能力的潜在要求，4G网络的能力逐渐有些捉襟见肘。5G低时延、大带宽、高可靠、大链接的特性结合最新的边缘计算技术将为这些趋势向更深层次发展注入新动能。通过强大的网络连接能力有效地盘活4 000GB的单个孤岛数据，使其变成流动的支撑智能汽车向前发展的“血液”，使智能控制器内部的人工智能网络得到充分的数据供给和训练，建立“运行—采集—训练”的自循环和自进化系统。同时，可以将智能控制器来不及处理的传感器原始数据实时传输到部署在本地通信基站边缘的计算中心，经过计算中心服务器上的智能算法处理，再将计算结果直接反馈给车载智能控制器用于后续数据处理，从而建立一套体外循环机制，突破车载环境在体积、功耗、环境适应性等方面的边界制约。分析表明，根据这种模式一个边缘计算中心可以服务区域内的几百辆乃至上千辆智能汽车，并可以根据需求动态地配置数据中心的服务器资源，具有低成本和可灵活扩展的优势。总体而言，有了5G的帮助，无人驾驶的美好愿景有望提前实现。

5G在智能网联化方面的应用场景还有很多，如5G定位技术、基于5G的远程驾驶、5G车路协同等，这些都将推动汽车行业正在发生的智能网联化革命进入一个全新的阶段。

5G赋能“共享化”和“国际化”当前的共享化以分时租赁和专车服务为代表，其本质是搭建一个服务和需求的交换平台，这没有在根本上改变汽车和车主的拥有关系。分析数据显示，私家车90%以上的时间处于闲置状态，并未得到充分的利用。如何提高车辆的使用效率，打破传统的车和使用者关系的锁链，是共享化2.0时代的重要使命，也必将带来大众出行体验的革命性变化。

实现共享化2.0的前提是我们必须有一辆足够智能、全时在线的汽车，5G将使这一愿景成为可能。

国际化是中国由汽车大国走向汽车强国的必由之路，而汽车强国最主要的衡量指标就是是否拥有自己的国际化汽车品牌。自主汽车品牌参与国际竞争，离不开国家综合实力的支撑。目前，中国在5G领域的标准制定、关键芯片和设备生产以及商业化推广方面处于世界领先地位。

这一优势也给中国汽车工业和自主品牌走出去参与全球分工与国际合作提供了强大的支撑。中国在5G互联网汽车的功能定义和产品开发方面必将领先全球。

产业在行动

工信部在2018年12月制定的《车联网（智能网联汽车）产业发展行动计划》中，明确提出到2020年要实现车联网用户渗透率达到30%以上，新车辅助驾驶系统（L2级别）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；

2020年后，通过持续努力，推动车联网产业实现跨越发展、技术创新、标准体系、基础设施、应用服务和安全保障体系全面建成，高级别自动驾驶功能的智能网联汽车和5G–V2X逐步实现规模化商业应用，“人—车—路—云”实现高度协同，人民群众日益增长的美好生活需求得到更好满足。在这一计划的指引下，产业界正在加紧行动，2019年4月15日，上汽、移动、华为和上海市嘉定区政府宣布将共同建设国内首个“5G智慧交通示范区”，目前，全国范围内也已经建立十几个智能网联汽车测试示范区。与此同时，国际合作也在不断扩大和深化，2016年年底成立的国际汽车通信5G汽车联盟，其会员数量已经突破100家，并且仍在急剧扩张。随着2019年6月6日中国5G商用频率的正式发布，5G车联网相关业务将会加速形成和落地，2020年将成为5G汽车的元年。

5G将使人们的出行更精彩。