¿Elegir el pasado o el futuro? La competencia por los estándares tecnológicos de Internet de los vehículos entre los principales países es una guerra sin humo.
Los chinos a menudo eligen creer en el futuro
Escrito por?|?Xiong Yuxiang
Editor?|?Zhou Changxian
El 12 de diciembre, Washington, la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC), el máximo organismo rector en el campo de las comunicaciones en los Estados Unidos, tomó una decisión final y una larga batalla sobre la tecnología de estándares de comunicaciones automotrices llegó a su fin. el momento.
Esta disputa no tiene nada que ver con el 5G, ni involucra a Huawei. Pero su impacto se ha extendido como ondas, y la tecnología de comunicación y el panorama de estándares de toda la industria automotriz estadounidense e incluso de la industria automotriz global pueden verse reescritos por la decisión de la FCC.
La historia comienza con una tecnología llamada DSRC (Dedicated Short Range Communications). Bajo el liderazgo del Departamento de Transporte de EE. UU., DSRC tiene una historia de desarrollo en los Estados Unidos durante más de 20 años y está a punto de implementarse a gran escala en los Estados Unidos. Durante bastante tiempo, fue la única tecnología de comunicación disponible para V2X Internet of Vehicles. Empresas automovilísticas extranjeras como Volkswagen y Toyota incluso han facilitado programas de productos y equiparán los modelos norteamericanos con tecnología DSRC.
Pero en un momento crítico, la FCC decidió reasignar los recursos del espectro de radio de 75 MHz originalmente asignados a DSRC: los 40 MHz más bajos estaban abiertos a toda la sociedad y los 20 MHz superiores se asignaron al nuevo C -V2X. (Celular?Vhicle?to?Everything, tecnología de comunicación en red de vehículos basada en red celular). Sólo quedan 10MHz para DSRC, que se ha estado preparando durante muchos años y está listo para funcionar. Además, no es fácil para DSRC asegurar el espectro restante de 10 MHz. Necesita demostrar su valor durante el período objeto de examen; de lo contrario, perderá por completo sus calificaciones en los Estados Unidos y será reemplazado por C-V2X.
Sin embargo, los partidarios del DSRC ya han oído hablar de la actitud oscilante de la FCC y han optado por esperar y ver. En abril de este año, Toyota anunció que suspendería sus planes de equipar modelos en el mercado estadounidense con DSRC a partir de 2021. General Motors declinó hacer comentarios después de enterarse de la decisión de la FCC. Ford lleva mucho tiempo en el campo de la tecnología C-V2X. Desde entonces, las esperanzas de un despliegue a gran escala del DSRC en Estados Unidos se han vuelto cada vez más escasas.
Se dice que el Departamento de Transporte de Estados Unidos ha gastado más de 700 millones de dólares en la promoción de DSRC; y hace 20 años, la misma FCC asignó recursos de espectro de 75 MHz en la banda de 5,9 GHz.
Entonces, ¿por qué los estadounidenses decidieron desperdiciar veinte años de arduo trabajo?
Esto puede ser un resultado natural de la competencia entre las tecnologías de redes de automóviles antiguas y nuevas, o puede deberse a la competencia entre los principales países en torno a la tecnología de la comunicación. Pero, en esencia, se trata de una cuestión de difícil elección para las empresas, las industrias y los países: ¿respetar el pasado o creer en el futuro?
Mismo destino pero caminos diferentes
En la década de 1990, la industria del automóvil en los países desarrollados estaba muy desarrollada, pero los consiguientes problemas de tráfico provocaron una gran cantidad de congestiones y accidentes de tráfico. graves pérdidas de vidas y bienes. Con el mismo objetivo en mente, Japón, Estados Unidos y Europa han intentado sucesivamente construir un sistema de transporte inteligente (ITS, Intelligent Traffic System). Un requisito previo importante para que el transporte sea inteligente es que los vehículos puedan "hablar" entre sí y comunicarse con diversas infraestructuras de transporte. Por lo tanto, la tecnología de la comunicación se ha convertido naturalmente en una parte indispensable de la planificación ITS.
Parece que ITS tiene un plan muy amplio, pero el escenario importante en el que toma la delantera es obvio: el ETC (cobro de peaje electrónico continuo) en las estaciones de peaje de las autopistas.
En ese momento, la tecnología de red celular que se usa ampliamente hoy en día no estaba lo suficientemente avanzada como para soportar de manera confiable las comunicaciones en escenarios automotrices, y la gente recurrió a nuevas tecnologías. En 1992, Estados Unidos tomó la iniciativa al proponer el concepto de tecnología DSRC y colocó su banda de radiofrecuencia en la banda de 915MHz. Debido al estrecho ancho de banda y la alta interferencia de las bandas de baja frecuencia, la industria continuó buscando hacia arriba y llegó a la banda de 5,8-5,9 GHz.
Con el DSRC propuesto por Estados Unidos como base técnica y el desarrollo de la ETC como una oportunidad, desde la década de 1990 hasta principios del siglo XX, Estados Unidos, Japón y Europa asignaron espectro y formularon sucesivamente estándares para la tecnología de comunicación de vehículos. Comenzar a promoverla en la industria automotriz. Entre ellos, Estados Unidos eligió 5,9GHz, mientras que Japón y Europa eligieron 5,8GHz. Aunque los estándares de los tres lugares tienen ciertas diferencias, todos se basan en el mismo conjunto de estándares más básicos: IEEE 802.11p.
Simplemente podemos pensar que DSRC y WiFi son tecnologías del mismo origen: 802.11 en sí es el estándar definido para la red de área local inalámbrica (WLAN), y el WiFi que utilizamos habitualmente sigue 802.1a, 802.11ac. y una serie de protocolos. 802.11p es un subconjunto de la tecnología LAN inalámbrica especialmente optimizada para escenarios de vehículos. Por lo tanto, no importa de qué país sea el DSRC, están estrechamente relacionados con WiFi.
DSRC también tiene algunas de las ventajas tradicionales de WiFi: bajo retraso en la comunicación y calidad estable. De hecho, esta es la característica clave de DSRC que se seleccionó para las primeras comunicaciones de Internet de vehículos. Pero, por otro lado, comparte algunas otras características con la tecnología WiFi; por ejemplo, es esencialmente una red de área local, que requiere la instalación de un "enrutador" para conectar el vehículo con otros dispositivos de comunicación, y el alcance de la señal es limitado. Son estas características las que allanaron el camino para los futuros altibajos de DSRC.
Como estrella en ascenso, C-V2X apenas ha comenzado a emerger más de dos décadas después de que se propusiera DSRC. En 2015, la organización internacional de estándares de comunicaciones 3GPP comenzó a realizar investigaciones sobre los conceptos y requisitos de C-V2X. Cuando 3GPP lanzó oficialmente el estándar de capa física C-V2X en R14, ya era 2017.
Se puede ver desde Cellular (red celular) que C-V2X y la tecnología de comunicación utilizada por los teléfonos móviles que tenemos en nuestras manos pertenecen al mismo sistema. Esta es también una limitación natural que C-V2X sólo comenzó a aumentar después del despliegue de las redes 4G. Porque cuando la tecnología de red celular pasa a 4G, sus indicadores de retraso de comunicación y su soporte para objetos en movimiento a alta velocidad pueden cumplir con los requisitos para una comunicación segura en los automóviles. De hecho, hasta el día de hoy, la compatibilidad con la señal 4G para objetos en movimiento a velocidades ultrarrápidas sigue siendo algo insuficiente: cuando se toma un tren de alta velocidad con una velocidad de 300 km/h, a pesar de que hay estaciones base 4G una tras otra al lado las vías del tren, la señal de su teléfono móvil todavía no es muy buena.
Aunque C-V2X es solo un novato en el campo de las comunicaciones de vehículos en comparación con el veterano DSRC, lo que lo respalda es la próspera industria de las comunicaciones móviles y, a medida que la industria prospera, una gran cantidad de talentos técnicos se han ido Han crecido en el campo de las redes celulares y hay innumerables infraestructuras de comunicación disponibles para ellos.
Debido a esto, aunque C-V2X llegó tarde, se ganó el apoyo de todas las partes después de lograr un pequeño progreso, incluidos los operadores de comunicaciones y empresas de tecnología de las comunicaciones de todo el mundo, como Huawei y Qualcomm Even. Algunas empresas automotrices como BMW, Mercedes-Benz y Ford también están del lado del C-V2X.
Los partidarios de DSRC incluyen principalmente varias empresas automotrices como Toyota, General Motors y Volkswagen, así como empresas de semiconductores como NXP y Renesas en sus sistemas de cadena de suministro.
Para la industria automotriz, que está interesada en hacer preguntas de opción múltiple, no es común adoptar una postura clara cuando se enfrenta a una elección tecnológica. Sí, ¿por qué DSRC y C-V2X no pueden coexistir y complementarse? En teoría, aunque las dos rutas pueden coexistir, la cruel realidad es que hacerlo requiere pagar un precio insoportablemente alto, lo que hace que las dos tecnologías sean prácticamente incompatibles.
Dado que la comunicación es la base de los cimientos, el costo de intentar ser compatible con las dos tecnologías es enorme para las partes interesadas:
Para las agencias gubernamentales, la unificación de estándares es la clave para promover la requisito previo para la construcción y la gestión eficiente;
Para muchas empresas de tecnología de la comunicación, la diferenciación tecnológica significa que deben elegir bando y no pueden lanzarse a luchar en áreas en las que sus oponentes son buenos
; En el mercado automotriz, ser compatible con dos conjuntos de estándares de Internet de vehículos significa construir dos conjuntos diferentes de infraestructura. Las empresas de automóviles tienen que probar y verificar dos conjuntos diferentes de módulos funcionales. Los consumidores eventualmente pagarán por esto al comprar automóviles.
Cuando nos enfrentamos a una elección importante en cuanto a estándares de comunicación de vehículos, para la gran mayoría de las partes interesadas, el enfoque correcto es elegir el que se vea mejor. Evidentemente, Estados Unidos ha vuelto a elegir el C-V2X.
Transformación de un país importante
De ser un firme partidario de DSRC a "abandonar" DSRC y elegir C-V2X, ¿qué han experimentado los estadounidenses? La razón directa no es complicada: la promoción de DSRC no tuvo éxito.
Según datos de Wu Dongsheng, ex vicepresidente de ZTE y ahora arquitecto de soluciones de Gosuncn Technology Group, hay 350.000 intersecciones en los Estados Unidos, pero durante el proceso de promoción de DSRC, el DSRC correspondiente en la carretera equipo (es decir, sólo se necesitan más de 5.000 "enrutadores" para la comunicación). En 2016, DSRC en los Estados Unidos todavía se encuentra en la etapa piloto en muchos lugares.
General Motors es pionera en aplicar la tecnología DSRC. De hecho, General Motors es la única empresa automovilística de Estados Unidos que produce en masa la tecnología DSRC. Hace dos años, General Motors lanzó el CTS equipado con DSRC en el mercado estadounidense (debido a limitaciones de infraestructura, es decir, no hay suficientes "enrutadores", implementa principalmente la función de comunicación entre vehículos V2V), pero los modelos CTS con esta función son No es nada popular. La escala de ventas es inferior a 10.000 unidades.
Desde la asignación del espectro en 1999 hasta el primer establecimiento de estándares en 2004, poco se ha logrado hasta ahora. DSRC difícilmente tiene éxito en los Estados Unidos. ¿Por qué?
Además del hecho de que los estadounidenses comunes y corrientes no están naturalmente interesados en el Internet de los vehículos, quizás se deba más a la consideración de los costos de la tecnología. La red de carreteras en los Estados Unidos está desarrollada. Si se quiere promover el DSRC, significa que los Estados Unidos continentales deben estar cubiertos de "enrutadores". Sin embargo, Estados Unidos es un país vasto y escasamente poblado, y los beneficios económicos de hacerlo son preocupantes. De hecho, incluso con la tecnología de red celular utilizada por casi todo el mundo, los operadores de comunicaciones estadounidenses son "selectivos" al construir estaciones base. El primer objetivo es maximizar las ganancias en lugar de la cobertura y la calidad de la señal.
El Departamento de Transporte de EE. UU. ha estimado que lograr un despliegue a gran escala de DSRC requerirá al menos miles de millones de dólares en gasto en infraestructura. La Administración de Seguridad en las Carreteras de EE. UU. (NHTSA) calculó el costo de la implementación del DSRC en el lado del vehículo: aproximadamente $300 por vehículo.
Los altos gastos y los retornos impredecibles han impedido que todas las partes involucradas en la promoción de DSRC, ya sea el gobierno o las empresas de EE. UU., hagan todo lo posible.
Mientras DSRC está frustrado, C-V2X está mostrando un mayor potencial de crecimiento a medida que se acelera. De hecho, la tecnología C-V2X está lejos de ser perfecta. El campo de DSRC puede señalar fácilmente sus deficiencias en antiinterferencias, protocolos de seguridad, etc., pero los frecuentes seminarios de 3GPP, su hoja de ruta clara y el "Desolado" de DSRC son un marcado contraste. .
Atrajo con éxito la atención de Qualcomm, la empresa de tecnología de comunicaciones más grande de Estados Unidos, y de Ford, el segundo mayor fabricante de automóviles de Estados Unidos.
De hecho, Qualcomm y Ford también apoyaron a DSRC y realizaron los preparativos técnicos correspondientes. Hasta 2017, Qualcomm seguía buscando la compatibilidad entre DSRC y C-V2X en sus soluciones técnicas. Pero después de presenciar la lentitud de DSRC y la velocidad de C-V2X, ambas compañías cayeron en el campo de C-V2X.
El cambio de actitud de la FCC hacia DSRC y C-V2X es inseparable del lobby de Qualcomm y Ford. En septiembre de este año, en una audiencia titulada "Legislar para asegurar el futuro inalámbrico de Estados Unidos" celebrada por la Cámara de Representantes de Estados Unidos, Dean R. Brenner, vicepresidente senior de Qualcomm a cargo de la estrategia de espectro y la estrategia tecnológica, dijo: La cobertura y confiabilidad de C-V2X son mucho mayores que los de DSRC "La FCC debe abandonar o cambiar las reglas del espectro de 5,9 GHz que actualmente sólo permiten el despliegue de la tecnología DSRC para promover el despliegue de la tecnología C-V2X en los Estados Unidos". >
La fuerza impulsora de la transformación de Estados Unidos no es sólo el atractivo de las empresas, sino también la presión de los países del otro lado del océano que están haciendo todo lo posible en la ruta C-V2X. Y este país solía ser simplemente un seguidor de la tecnología y los estándares de comunicación automotriz.
Mientras Estados Unidos, Europa, Japón y otros países y regiones luchan por promover DRSC para construir sistemas de transporte inteligentes, China, un recién llegado, ha marcado el comienzo del desarrollo explosivo de las industrias del automóvil y el transporte y está tratando de comenzar desde Aprender algunas lecciones de las acciones de nuestros predecesores. De hecho, China ha aprendido y aplicado la tecnología DSRC, pero no mucho: en 1996, China comenzó a aprender de la tecnología de Estados Unidos, Japón y Europa para construir ETC (sistema de cobro de peaje electrónico continuo) y el Sistema de cobro electrónico de peaje en estaciones de peaje de alta velocidad La tecnología utilizada para la comunicación entre el dispositivo y el vehículo es DSRC.
De hecho, China podría haber estado en el camino del DSRC durante mucho más tiempo. Anteriormente, por razones bien conocidas, la industria de las comunicaciones de China se acercó a Europa. En el ámbito de los ITS, China también está siguiendo el ejemplo de Europa. Sin embargo, este profesor europeo prefiere utilizar la tecnología DSRC para construir un sistema de Internet de vehículos V2X.
Pero después de que las redes 4G se implementaron a gran escala en China, China saltó rápidamente al campo C-V2X. En 2017, en la "Exposición Mundial de Internet de las Cosas 2017" celebrada en Wuxi, comenzaron a demostrarse aplicaciones comerciales basadas en C-V2X. Li Jun, académico de la Academia China de Ingeniería, hizo una declaración clara en una entrevista televisiva: "Lo que estamos promoviendo es LTE-V (C-V2X basado en 4G)". En 2018, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información emitió el "Reglamento de gestión sobre el uso de 5905 ~ 5925 MHz para la comunicación directa de Internet de vehículos", que planificó claramente la banda de frecuencia 5,9G como la banda de frecuencia de trabajo para la comunicación directa de Internet de Vehículos (coches inteligentes conectados) basados en tecnología LTE C-V2X. Desde entonces, C-V2X ha logrado una posición abrumadora en China.
Bajo el liderazgo del gobierno, no sólo las empresas automotrices nacionales, los operadores de comunicaciones y las empresas de equipos de comunicaciones están recurriendo completamente al C-V2X, sino también porque China ha dado luz verde a la tecnología C-V2X. Incluso Qualcomm y Ford se han establecido. Las empresas estadounidenses han elegido China como un terreno estratégico para la I+D y el despliegue del C-V2X.
En julio de 2019, Qualcomm afirmó que China podría ser el primero en implementar el C-V2X en el campo de la conducción autónoma a nivel mundial. Ford ha estado desarrollando y probando aplicaciones de conducción asistida C-V2X en Wuxi, China, desde 2018. Un dato embarazoso para el gobierno estadounidense es que Ford anunció que será el primero en lanzar un modelo de prueba equipado con C-V2X en China en 2021, y la producción en masa de esta tecnología en Estados Unidos será en 2022.
¿Elegir el pasado o el futuro?
De hecho, la provocación de China en el campo C-V2X no habría provocado una reacción tan grande por parte de Estados Unidos, porque de hecho, debido a la temprana promoción y aplicación de DSRC en Estados Unidos, Japón y Europa, estos países poderosos en la industria automotriz / En las áreas desarrolladas, las compañías automotrices reconocen al DSRC; por ejemplo, Toyota, Volkswagen y General Motors apoyan al DSRC. ?
DSRC es relativamente maduro y ha demostrado ser la mejor opción para las empresas automotrices que valoran la confiabilidad. Aunque el C-V2X tiene un mayor potencial de crecimiento y un límite superior teórico más alto, para la industria automotriz con bagaje histórico, debería haber tardado más antes de poder recibir la atención actual. Pero la locura por una tecnología clave se ha convertido en el catalizador del C-V2X - 5G.
Desde 2018, Estados Unidos, China, Europa y Corea del Sur se han apresurado a iniciar el 5G comercial (o precomercial). Al mismo tiempo, 5G se ha convertido en el foco del juego entre China y Estados Unidos. De hecho, las empresas de tecnología de las comunicaciones en China y Estados Unidos, como ZTE, Huawei y Qualcomm, han sufrido esto.
En abril de 2018, ZTE fue sancionada por Estados Unidos y no pudo recuperarse.
En 2018, el plan de Qualcomm para adquirir NXP, la empresa de semiconductores para automóviles más grande del mundo, fracasó. En China, Qualcomm no logró obtener la aprobación del Ministerio de Comercio chino en relación con la investigación antimonopolio de la adquisición.
En mayo de 2019, Huawei recibió una prohibición del Departamento de Comercio de EE. UU. y la cadena de suministro de Estados Unidos se cortó temporalmente.
No hay otra razón. Tanto China como Estados Unidos han llegado al consenso de que 5G es la clave para la era de IoT y las alturas tecnológicas dominantes en el futuro. Si se puede integrar con 5G se ha convertido en un indicador importante que determina el destino final de una tecnología.
Aunque DSRC es muy bueno, tiene un defecto fatal: no puede evolucionar sin problemas hacia 5G.
Debido a los diferentes protocolos de comunicación subyacentes, si DSRC y 5G quieren almacenarse en un vehículo, se deben construir dos conjuntos de infraestructura, equipados con dos conjuntos de unidades de comunicación en el lado del vehículo y dos espectros que no interfieran entre sí. .. ··
Si se puede promover 5G en el futuro, elegir la ruta de implementar primero DSRC a gran escala y luego cambiar bruscamente a 5G?V2X no solo dificultará los diversos recursos invertidos por DSRC para ser recuperado por 5G Si no se utiliza, toda la sociedad también enfrentará muchos problemas sistémicos causados por estándares inconsistentes.
Dado que C-V2X tiene el mismo origen que 5G (ambas son redes celulares), puede evolucionar hacia 5G más suavemente y ser absorbido como un subconjunto de la tecnología 5G. De hecho, esto es lo que están haciendo los partidarios de C-V2X. Están planeando una hoja de ruta para que C-V2X pase de la era 4G a la 5G: ¿LTE V2X-LTE? En cierto sentido, si un país acelera la promoción del C-V2X, significa que la industria automotriz del país ganará una posición de pionera en la carrera para conectarse a la era 5G.
Obviamente, Estados Unidos, que cambió de DSRC a C-V2X, está dando un paso hacia el futuro mientras se balancea, mientras que China, que está invirtiendo plenamente en C-V2X, se apresura hacia el futuro sin vacilación.
La razón es que no es que la industria china tenga un mayor conocimiento, sino que el país no tiene el bagaje histórico del DSRC. Además, China ha tenido experiencias exitosas en decisiones similares.
El salto adelante de China en Internet móvil es un buen ejemplo.
En ese momento, para afianzarse en el campo de las comunicaciones mundial, China trabajó duro en la era 3G y gastó una enorme cantidad de dinero para desarrollar TD-SCDMA con derechos de propiedad intelectual independientes y lo estableció. Como operador de red más grande de China, se promoverá el estándar 3G de China Mobile.
Sin embargo, después del despliegue de TD-SCDMA, el rendimiento de la calidad de la comunicación fue deficiente y hubo una brecha significativa con tecnologías extranjeras similares. Después de darse cuenta de que la voz de China en el campo de los estándares técnicos 3G todavía estaba marginada, China rápidamente abandonó estratégicamente el 3G y en su lugar promovió plenamente el despliegue del 4G. El resultado final de esta elección es que hoy en día, más de la mitad de las estaciones base 4G del mundo están distribuidas en China, y la mayoría de los usuarios de redes móviles han entrado a la era 4G directamente desde la era 2G.
El dividendo demográfico generado por la enorme brecha generacional tecnológica ha convertido a China en un país importante en la industria de Internet móvil. A su vez, la tecnología, la experiencia y la infraestructura acumuladas por la industria de las comunicaciones de China bajo la prosperidad de 4G han dado a China un punto de partida más alto en la era 5G y se han convertido en un país pionero en la tecnología 5G.
Conclusión:
Después de que Estados Unidos se haya desplazado significativamente hacia la tecnología C-V2X, esta prolongada batalla por la tecnología de Internet de los vehículos aún no se ha resuelto. Después de todo, tanto DSRC como C-V2X aún no se han implementado a gran escala.
Sin embargo, Estados Unidos, que tiene una enorme influencia tanto en la industria automotriz como en la industria de las comunicaciones, optó por dar un giro, provocando una enorme desviación en el equilibrio de poder entre DSRC y C-V2X. De hecho, las agencias reguladoras europeas también declararon este año que tienen una actitud tecnológicamente neutral hacia la competencia técnica entre DSRC y C-V2X. Hoy en día, sólo Japón ha logrado resultados significativos en la promoción de DSRC. Se dice que se han instalado sus "enrutadores" distribuidos a lo largo de la carretera para servir a DSRC y se han vendido más de 100.000 unidades Crown y Prius equipadas con tecnología DSRC. Por supuesto, tales logros son inseparables de la pequeña superficie terrestre de Japón y de la fuerte marca Toyota.
Sin embargo, al observar los logros de Japón en el campo de DSRC, se encontrará que Japón es casi una persona marginada en el tema de 5G.
En el debate sobre los estándares de comunicación en automoción, ¿deberíamos elegir DSRC o C-V2X? Al menos a escala global, no existe una respuesta estándar a esta pregunta. Los países y regiones establecen o realizan ajustes en función de sus propias circunstancias.
Sin embargo, la disputa entre DSRC y C-V2X no es sólo una simple pregunta técnica de opción múltiple. También refleja este tipo de distinción de pensamiento: si elegir usar el pasado como punto de partida y colocar los resultados del pasado en el presente o usar el futuro como foco y dejar que la realidad continúe cambiando hacia él;
Evidentemente, China y los chinos suelen optar por lo último.
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Este artículo proviene del autor de Autohome Chejiahao y no representa los puntos de vista ni las posiciones de Autohome.