編者按：本文來自微信公眾號“電動星球News”（ID:glxsl2017），作者：毓肥，未來汽車日報經(jīng)授權發(fā)布。

2021,5G 普及進入第三年。

上至 iPhone，下至紅米都已經(jīng)推出了支持 5G 的產(chǎn)品，消費電子領域鋪開 5G 早已板上釘釘。

但 5G 的熱潮并未就此褪去，恰恰相反的是，我們即將在 2021 年見證 5G 普及的另一波攻勢——5G 上車。

前不久廣汽埃安和上汽 R 均推出了搭載 5G 技術的智能電動車型，長城和吉利幾何也已經(jīng)入局。

從 5G 誕生之始，它就被認為是智能汽車普及的關鍵技術。從車路協(xié)同到無人駕駛，似乎 5G 就是那個萬金油，誰用誰知道。

5G 真的有那么神嗎？智能汽車是不是非 5G 不可？周五晚上，我們聊點「輕松」的。

5G 和 4G 有什么區(qū)別？

被寄予厚望是有理由的，因為 5G 相比 4G，升級幅度太大了。

4G 時代最強的速度標準，是 LTE Cat.16。以目前的 5G 網(wǎng)絡布置，甚至很多地方都沒達到 LTE Cat.16 的峰值——下載速度 1Gbps（125MB 每秒），上傳速度 150Mbps（18.75MB 每秒）。

但即使是襁褓階段的 5G，也擁有劃時代級別的帶寬。

2018 年，華為的巴龍 5G 終端已經(jīng)能實現(xiàn) 2.3Gbps 的下載速度；而目前 5G 技術最快的理論下載速度達到了 20Gbps，相當于 2.5GB 每秒——2.5GB 大概是一部低碼率 1080P 電影的大小。

除了帶寬，5G 更重要的升級在于延遲。

先解釋一下「延遲」這個概念。我們常說的網(wǎng)速，其實準確地說應該叫帶寬，它和延遲是兩回事。

以開車為例子，帶寬意味著車道數(shù)量 x 車輛限速，它決定了單位時間內這條路理論上能通過多少輛車；而延遲則可以比喻成紅綠燈，如果一條路上有很多個紅綠燈，那么就算它沒限速，車流（數(shù)據(jù)）也走不快，而且會感覺走不遠就要停下來（卡頓）。

云計算是一個流行了近十年的詞語，云計算的未來，是人手一個屏幕，存儲和運算的任務統(tǒng)一交給云端的服務器。但這個愿景至今仍難落地，問題就在于延遲。

4G 網(wǎng)絡目前能達到的最低延遲大概是 20 毫秒（1 秒=1000 毫秒），但盡管已經(jīng)非常接近有線網(wǎng)絡的 5 毫秒級別，實際情況卻是 4G 網(wǎng)絡的延遲經(jīng)常會達到甚至超過 100 毫秒。

而人體神經(jīng)的響應時間普遍在十到數(shù)十毫秒，這意味著 4G 網(wǎng)絡的延遲還無法讓它成為人類的延伸器官。

上面這句話具體解釋一下應該這么說：「如果網(wǎng)絡延遲低于人類反應時間，那么人類和工具之間的距離可以拉得更遠，而人工智能則可以擁有與人類相仿的神經(jīng)傳導能力」。

我們再來看看 5G 技術的理論最低延遲——小于 1 毫秒，也就是 1/1000 秒。這個數(shù)據(jù)已經(jīng)低于人類的響應時間，也就是說，運用了 5G 技術的工具已經(jīng)符合上面的定義，可以成為人類能力的延伸。

怎么延伸？科學界目前的兩個主要共識是遠距離精準手術，以及智慧交通。

而我們今天討論的，當然就是智慧交通。

5G 是智能汽車的雞肋？

把結論放前面：不一定非得支持 5G 才叫智能汽車，但 5G 的確在智能汽車時代有其用武之地，只是目前還不明顯。

我們如今常說的智能汽車，大概表現(xiàn)在兩個方面：智能座艙，以及自動駕駛。然而 5G 在以上兩個領域，還沒有成為必備品。

目前智能座艙的進化方向，依然集中在性能和功能相關。比如小鵬 Xmart OS 主打的連續(xù)語音、特斯拉新款 Model S 的全新 UI+超強游戲功能，以及奔馳全新 MBUX 的 AR 實景導航等。

上述功能的共同特點，是對軟硬件優(yōu)化提出了更高的要求，但卻對網(wǎng)速要求一般。

不僅如此，目前主流的車機娛樂系統(tǒng)芯片，其能達到的網(wǎng)速，也早已超過應用層面的創(chuàng)新需求。比如高通驍龍 820A 最高支持 LTE Category 12 的下載標準，峰值速度達到了 75MB 每秒，甚至遠超目前 5G 網(wǎng)絡的速度。

除此以外，不使用高通方案的廠商也可以通過其他產(chǎn)品使用高速 4G 網(wǎng)絡，比如聯(lián)發(fā)科的 MT2635 車載通信芯片，也可以實現(xiàn) 150Mbps 的下載速度，同樣遠超目前 4G 網(wǎng)絡的實際覆蓋能力。

5G 的超高帶寬和超低延遲非常吸引人，但對于目前仍處于性能爬坡階段的智能座艙領域，20、50 倍的網(wǎng)速并非核心訴求。

當我們聊到自動駕駛領域，5G 似乎更尷尬了。

2021 年是自動駕駛的激光雷達元年，2022 年將是四位數(shù) TOPS 算力元年，除此以外，超高清攝像頭、算法、數(shù)據(jù)等等，依然是可預見的將來里面，自動駕駛領域的 TOP 熱詞。

感知、決策、執(zhí)行，這就是自動駕駛的三大命門，偏偏沒有「網(wǎng)速」，這就是現(xiàn)狀。

聊一個更有意思的。

這張截圖是新浪財經(jīng)和《經(jīng)濟觀察報》 2010 年 11 月 22 日的報道《3G 時代的車聯(lián)網(wǎng)》，里面有一段這樣寫：

「最近有新聞稱，車聯(lián)網(wǎng)這個項目將被列為國家重大專項項目，目前相關內容已經(jīng)上報國務院，一期撥款有望達到百億級別，預計 2020 年實現(xiàn)可控車輛規(guī)模達到 2 億輛?！?/p>

10 年之后，3G 進化到了 4G，如今 5G 也來了。

而現(xiàn)實大概是這樣的：2011-2020 這 10 年里面，我國乘用車銷售總量約為 2.4 億輛，而根據(jù)中投顧問的一份報告顯示，2015 年我國車聯(lián)網(wǎng)滲透率約為 10%。

車路協(xié)同

3G 時代就已經(jīng)預言的車聯(lián)網(wǎng)世界，如今仍未徹底實現(xiàn)，所以5G只能是錦上添花，而非雪中送炭嗎？

也許不是 5G 不夠好，只是 5G 不夠多。

「短視頻信息流」是 2017 年以來，移動互聯(lián)網(wǎng)的新爆點。除此以外，4K、HDR、60幀等等高質量在線視頻，也在最近幾年蓬勃發(fā)展。

「普及」，是新生態(tài)的充分必要條件。

4G 高速網(wǎng)絡的普及，是短視頻和高質量視頻爆發(fā)的網(wǎng)絡基石。和 3G 時代不足 1MB 的平均手持設備網(wǎng)速相比，4G 時代普遍超過了 3-4MB 每秒，足以推動一次質變。

所以，如果 5G 徹底普及了，會讓汽車行業(yè)產(chǎn)生質變嗎？

2011年，福特汽車主席 Bill Ford 在一次 TED 演講中表示，車企未來不再應該聚焦于賣出多少輛車，而更應該是賣出更智能的車，以及使道路本身變得更智能。

Bill 提出的概念，就是最近十年來智慧交通領域另一個熱點——車路協(xié)同。

我們如何實現(xiàn)「駕駛」的行為？首先是掌握使用汽車的能力，其次則是閱讀道路信息，比如限速、轉彎、停車/通行等等。

所以本質上，駕駛者只是汽車與道路之間的紐帶，如果有了可以替代駕駛者大腦的思考決策工具（自動駕駛芯片/算法），以及與人類同樣甚至更強大的閱讀道路能力（傳感器、高精地圖），自動駕駛就可以實現(xiàn)了。

車路協(xié)同用最簡潔的話解釋，就是用技術手段輔助或者取代駕駛員，加快車輛和道路之間交換信息的速度、廣度，甚至深度。

比如前方 5 公里發(fā)生事故，最原始的情況是開到現(xiàn)場被堵住了，你才知道那里發(fā)生事故；

交通電臺的出現(xiàn)，讓司機們可以在固定時刻（一般是整點交通新聞）大概了解主要道路的交通情況，這是電臺+交警部門合作實現(xiàn)的「車路協(xié)同」；

如今導航軟件已經(jīng)非常發(fā)達，某地發(fā)生交通事故之后，導航軟件可以相對及時地得到消息，然后反饋給駕駛員，反應速度和精度都要遠勝交通電臺，這是目前的「車路協(xié)同」。

而 5G 基礎上的車路協(xié)同，則是秒級，甚至毫秒級別的反應，以及全城全天候級別道路網(wǎng)信息的廣度和深度。

真正 5G 車路協(xié)同的核心在于「萬物互聯(lián)」，紅綠燈、信號桿、路口處都會布置信號收發(fā)點，整個道路網(wǎng)就像是人體大腦里的神經(jīng)元網(wǎng)絡一樣，每一個神經(jīng)元感知到的信息，都可以迅速分享給其他神經(jīng)元，繼而分發(fā)給器官（汽車）。

得益于 5G 網(wǎng)絡超高帶寬和超低延遲的優(yōu)點，這些海量的信息可以迅速及時傳送到每一輛支持 5G 的汽車上，幫助駕駛員、輔助駕駛，甚至無人駕駛系統(tǒng)作出決策。

但為什么偏偏是 5G？因為 5G 的其中三個技術基礎——毫米波頻段，以及Massive MIMO、D2D。

c＝λ·f，光速等于波長乘以頻率，這是一個物理公式。由于光速是固定的，所以電磁波頻率越高，波長就越短。

5G 有兩個主要頻段，一個是與 4G 相仿的 sub 6GHZ 頻段，也是目前我國主要的 5G 頻段，另一個則是 24GHZ 以上的頻段，屬于超高，甚至半只腳邁進極高頻段。

目前低頻電磁波信道已經(jīng)被各種通信網(wǎng)絡等占用得很嚴重，而頻率越高，其帶寬資源和帶寬上限都要更優(yōu)秀，這也就成為了毫米波之于 5G 的動力，也是優(yōu)點。

按照上面這條公式，24GHZ 頻段的電磁波信號波長大概是 11mm 不到，已經(jīng)屬于毫米波范疇。

毫米波有一個硬傷，在于其信號衰減幅度遠大于中低頻段，所以毫米波的 5G 需要大量建設基站保證信號強度，這里是巨大的成本投入。

所以這么浪費錢的毫米波，只是為了速度嗎？

一般來說，當天線的長度為無線電信號波長的 1/4 時，天線的發(fā)射和接收轉換效率較高。毫米波的波長比低頻段的更短，于是它所需要的的天線就越短，也就是同樣空間內可以放下的天線就越多。

這一點完美匹配 5G 時代主打的 Massive MIMO 大規(guī)模天線技術。

傳統(tǒng)的 4G 網(wǎng)絡，支持的天線數(shù)量一般不超過 8 個，但 5G 的 MMIMO 最多支持 256 個天線。

使用毫米波頻段之后，天線大小大幅度降低，這時候的 MMIMO 就可以在相同空間塞進更多天線，也就保證了終端本身的信號質量和響應延遲——這兩點對于智能汽車至關重要。

最后一個是 D2D。

D2D 即 Device-to-Device 終端直通，指的是兩個對等的用戶節(jié)點之間直接進行通信的一種通信方式。

簡單說一下就是用 5G 網(wǎng)絡當 WiFi 使，如果兩臺設備距離足夠近，以及協(xié)議內等級相同，它們之間就可以共享蜂窩網(wǎng)絡資源，甚至可以直接收發(fā)數(shù)據(jù)。

也就是說，理論上 5G 狀態(tài)下的車路協(xié)同，既不需要連接 WiFi，更不需要消耗流量，數(shù)據(jù)傳輸甚至只在道路和車輛之間發(fā)生，可以不通過基站。

戰(zhàn)未來

今天我們討論的是「未來」，而不是現(xiàn)在。但未來正在以加速度的方式到來。

2020 年 5 月 22 日，《2020 年國務院政府工作報告》提出，重點支持「兩新一重」，其中「一新」，是「新基建」，其中又包括七大領域：

5G 基站建設、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能，以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

今年 1 月 26 日，工信部宣布 2020年全國實現(xiàn)新建開通 5G 基站超 60 萬個，2021 年，我國計劃新建 5G 基站同樣達到 60 萬個。

去年 11 月 11 日，我國 《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術路線圖 2.0》發(fā)布，里面提出C-V2X 終端的新車裝配率 2025 年達 50%，2030 年基本普及。

也就是說，5 年后，每年會有超過 1000 萬輛支持 C-V2X （蜂窩網(wǎng)絡車聯(lián)網(wǎng)）的新車上市，10年后，可能將不會有不支持 V2X 的「傳統(tǒng)車」上市。

道阻且長，不是我們不趕路的理由。

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