廣州日報
2025-03-26 
南沙妙用北斗導(dǎo)航、5G-A、邊緣計算、物聯(lián)網(wǎng)護航智駕車無人船低空飛行器四大科技打開全空間無人交通
《廣東省建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系2025年行動計劃》提出，完善充換電、車網(wǎng)協(xié)同等基礎(chǔ)設(shè)施，推進廣州、深圳智能網(wǎng)聯(lián)汽車“車路云一體化”應(yīng)用試點。在南沙明珠灣，當(dāng)?shù)卣蛟旌ｊ懣杖臻g無人體系和低空經(jīng)濟先導(dǎo)示范區(qū)，推動無人體系發(fā)展。這里不僅包含“車路云一體化”的各類應(yīng)用，還為低空飛行器、無人船等新式交通工具提供測試應(yīng)用場景。
全空間無人體系是車路云一體化的進階，其中有不少共性技術(shù)。在廣州，由此構(gòu)建的未來城市大幕正徐徐拉開，本期《科技周刊》，我們以明珠灣已較為成熟的“車路云一體化”技術(shù)為切入點，暢想由北斗導(dǎo)航、5G-A、邊緣計算、物聯(lián)網(wǎng)等先進科技構(gòu)成的未來城市智慧生活。
車網(wǎng)協(xié)同
智能網(wǎng)聯(lián)汽車行程實時掌控
在南沙，打一輛無人操控的智能網(wǎng)聯(lián)出租車，已成為很多市民的出行日常。2019年，為支持智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展，廣州市智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范區(qū)運營中心委托中科智城（廣州）信息科技有限公司和廣州軟件應(yīng)用技術(shù)研究院作為獨立第三方，參與建設(shè)了廣州市智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試實時監(jiān)管平臺，對全市智能網(wǎng)聯(lián)汽車的測試數(shù)據(jù)進行客觀統(tǒng)計，同年布局車路協(xié)同智慧交通。
車路云如何實現(xiàn)信息互聯(lián)？中科智城董事長袁峰介紹，所有智能網(wǎng)聯(lián)汽車在廣州上路測試前，都會裝載OBU設(shè)備（車載單元，即英文On Board Unit的縮寫），車輛測試過程中，OBU設(shè)備便會與路側(cè)單元通過微波進行通信，將車輛數(shù)據(jù)傳輸過來，之后再由路側(cè)端傳回云端。于是，在廣州市智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試實時監(jiān)管平臺上我們可以看到以下信息：智能網(wǎng)聯(lián)汽車是否處在無人駕駛狀態(tài)，時速是多少，處在哪條測試道路上。
“目前來看，廣州市智能網(wǎng)聯(lián)汽車平臺上的車輛處于自動駕駛的時長比例已達90%以上，相比2019年和2020年，該比例提高了很多，說明各廠商的自動駕駛技術(shù)飛速提升。”中科智城智慧燈桿和物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部總經(jīng)理、研發(fā)副總監(jiān)吳鴻博士表示。
信息互補
車載攝像頭采集14種城市事件
如今，在南沙行駛的自動駕駛汽車已成為城市突發(fā)事件的提供者，方便實時掌握智慧燈桿無法覆蓋的區(qū)域。中科智城與小馬智行合作共建了一套自動駕駛的車路云協(xié)同體系，并開展城市事件的實時收集。
袁峰表示：“自動駕駛車輛都配有車載攝像頭，我們的合作讓這些攝像頭能在道路上實時采集14種城市事件，如道路積水、占道施工、違章停車等，這些場景被采集后，一方面可以為智能路側(cè)設(shè)備提供信息補充，另一方面，信息還可以‘上云’，變成城市事件的來源，這不僅不會增加車企成本，還能減少安裝攝像頭。”
袁峰認(rèn)為，隨著南沙全空間無人體系的加速建設(shè)，未來裝載在低空飛行器、無人船等設(shè)備上的攝像頭也將成為城市事件收集的重要來源，這將有助于打造明珠灣的海陸空全空間無人體系的超級場景。而原有的智能網(wǎng)聯(lián)路側(cè)設(shè)備，如智慧燈桿，也可以加載新設(shè)施，助力低空飛行器、無人船等新的無人化交通工具安全行駛。
飛速智聯(lián)
5G-A網(wǎng)絡(luò)提供強大助力
性能更先進的網(wǎng)絡(luò)將成為“車路云一體化”乃至“全空間無人體系”的重要基礎(chǔ)。袁峰介紹，目前，5G-A網(wǎng)絡(luò)正在全面覆蓋明珠灣的高層樓宇屋頂及智慧燈桿之上，為低空經(jīng)濟和智能網(wǎng)聯(lián)汽車提供強大助力。
5G-A網(wǎng)絡(luò)是5G網(wǎng)絡(luò)的演進版本。其各項性能有大幅提升。首先，5G-A的時延可降低至毫秒級甚至亞毫秒級，相比5G的10ms左右延遲有很大提升。5G-A支持每平方公里數(shù)千萬甚至上億個設(shè)備的連接，相比5G的每平方公里百萬級設(shè)備連接能力，物聯(lián)網(wǎng)場景的適用性得到大幅提升。此外，5G-A引入了通信與感知一體化技術(shù)，不僅能提供通信服務(wù)，還能實時監(jiān)測終端的高度、位置和軌跡。這一特性為低空飛行器、車聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用提供了更精準(zhǔn)的空間感知能力。
“在城市中，燈桿是一個很好的載體，有桿、有電、有網(wǎng)、有平臺。現(xiàn)在，智慧燈桿還載有氣象設(shè)備，可為低空飛行器的航行提供必要的預(yù)告和預(yù)警。未來，針對水域里的無人船，岸邊、橋上的智慧燈桿也可與其他通信設(shè)備聯(lián)動，成為無人船的自動航行支撐。”袁峰說。
車路協(xié)同
智慧路側(cè)系統(tǒng)配合邊緣計算
袁峰告訴記者，在靈山島尖23.5平方公里的范圍內(nèi)，智能路側(cè)設(shè)備主要由公司研發(fā)的智慧燈桿構(gòu)成，已成為智能網(wǎng)聯(lián)“車路云一體化”的重要支撐。“我們是由中國科學(xué)院軟件應(yīng)用技術(shù)研究所（現(xiàn)廣州軟件應(yīng)用技術(shù)研究院）孵化出來的企業(yè)，2015年在南沙豎起了中國第一根智慧燈桿，在明珠灣，我們也承擔(dān)了相關(guān)車路協(xié)同的平臺項目。”
如今，智慧燈桿上裝有5G基站、毫米波雷達、激光雷達、攝像頭、應(yīng)急對講設(shè)備、天氣監(jiān)測設(shè)備等，這些設(shè)備可以實時監(jiān)控路面情況，一旦發(fā)現(xiàn)異常，就可以通過C-V2X通信協(xié)議將預(yù)警信息實時推送至周邊智能網(wǎng)聯(lián)車輛，也可以通過智慧燈桿上的網(wǎng)絡(luò)傳遞到云端，進行更大范圍的預(yù)警。此外，智慧燈桿上還裝有用于邊緣計算的網(wǎng)關(guān)和充電樁，進一步滿足“車路云一體化”的需求。
據(jù)介紹，邊緣計算網(wǎng)關(guān)可應(yīng)對智能網(wǎng)聯(lián)汽車對低延時的要求。以往，智慧燈桿設(shè)備所采集的信息通過網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一發(fā)送到云端，但這對網(wǎng)絡(luò)的帶寬、速率等有很高要求，尤其是在傳輸視頻等較大的信息時，如果全發(fā)回云端，信息一來一往，便難以滿足智能網(wǎng)聯(lián)汽車的時效。有了邊緣計算，云端就能將各種場景策略、響應(yīng)機制率先編制好，下發(fā)到邊緣網(wǎng)關(guān)內(nèi)，網(wǎng)關(guān)則根據(jù)智慧燈桿上所采集到的信息，進行車路協(xié)同操作，只要達到觸發(fā)條件，即使是在互聯(lián)網(wǎng)中斷的情況下，網(wǎng)關(guān)也可以直接向執(zhí)行設(shè)備下發(fā)指令。
袁峰介紹，邊緣網(wǎng)關(guān)采用的核心技術(shù)是基于RISC-V架構(gòu)的智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，涉及從底層的芯片到指令集、操作系統(tǒng)乃至應(yīng)用層面。目前，該系統(tǒng)自主可控，并應(yīng)用于智慧路側(cè)系統(tǒng)上，邊緣網(wǎng)關(guān)有很多應(yīng)急場景，如道路前方大車掉下來一個貨物，只要被智慧路側(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，便會觸發(fā)網(wǎng)關(guān)，智慧燈桿便可以聯(lián)動障礙物后方道路的其他燈桿，對行駛區(qū)域內(nèi)的車輛發(fā)出提醒。
目前，智能路側(cè)系統(tǒng)面向廣州市全部智能網(wǎng)聯(lián)車企開放，袁峰表示，該系統(tǒng)給各個級別的自動駕駛車輛提供了重要支持，“系統(tǒng)不僅能提前告知車輛紅綠燈等道路信息，在超視距情況下，路側(cè)系統(tǒng)對于自動駕駛汽車的安全也提供了更好的保障，特別是能規(guī)避各類‘鬼探頭’事件發(fā)生。”
科學(xué)家解前沿
王晉年院士談衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)——
打造“五羊星座”推進智慧城市建設(shè)
遙感空間信息技術(shù)專家、國際宇航科學(xué)院院士、廣州大學(xué)空天遙感創(chuàng)新研究院執(zhí)行院長王晉年教授告訴記者，團隊正在設(shè)計建造“五羊星座”衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，聚集低緯度地區(qū)空天信息相對“空白地帶”，創(chuàng)新衛(wèi)星觀測模式與商業(yè)應(yīng)用場景，創(chuàng)建獨特的低緯度感通星座。實現(xiàn)南北35度低緯度地區(qū)的實時監(jiān)測與智慧地球服務(wù)，提升政務(wù)服務(wù)效能，全面開發(fā)企業(yè)社會應(yīng)用場景，大力拓展海洋和全球應(yīng)用，為全球低緯度國家與地區(qū)提供全譜段、高分辨、高頻度、高精準(zhǔn)、全時空、低成本的空天信息服務(wù)。
王晉年表示，目前發(fā)射的大多數(shù)衛(wèi)星是極軌衛(wèi)星，在低緯度覆蓋縫隙大，低緯度地區(qū)空天數(shù)據(jù)匱乏，“五羊星座”聚焦低緯度地區(qū)，為大灣區(qū)與低緯度地區(qū)的安全保障、可持續(xù)發(fā)展提供空天信息保障。
隨著“五羊星座”的建成運行，將由現(xiàn)在的“半年一張圖、點網(wǎng)監(jiān)測、應(yīng)急事后監(jiān)測”提升至“每天一張圖、全域每半天監(jiān)測和應(yīng)急實時監(jiān)測”。遙感衛(wèi)星與通信衛(wèi)星融合，實現(xiàn)“即感即傳即用”能力，將應(yīng)用場景從智慧治理（應(yīng)急管理、資源監(jiān)管、智慧城市、美麗鄉(xiāng)村）拓展到經(jīng)濟發(fā)展（資產(chǎn)管理、低空經(jīng)濟、海洋經(jīng)濟、跨境服務(wù)、海外應(yīng)用）。例如“五羊星座”可以監(jiān)測道路、橋梁、隧道等基礎(chǔ)設(shè)施的細微變化，及時排除隱患。
目前，廣州發(fā)展全空間無人體系擁有良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和應(yīng)用場景，“無人機、無人車、無人船等背后都有無人智能的共性技術(shù)，地面網(wǎng)絡(luò)與衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)融合將在智能飛行和空域管理方面提供高分辨感知、高精度定位、低延遲鏈接等時空信息保障。當(dāng)下，廣州正在不斷攻克和完善這些技術(shù)。此外，廣州還從道路、水域、空域為全空間無人體系的示范應(yīng)用提供‘試煉場’，這對相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。”
“廣州智能無人體系產(chǎn)業(yè)發(fā)展頗有成效”
在南沙明珠灣靈山島尖的一座寫字樓下，記者使用“小馬智行”APP，打了一輛前往橫瀝地鐵站的無人駕駛出租車，6公里的路程，車上無人值守，記者全程佩戴安全帶，車速最快可達60km/h，車輛完全按照交通規(guī)則行駛，遇見轉(zhuǎn)彎等情況也能及時變道，大約15分鐘車輛便駛達終點。打無人駕駛出租車，已然成為南沙市民日常生活的一部分。
加快示范應(yīng)用一直是廣州助推未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成功之道，對全空間無人體系亦是如此。早在去年10月，南沙便主辦粵港澳大灣區(qū)（南沙）全空間無人體系示范應(yīng)用場景體驗活動，為市民打造全國首個集無人機、無人車、無人船聯(lián)運聯(lián)動的全空間無人體系未來交通示范體驗之旅。現(xiàn)場展示了無人機配送外賣、億航無人駕駛飛行器低空試飛、小馬智行（主駕無駕駛員）全無人自動駕駛出行、創(chuàng)享灣水上碼頭市民坐無人船暢游蕉門河等場景。
袁峰說：“目前，廣州智能無人體系的產(chǎn)業(yè)發(fā)展頗有成效，同時，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在廣州的很多工廠也有應(yīng)用。我在各種場合都會向其他城市的科創(chuàng)人員和企業(yè)家宣傳，如果你要做物聯(lián)網(wǎng)，建議到廣州來，到大灣區(qū)來，這里的產(chǎn)業(yè)鏈非常具有優(yōu)勢，我們公司的上下游企業(yè)都能在幾十公里內(nèi)找到，此外，廣州還有大量高校和科研機構(gòu)作技術(shù)支撐。廣州正牢牢抓住這個產(chǎn)業(yè)的未來，也在幫助其他城市開展車路云項目等建設(shè)，例如，國內(nèi)多個車路云項目的路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，如武漢、上海、成都、蘇州等城市，背后都是我們的技術(shù)在支持。”
（文章來源：廣州日報）
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