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汽车软硬结合板之5G!华为攻入汽车的正确姿势

文章来源:电子发烧友作者:梁波静 查看手机网址
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人气:372发布日期:2019-11-06 12:18【

  5G,火了!

  在2019世界移动通信大会上,众多厂家向大众展示了5G第一个落地商用的场景——智能手机,其中包括华为的一款惊艳的折叠屏手机。汽车软硬结合板发现,值得注意的是,除了5G手机,在汽车端,曾被任正非言明永不跨界造车的华为,也很可能会用5G技术引领未来趋势。未来,5G技术会串联起华为在汽车领域涉及车联网、自动驾驶、电动车在内的多项核心技术,帮助华为在汽车端进一步扎根和衍生。

自动驾驶,首当其冲。

  在2019世界移动大会伦敦预沟通会上,华为正式发布“自动驾驶移动网络”系列化解决方案,主要包括“移动网络大脑”MAE(MBB Automation Engine)、以及具更强计算能力的新BTS5900基站。据悉,这两大产品可帮助运营商实现全场景自动化,降低OPEX,加速5G建设。

  近年来,关于华为5G的布局见诸报端,然而,大部分报道皆是介绍5G在移动通信领域的应用和前景,关于其在汽车领域的少之又少。事实上,关于华为在汽车端的布局,业内印象一直比较模糊。此前,车云曾深度起底过华为在汽车端的布局(详见任正非:华为汽车的“冰山效应” | 深度)。在过去5-6年当中,华为凭借着自身的底层技术能力,正逐渐向汽车端渗透,试图成为智能网联汽车时代的核心供应商。HDI板厂认为,自动驾驶汽车是体现智能联网汽车技术的代表性未来汽车。那么,华为5G,能否引领自动驾驶的发展?

自动驾驶和5G
  此前,谷歌方面曾表示,2020年将是自动驾驶汽车落地的一年,原因在于,这也将是5G商业化的一年。
自动驾驶已成为全球趋势。据法国行业研究公司Yole预计,到2021年,仅中国的ADSA(先进驾驶员辅助系统)与自动驾驶市场将达到426亿元,年均增长67%。另一项研究则表明,从2019年到2026年,全球自动驾驶汽车市场价值增幅将近10倍。

  虽然,自动驾驶市场前景广阔,众多企业争相布局,然而,从L0到L3之间的距离很好突破,目前也已经有L3级别的自动驾驶汽车进行量产,如奥迪A8。但L4到L5级的无人车,仍是难以跨越的坎。

奥迪A8

  之所以如此,最主要的原因在于,现阶段的自动驾驶汽车不能够完全保障0%的事故率,在紧急情况下,仍需要人类驾驶员进行接管。若是想要实现进一步降低事故率的完美无人驾驶,首先需要做的,就是构筑能够在1秒内下载1GB以上数据的网络环境。

  自动驾驶的基本过程就是搜集汽车周边信息,然后依据信息处理接结果做出相关决策。那么,就此来看,一辆自动驾驶汽车在行驶过程中,所需要收集的数据是非常庞大的,而4G网络则是无法能够满足自动驾驶所需要的需求。

  因此,只有能够实现20gbps素的5G技术,才能够完成无人车在行驶过程中的数据下载和相关的处理问题,也就能够实现完美的自动驾驶。

  此外,相比于自动驾驶,5G最先落地的场景,或许是车联网(V2X)。不过,V2X和自动驾驶之间的关系,就好比如雷达和摄像头是自动驾驶汽车的眼睛,V2X是耳朵。

  先举个例子,目前,我们所使用的网络为4G网,相比3G,其速度有了质的提升。但,PCB厂发现,在某些时候,我们在用4G网络上网时,仍存在卡顿现象,那么,我们所接收到的信息就没有办法及时作出处理。

  而车联网,简单的来说,就是一种通过网络获得其他车辆、行人行驶状态(车速、刹车、变道)的手段。若网络卡顿,那么相连接之间的汽车,就没办法即使接收到其他车辆的信息。

  前面有说,V2X相当于自动驾驶汽车的耳朵,使其能够“听”到附近车辆的相关信息。假如,V2X因网络延迟而导致信息接收失败,自动驾驶汽车则无法及时处理相关信息,其所做出的决策则很可能导致车毁人亡的事故发生。

  5G技术,则可以很好的解决这个问题。其具有三个特征,即高带宽、低时延、高可靠,这可以使机器和机器之间的信息传输从根本上突破了时间、数量、空间和角色上的限制。

  并且,5G技术外来还将成为车联网三大系统,即融合感知系统、信息交互系统、智能计算系统的重要组成部分和承载基础。

  据了解,到2035年,这些5G技术预计将从汽车行业,相关供应链和汽车用户中产生超过2.4万亿美元的总价值。而这,也被称为5G经济。

华为5G在自动驾驶方面的实力

5G时代,正在加速到来!

  当前,全球领先的运营商都在加速5G商用的部署,而华为作为5G技术的领导者之一,也在大力推动5G产业链迈向成熟和商用。

  据华为董事长梁华表示,目前,华为在全球的合作伙伴已经超过50多个,并且签订了30多个5G商用合同,超过3万个的5G基站已经发往全球各地。

  那么,是什么让华为在被封锁之下,还能与全球部分地区和国家建立合作伙伴关系?此前,英国电信首席架构师麦克瑞说过的一句话,很好的回答了上述问题,即“迄今为止,真正有资格被称作5G供应商的公司,仅有一家,那就是华为!”据悉,早在2009年,华为就已经开始战略布局投入5G技术研发,仅在2017年-2018年年间,华为在5G产品开发上的投资就已经接近14亿美元。

  研发团队方面,目前华为5G研发专家工程师多大5700多位,其中5G专家级别超过500位。此外,在全球范围内,华为建立了11个5G研创中心。投入往往和成果成正比。而巨额投入所获得的回报,让华为在5G领域几乎掌握了一半的话语权。不过,华为的话语权,并不只是某一个方面,而是几乎囊括了芯片、基站等核心技术。同时,华为还是行业目前唯一能够提供端到端产品和解决方案的厂商,技术成熟度比同行至少领先12-18个月。

  首先,是芯片方面。

  据报道,今年1月24日,在华为5G发布会上,华为常务董事、消费者业务CEO余承东对外发布了一款全新的5G多模终端芯片——巴龙5000。余承东介绍,巴龙5000是全球首个支持V2X的多模芯片,可用于车联网、自动驾驶。

  不同于此前发布的“巴龙系列芯片”,巴龙5000芯片体积小、集成度高,能够同时实现2G、3G、4G和5G多种网络模式,具备能耗更低、延迟更短等特性,极大的增加了5G商用价值体验,其NSA(非独立组网)和SA(独立组网)的双兼容架构,可以灵活应对5G产业发展不同阶段下用户和运营商对硬件设备的通信能力要求。

  值得一提的是,在2018MWC上,华为除了发布了首款符合3GPP标准、可以应用于车联网的5G商用芯片巴龙5G01之外,同时还发布全球首款8天线4.5G LTE 调制解调芯片——巴龙765。日前,罗德与施瓦茨与华为成功调试完成V2X模块及RSU生产测试方案,测试的LTE-V终端正是基于巴龙765 芯片。

  除了芯片之外,5G技术商业的另外一个核心在于基站的部署。

  5G基站部署成本高,在行业内基本上成为一个共识。原因主要在于,5G技术之所以速度快,是使用了毫米波,但毫米波属于高频段,不仅传输路径趋于直线,其传输距离也大幅缩短,覆盖能力变弱。这也就意味着,在同一区域内,以前只需一个4G基站就可实现全覆盖,现在需要建立多个5G基站,才能保证信号传输质量。

  有业内人士称,大概300~500米左右就需配备一个5G基站,其密度是4G基站的10倍。即使5G摒弃了4G的“宏基站”模式,采取了占地面积更小的“微基站”方案,每个5G基站的成本仍是4G基站的10倍。

  如此粗略算来,仅5G基站的部署成本就是4G基站的100倍。除此之外,5G基站的高计算功耗还将带来更严重的耗电与扇热问题。不过,对于华为来说,目前已经可以很好的解决基站部署成本问题。

  当前,5G商用已经进入部署关键时期,基于此,华为发布了全球首款5G基站核心芯片——华为天罡。

  据悉,这款芯片做到了高度集成,其可在极低的天面尺寸规格下, 支持大规模集成有源PA(功放)和无源阵子。

  其次,该芯片还具备极强的算力,可实现2.5倍运算能力的提升,搭载最新的算法及波束赋形,单芯片可控制高达业界最高64路通道。

  特别是它的频谱极宽,支持200M运营商频谱带宽,支持全制式,也就向下兼容2G、3G、4G,可满足未来网络的部署需求。

  基于此款芯片,华为可让整个5G基站尺寸缩小55%,重量减少23%。基站是耗电大户,尺寸重量的降低,意味着功耗也随之下降,这对降低站点部署难度是重大利好。

  另外,5G时代不是每个站点都需要机房,这得益于在能耗上的重大突破。华为的基站设计可以做到全自然散热,无需空调,无需机柜。此外,在专利方面,华为也是处于领先优势。据今年1月份欧洲电信标准化协会(ETSI)发布了全球5G标准核心必要专利数量排名显示,华为以1970件的专利数量拿下了第一,这也是继上一次统计后再度夺冠。

  其老对手诺基亚、爱立信分列二到五位,对应的专利数量分别是1471件(占比为13%)和1444件(占比12%),而榜单上三星、LG、高通声明的专利数量分别是1448件(占比12%)、1316件(占比11%)和1146件(占比10%)。

  随着技术的成熟,车联网、自动驾驶开始迅猛发展,5G也成为关键。2018年底,工信部印发车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划。

  计划提出,到2020年,实现车联网(智能网联汽车)产业跨行业融合取得突破,具备高级别自动驾驶功能的智能网联汽车实现特定场景规模应用,加快基于5G技术设计的车联网无线通信技术(5G-V2X)等关键技术研发及部分场景下的商业化应用。

  凭借自身在5G上的技术优势,加上国家政策的指导,让华为在车联网、自动驾驶领域更有底气。当前,通信网络、车联网、芯片是华为布局汽车行业的三把利剑。以通信网络为例,华为不断整合国内外车企进行C-V2X测试。

  在2018年10月举行的世界智能网联汽车大会(WICV)上,华为LTE-V2X产品线总经理吕晓峰曾表示,车联网是自动驾驶的基础,只有“智慧的车和聪明的路”相结合,才能实现真正的自动驾驶。

  目前,华为部署了全球首款商用的华为RSU路边站系统,结合华为端到端的解决方案,实现了3大类20+V2X场景用例,并在全国9个省份的高速公路开展了道路数字化的项目试点。

  为进一步拓展市场,华为还联合长安汽车、一汽集团、上汽集团、比亚迪等车企及Tier1供应商博世发起“车联网C-V2X合作生态圈”。

华为5G的压力与挑战

  虽然,在5G技术的研发和商用上,华为有先发优势,但其所要面临的压力并不小。最重要的一个压力,就是已经老生常谈的以美国为首的部分国家对华为技术的封锁,这对华为而言,可以说是生死存亡之际。

  虽然华为技术具备领先优势,但在国内和国际上并不是没有强大的竞争对手。国内,华为最大的竞争对手是中国移动、中国电信、中国联通三大运营商。

  据了解,当前,三大运营商都已经在试点城市开始了5G技术的测试,而其覆盖区域,都包含了自动驾驶等领域。并且,三大运营商也在积极与车企合作,共同探讨自动驾驶技术的研发,如中国移动与君马汽车签署战略协议,共同探究5G和自动驾驶。

国外,华为最大的强敌,当属高通。

  在MWC2019期间,吉利、高通、高新兴共同宣布,将在2021年发布吉利全球首批支持5G和C-V2X(蜂窝车联)的量产车型。这也是吉利与高通此前车载信息娱乐系统合作基础上的进一步深度合作。

  据悉,在三方确定此次合作后,高通将通过骁龙汽车5G平台,助力吉利部署首款支持5G及C-V2X技术的汽车,高新兴则会启动针对5G和C-V2X的整体研发。

  当然,除了5G平台之外,高通还专门为联网汽车推出新的4g和5g芯片组。通过这些芯片组,车辆将获得自动驾驶功能。

  作为全球最大的手机芯片供应商,高通在5G方面的实力不容小觑。并且,在自动驾驶这个兵家必争之地,高通势必也不会错过。此外,有消息传出,英特尔在今年将不会有5G产品推出,但作为芯片巨头,英特尔也不容忽视。

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