基于5G通信的车联网自动驾驶关键技术分析

基于 5G通信的车联网自动驾驶关键技术分析

田慧芳 王亚宁 张鑫 雷国成 温世婷

北方自动控制技术研究所，山西省 太原市 030000

摘要:5G通信技术的发展与应用，进一步推动了社会发展，其中车联网自动驾驶作为5G通信行业较为典型的应用，充分研究该技术，对社会以及经济发展具有重要作用。对此，本文从5G通信理论出发，详细分析了车联网自动驾驶关键技术，致力于促进车联网相关产业发展。

关键词:5G通信技术；自动驾驶；车联网；关键技术

通信技术的飞速发展，对社会经济发展起到了重要推动作用，目前，通信技术已经成为了各产业结构发展的主要力量之一，在对应技术作用下，有助于实现资源的最大化利用。而车联网的出现与应用，推动了汽车服务信息化、数字化发展，在5G通信技术与传感器技术融合下，可以解放人力，实现自主驾驶，进而为人类提供愉快的驾驶体验。可见，本文对5G通信的车联网自动驾驶关键技术分析，具有十分重要的现实意义。

一、5G通信

5G通信，移动通讯技术的第五代，是该领域的又一次创新性革命，5G技术相比于4G，在传输速率、连接数量、反应速度等方面，有了全新的突破。5G通信峰值标准是Gbit/s，属于一种具有较高清晰度的虚拟大数据传输方式。5G通信的传输频率是LTE的十倍^[1]。在5G通信技术作用下，能够接入大量的数据，实现万物连接，这一特点，为车辆之间的交互提供了足够的支持。5G通信时代下，实现了汽车物联网，从而使得自动驾驶、无人驾驶、V2X等技术应运而生，改变了人们生活，助推了社会发展。

二、5G通信在车联网自动驾驶中的技术应用

（一）感知驾驶层面

在5G通信技术作用下，实现的车联网自动控制，即感知驾驶技术，主要是运用自感应控制技术，对汽车整体进行控制。其一，借助移动通信技术中的信息传输功能，感知层获取到相应的信息后，与汽车自动驾驶中的感知、决策、执行三部分进行信息交流。其二，在5G通信技术融入下，实施车联网自动驾驶控制过程中，对应的操作程序能够按照汽车驾驶具体操作，进行规划，从而实现相应的操控^[2]。

根据5G通信技术下的车联网自动驾驶关键技术实践探究，总结出了相应的技术控制要点归纳，一方面，建立在卫星定位基础上的5G通信，结合车联网实际实现自主结构的构建，形成智能化自组织网络结构，该结构可以从多层面获取相应的感知，比如汽车外部零件、程序调节、内部动力结构，也可以从相应程序变化时人发生的感受情况获得感知，并进行分析；另一方面，5G通信充分发挥了超密集移动通信技术优势，当汽车自动行驶过程中，可以借助该技术获取到以汽车为中心500m范围内的多方面情况，比如交通信号、路况、车辆运行状态等等， 能够准确及时的进行具体情况反馈。

（二）信息安全层面

基于5G通信技术下的车联网自动驾驶，能够很好的结合区域发展情况，调控信息安全管理程序。首先，分析5G通信技术结构可知，其沿用了密钥控制结构，当汽车处于行驶状态时，可以充分发挥M2M智能通讯、智能信息统计等功能优势，全面对汽车各个方面安全状态进行统计；其次，车联网自驾技术中的5G通信技术运用，其中的调节装置主要使用了D2D完成相应的创建授权，这一技术可以满足汽车行驶过程中对蜂窝数据沟通的需求，与此同时，也可以很好的保障安全^[3]。

根据5G通信技术下的车辆网实践探究，其技术要点主要包含了以下几点：首先，汽车自动驾驶过程中，5G通信技术直接继承了C-V2结构，借助了M2M进行科学操控、安排、处理、分析，从而实现了对汽车安全控制环节的把握，科学合理的实施系统调控，该环节主要侧重于调控汽车自动行驶过程中的车速、动力系统、外部行驶环境具体的安全指数等情况；其次，依托于D2D通信蜂窝覆盖网，能够很好的调控资源结构，完成终端识别控制，有效运用了VR技术，将其作为产业开发主导技术，很好的实现根据驾驶人员实际信息安全性完成相应的调节、控制的目的。最后，主要是建立在5G通信技术下，完成对信息沟通的控制，充分发挥了对移动终端控制的作用，同时，也和汽车自动驾驶指令进行联动，实现统一管理。简单说，就是汽车中蜂窝数据可以通过5G通信内分发网络，实现信息与信息之间的沟通。在汽车自动行驶过程中，人员能够很好的判定汽车安全行驶状态是否安全、停靠信息、行驶速度等情况^[3]。

（三）驾驶算法方面

5G通信技术的出现与应用，为社会各行业发展提供了强大的支持。助推社会生活、生产有了突破性进展，在真正意义上实现了信息传输与社会产业开发相互促进、共同发展的目的，满足了大众各方面需求。计算机虚拟程序的表现方式之一，便是5G通信，在其实际应用中，不仅需要通过多维信息沟通完成相应的技术操作，同时，也需要应用一些基础程序算法，对各个部分实施相应的把握、调节。

根据某汽车5G通信技术开发实践探究过程，基于程序开发视域下，总结出了驾驶算法结构技术要点：1、在5G通信技术下， 车联网完成运行数据传输，主要利用的是C-V2信息运算程序，在该程序作用下，可根据汽车行驶实际情况、需求，实现数据自动化统计，其中包含了行驶速率、行驶安全指数等内容，进而实现算法调控、分析；2、融合数据程序的辅助性作用，传导、反馈程序算法的指令，主要是通过ICN完成。在整个过程中，信息结构发挥相应的作用，调整与控制运算数据，确保其处于相互协调的状态。对比传统IP车联网数据反馈结构，可以发现，应用5G通信技术下的数据反馈，充分体现了系统性、科学性，在很大程度上，为企业分析汽车行驶状态提供了科学数据参考。

结语:

如前所述，建立在5G通信技术下的车联网自动驾驶关键技术，充分应用了信息技术，实现了理论研究的创新。通过文章对感知驾驶、信息安全、驾驶算法三个技术层面的分析，不难发现，5G通信技术下的车联网自动驾驶关键点，希望此次分析能够为车联网技术创新应用提供有价值的参考、借鉴。

参考文献：

[1]郎平,田大新.面向6G的车联网关键技术[J].中兴通讯技术.2019，8(09):111-116

[2]肖瑶,刘会衡,程晓红.车联网关键技术及其发展趋势与挑战[J].通信技术,2021,54(01):111-118.

[3]靳昊.5G赋能汽车自动驾驶——以中国移动河南公司联合宇通公司开展自动驾驶研发工作为例[J].信息系统工程,2020,67(09):294-295.