编者按：本文来自微信公众号“电动星球News”（ID:glxsl2017），作者：毓肥，未来汽车日报经授权发布。

2021,5G 普及进入第三年。

上至 iPhone，下至红米都已经推出了支持 5G 的产品，消费电子领域铺开 5G 早已板上钉钉。

但 5G 的热潮并未就此褪去，恰恰相反的是，我们即将在 2021 年见证 5G 普及的另一波攻势——5G 上车。

前不久广汽埃安和上汽 R 均推出了搭载 5G 技术的智能电动车型，长城和吉利几何也已经入局。

从 5G 诞生之始，它就被认为是智能汽车普及的关键技术。从车路协同到无人驾驶，似乎 5G 就是那个万金油，谁用谁知道。

5G 真的有那么神吗？智能汽车是不是非 5G 不可？周五晚上，我们聊点「轻松」的。

5G 和 4G 有什么区别？

被寄予厚望是有理由的，因为 5G 相比 4G，升级幅度太大了。

4G 时代最强的速度标准，是 LTE Cat.16。以目前的 5G 网络布置，甚至很多地方都没达到 LTE Cat.16 的峰值——下载速度 1Gbps（125MB 每秒），上传速度 150Mbps（18.75MB 每秒）。

但即使是襁褓阶段的 5G，也拥有划时代级别的带宽。

2018 年，华为的巴龙 5G 终端已经能实现 2.3Gbps 的下载速度；而目前 5G 技术最快的理论下载速度达到了 20Gbps，相当于 2.5GB 每秒——2.5GB 大概是一部低码率 1080P 电影的大小。

除了带宽，5G 更重要的升级在于延迟。

先解释一下「延迟」这个概念。我们常说的网速，其实准确地说应该叫带宽，它和延迟是两回事。

以开车为例子，带宽意味着车道数量 x 车辆限速，它决定了单位时间内这条路理论上能通过多少辆车；而延迟则可以比喻成红绿灯，如果一条路上有很多个红绿灯，那么就算它没限速，车流（数据）也走不快，而且会感觉走不远就要停下来（卡顿）。

云计算是一个流行了近十年的词语，云计算的未来，是人手一个屏幕，存储和运算的任务统一交给云端的服务器。但这个愿景至今仍难落地，问题就在于延迟。

4G 网络目前能达到的最低延迟大概是 20 毫秒（1 秒=1000 毫秒），但尽管已经非常接近有线网络的 5 毫秒级别，实际情况却是 4G 网络的延迟经常会达到甚至超过 100 毫秒。

而人体神经的响应时间普遍在十到数十毫秒，这意味着 4G 网络的延迟还无法让它成为人类的延伸器官。

上面这句话具体解释一下应该这么说：「如果网络延迟低于人类反应时间，那么人类和工具之间的距离可以拉得更远，而人工智能则可以拥有与人类相仿的神经传导能力」。

我们再来看看 5G 技术的理论最低延迟——小于 1 毫秒，也就是 1/1000 秒。这个数据已经低于人类的响应时间，也就是说，运用了 5G 技术的工具已经符合上面的定义，可以成为人类能力的延伸。

怎么延伸？科学界目前的两个主要共识是远距离精准手术，以及智慧交通。

而我们今天讨论的，当然就是智慧交通。

5G 是智能汽车的鸡肋？

把结论放前面：不一定非得支持 5G 才叫智能汽车，但 5G 的确在智能汽车时代有其用武之地，只是目前还不明显。

我们如今常说的智能汽车，大概表现在两个方面：智能座舱，以及自动驾驶。然而 5G 在以上两个领域，还没有成为必备品。

目前智能座舱的进化方向，依然集中在性能和功能相关。比如小鹏 Xmart OS 主打的连续语音、特斯拉新款 Model S 的全新 UI+超强游戏功能，以及奔驰全新 MBUX 的 AR 实景导航等。

上述功能的共同特点，是对软硬件优化提出了更高的要求，但却对网速要求一般。

不仅如此，目前主流的车机娱乐系统芯片，其能达到的网速，也早已超过应用层面的创新需求。比如高通骁龙 820A 最高支持 LTE Category 12 的下载标准，峰值速度达到了 75MB 每秒，甚至远超目前 5G 网络的速度。

除此以外，不使用高通方案的厂商也可以通过其他产品使用高速 4G 网络，比如联发科的 MT2635 车载通信芯片，也可以实现 150Mbps 的下载速度，同样远超目前 4G 网络的实际覆盖能力。

5G 的超高带宽和超低延迟非常吸引人，但对于目前仍处于性能爬坡阶段的智能座舱领域，20、50 倍的网速并非核心诉求。

当我们聊到自动驾驶领域，5G 似乎更尴尬了。

2021 年是自动驾驶的激光雷达元年，2022 年将是四位数 TOPS 算力元年，除此以外，超高清摄像头、算法、数据等等，依然是可预见的将来里面，自动驾驶领域的 TOP 热词。

感知、决策、执行，这就是自动驾驶的三大命门，偏偏没有「网速」，这就是现状。

聊一个更有意思的。

这张截图是新浪财经和《经济观察报》 2010 年 11 月 22 日的报道《3G 时代的车联网》，里面有一段这样写：

「最近有新闻称，车联网这个项目将被列为国家重大专项项目，目前相关内容已经上报国务院，一期拨款有望达到百亿级别，预计 2020 年实现可控车辆规模达到 2 亿辆。」

10 年之后，3G 进化到了 4G，如今 5G 也来了。

而现实大概是这样的：2011-2020 这 10 年里面，我国乘用车销售总量约为 2.4 亿辆，而根据中投顾问的一份报告显示，2015 年我国车联网渗透率约为 10%。

车路协同

3G 时代就已经预言的车联网世界，如今仍未彻底实现，所以5G只能是锦上添花，而非雪中送炭吗？

也许不是 5G 不够好，只是 5G 不够多。

「短视频信息流」是 2017 年以来，移动互联网的新爆点。除此以外，4K、HDR、60帧等等高质量在线视频，也在最近几年蓬勃发展。

「普及」，是新生态的充分必要条件。

4G 高速网络的普及，是短视频和高质量视频爆发的网络基石。和 3G 时代不足 1MB 的平均手持设备网速相比，4G 时代普遍超过了 3-4MB 每秒，足以推动一次质变。

所以，如果 5G 彻底普及了，会让汽车行业产生质变吗？

2011年，福特汽车主席 Bill Ford 在一次 TED 演讲中表示，车企未来不再应该聚焦于卖出多少辆车，而更应该是卖出更智能的车，以及使道路本身变得更智能。

Bill 提出的概念，就是最近十年来智慧交通领域另一个热点——车路协同。

我们如何实现「驾驶」的行为？首先是掌握使用汽车的能力，其次则是阅读道路信息，比如限速、转弯、停车/通行等等。

所以本质上，驾驶者只是汽车与道路之间的纽带，如果有了可以替代驾驶者大脑的思考决策工具（自动驾驶芯片/算法），以及与人类同样甚至更强大的阅读道路能力（传感器、高精地图），自动驾驶就可以实现了。

车路协同用最简洁的话解释，就是用技术手段辅助或者取代驾驶员，加快车辆和道路之间交换信息的速度、广度，甚至深度。

比如前方 5 公里发生事故，最原始的情况是开到现场被堵住了，你才知道那里发生事故；

交通电台的出现，让司机们可以在固定时刻（一般是整点交通新闻）大概了解主要道路的交通情况，这是电台+交警部门合作实现的「车路协同」；

如今导航软件已经非常发达，某地发生交通事故之后，导航软件可以相对及时地得到消息，然后反馈给驾驶员，反应速度和精度都要远胜交通电台，这是目前的「车路协同」。

而 5G 基础上的车路协同，则是秒级，甚至毫秒级别的反应，以及全城全天候级别道路网信息的广度和深度。

真正 5G 车路协同的核心在于「万物互联」，红绿灯、信号杆、路口处都会布置信号收发点，整个道路网就像是人体大脑里的神经元网络一样，每一个神经元感知到的信息，都可以迅速分享给其他神经元，继而分发给器官（汽车）。

得益于 5G 网络超高带宽和超低延迟的优点，这些海量的信息可以迅速及时传送到每一辆支持 5G 的汽车上，帮助驾驶员、辅助驾驶，甚至无人驾驶系统作出决策。

但为什么偏偏是 5G？因为 5G 的其中三个技术基础——毫米波频段，以及Massive MIMO、D2D。

c＝λ·f，光速等于波长乘以频率，这是一个物理公式。由于光速是固定的，所以电磁波频率越高，波长就越短。

5G 有两个主要频段，一个是与 4G 相仿的 sub 6GHZ 频段，也是目前我国主要的 5G 频段，另一个则是 24GHZ 以上的频段，属于超高，甚至半只脚迈进极高频段。

目前低频电磁波信道已经被各种通信网络等占用得很严重，而频率越高，其带宽资源和带宽上限都要更优秀，这也就成为了毫米波之于 5G 的动力，也是优点。

按照上面这条公式，24GHZ 频段的电磁波信号波长大概是 11mm 不到，已经属于毫米波范畴。

毫米波有一个硬伤，在于其信号衰减幅度远大于中低频段，所以毫米波的 5G 需要大量建设基站保证信号强度，这里是巨大的成本投入。

所以这么浪费钱的毫米波，只是为了速度吗？

一般来说，当天线的长度为无线电信号波长的 1/4 时，天线的发射和接收转换效率较高。毫米波的波长比低频段的更短，于是它所需要的的天线就越短，也就是同样空间内可以放下的天线就越多。

这一点完美匹配 5G 时代主打的 Massive MIMO 大规模天线技术。

传统的 4G 网络，支持的天线数量一般不超过 8 个，但 5G 的 MMIMO 最多支持 256 个天线。

使用毫米波频段之后，天线大小大幅度降低，这时候的 MMIMO 就可以在相同空间塞进更多天线，也就保证了终端本身的信号质量和响应延迟——这两点对于智能汽车至关重要。

最后一个是 D2D。

D2D 即 Device-to-Device 终端直通，指的是两个对等的用户节点之间直接进行通信的一种通信方式。

简单说一下就是用 5G 网络当 WiFi 使，如果两台设备距离足够近，以及协议内等级相同，它们之间就可以共享蜂窝网络资源，甚至可以直接收发数据。

也就是说，理论上 5G 状态下的车路协同，既不需要连接 WiFi，更不需要消耗流量，数据传输甚至只在道路和车辆之间发生，可以不通过基站。

战未来

今天我们讨论的是「未来」，而不是现在。但未来正在以加速度的方式到来。

2020 年 5 月 22 日，《2020 年国务院政府工作报告》提出，重点支持「两新一重」，其中「一新」，是「新基建」，其中又包括七大领域：

5G 基站建设、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能，以及工业互联网。

今年 1 月 26 日，工信部宣布 2020年全国实现新建开通 5G 基站超 60 万个，2021 年，我国计划新建 5G 基站同样达到 60 万个。

去年 11 月 11 日，我国 《智能网联汽车技术路线图 2.0》发布，里面提出C-V2X 终端的新车装配率 2025 年达 50%，2030 年基本普及。

也就是说，5 年后，每年会有超过 1000 万辆支持 C-V2X （蜂窝网络车联网）的新车上市，10年后，可能将不会有不支持 V2X 的「传统车」上市。

道阻且长，不是我们不赶路的理由。