重新定义城市交通的速度并推动其转型

本文是关于物联网 (IoT) 使能技术的五部典系列文章中的一篇的摘要。文章全文可在 wevolver.com 网站上查看。

简介

所有领域都能感受到物联网的变革潜力，不过，智慧城市是一个主要的受益领域。越来越多的人认识到智慧城市是一个智能对象互联互通的网络，而交通和运输则是实现智慧城市可持续发展、高效和安全目标的关键。交通运输和相关系统的预期进展取决于 5G 和 6G 所提供的高速、低延迟的数据传输。

5G：连通性革命

与 4G 及前几代专为移动领域设计的移动标准不同，5G 是为了满足移动及以外领域的需求而设计，能够连接设备、对象、机器、任务关键系统，几乎涵盖所有能从通信受益的东西。

以正交频分复用技术 (OFDM) 为基础，5G 采用与 4G LTE 类似的移动联网原理，但它利用了新的 5G NR 空中接口来进一步增强 OFDM 调制，以获得更高的灵活性和可扩展性。5G 的这种能力，加上使用更宽的带宽，包括 sub-6 GHz 和毫米波频段，使其具有 Gbps 级吞吐量（比 LTE 快 10 至 100 倍）、低延迟（约 1 毫秒）和应用领域更广泛的特点。

5G 快速、稳健，并能支持大规模机器类型通信 (mMTC)，可提升物联网、人工智能、增强现实 (AR) 和虚拟现实 (VR) 等变革性技术的发展潜力和影响。

6G：超越 5G

6G 还不是正式标准，仍处于早期研究阶段。但其最终将超越目前的 5G 服务，并在速度、覆盖范围、网络优化和功率方面得到改进，可满足下一代物联网的需求。

在速度方面，6G 有望利用各种超高频率及采用先进技术的无线电来实现较高的数据传输速度，预计将达到 5G 目前 20 Gbps 理论速度的 100 倍。在覆盖范围方面，目前正在探索将卫星技术用于 6G 部署。一旦成功，则会提高 6G 的普及率，避免像 5G 部署那样麻烦，而且即使是世界各地最偏远的地方也可以实现可靠的连接。随着设备的省电需求日益增长，而功耗成为制约 5G 的一个主要因素，6G 的设计中就必须考虑降低功耗。

5G/6G 与移动性

这些新通信标准正在以更高的数据传输速度、更低的延迟以及其他特性改变和释放移动领域的新可能，包括：

1.基于车载连接的解决方案

2.V2X（车联万物）

3.联网与自动驾驶汽车

实现更智能的城市交通基础设施

5G 提供了更好的连接性和低延迟性，对公共和私人交通基础设施具有重大影响。居住在城区的人们对这些影响将感受最深，更好的公共交通解决方案将简化交通，减少拥堵并改善空气质量。

动态交通规划与交通疏导

联网的车辆、公共汽车站、带有嵌入式传感器的道路、交通摄像头等，这些设施将利用 V2V、V2I 以及车联万物（车联车和车联基础设施等等）通信，提高城市交通的效率。

这种系统提供的不同交通运输方式和基础设施之间的连接将改善用户的交通体验，使人们能够根据联网的公交车站/地铁等提供的近乎实时的位置信息和预计到达时间更新，轻松选择交通方式。这种系统还可以根据对人群的洞察，自动将车辆重新安排到有更多需求的路线，减少用户的等待时间，并防止与近乎空载或超载车辆运营相关的收入和运营效率低下问题。

5G 联网自动驾驶汽车将有可能通过减少人为错误，以及设定汽车在不使用时离开城区来缓解交通拥堵。这些措施还可以改善拼车的情况，进一步减少道路上的汽车数量，并最终减少交通拥堵。

所有这些功能和应用将协同工作，防止交通堵塞，帮助缓解拥堵，并从整体上为用户提供一个更高效、更可靠的交通系统。

提高安全性和透明度

车载连接和 V2X 通信将提高车辆之间和道路上的安全性。通过增加警报和添加紧急制动系统，车辆与其他设备的通信能力将提高驾驶员和其他道路使用者（从行人到骑行者）的安全性。车辆将能够与安装在道路、路标等处的传感器进行相互通信，以共享有助于执行限速的信息。此外，影响行程的环境数据，如恶劣路况、事故和其他紧急情况的警报，也将共享，使驾驶员能够动态地改变行车路线，并在需要时协助其他驾驶员。自动实时向紧急服务部门报告等功能可以提高事故处理的响应速度，减少事故造成的死亡。[1]

结语

5G 和 6G 的开发和部署将推动各种规模的新型交通连接方式的运用，并为人们带来更安全、更高效、更可持续的交通选择。创新面临着各种挑战，包括安全、隐私和政府监管，设计工程师和政府机构必须共同解决这些问题，以确保充分发挥互联交通的潜力。

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参考资料

1. Monserrat JF, Diehl A, Bellas Lamas C, Sultan S. Envisioning 5G-Enabled Transport.

2. Grijpink F, Härlin T, Lung H, Ménard A. Cutting through the 5G hype: Survey shows telcos’ nuanced views.