EMQ 映云科技助力中移上研院建設(shè)西部首個國家級車聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)示范區(qū)

隨著 C-V2X、MEC 及 5G 技術(shù)快速發(fā)展,汽車駕駛也將逐漸從單車智能走向車路協(xié)同的自動駕駛。隨之而來的是海量連接、超高吞吐、超低時延和高安全性的智能網(wǎng)聯(lián)化場景需求。

實現(xiàn)「人-車-路-云」的信息高效協(xié)同,將極大推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車快速發(fā)展,提供更安全、更智能的出行方式,同時賦能智能路況綜合感知、動態(tài)協(xié)同交通控制等功能,為智能交通發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

本文將分享EMQ映云科技如何助力中國移動上海產(chǎn)業(yè)研究院在重慶兩江協(xié)同創(chuàng)新區(qū)車路協(xié)同二期項目中的車聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)。

項目背景

重慶兩江協(xié)同創(chuàng)新區(qū)已成功納入《成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈建設(shè)規(guī)劃綱要》,是成渝地區(qū)打造具有全國影響力的科技創(chuàng)新中心核心承載區(qū)。

在獲得工信部批準(zhǔn)創(chuàng)建國家級智能網(wǎng)聯(lián)先導(dǎo)示范區(qū)后,重慶兩江新區(qū)成為全國第四個、西部第一個國家級車聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)示范區(qū),規(guī)劃在龍盛片區(qū)打造 55 公里的 5G 車路協(xié)同示范路段。同時還承擔(dān)著建設(shè)西部地區(qū)車聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)區(qū)的重要使命,旨在打造車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài),匯聚高端創(chuàng)新資源。

中移上研院為重慶兩江新區(qū)智能網(wǎng)聯(lián)先導(dǎo)示范區(qū)建設(shè)車路協(xié)同 5G 云控平臺,基于中國移動「5G + 北斗 + V2X 三網(wǎng)協(xié)同、云網(wǎng)融合」方案,利用全國首創(chuàng)的 5G RCS 車路協(xié)同消息技術(shù),構(gòu)造起針對山地城市交通場景、社會車輛可感知的車路協(xié)同示范區(qū)。將示范區(qū)內(nèi)所有的道路信息、交通工況信息,借助路側(cè)設(shè)備和 5G + 北斗 + V2X 網(wǎng)絡(luò),收集到云控中心。

基于無人駕駛車輛,可利用 5G 超遠(yuǎn)距離感知的方式獲取前方的交通信息,并據(jù)此規(guī)劃調(diào)整車輛配速。而針對社會車輛,也可以利用 5G 終端,實時收取云控平臺傳來交通工況信息,及時掌握路況,實現(xiàn)車路協(xié)同。

在中移動上研院車路協(xié)同 5G 云控平臺的整體建設(shè)過程中,EMQ映云科技的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施框架發(fā)揮了人聯(lián)、車聯(lián)、路聯(lián)、網(wǎng)聯(lián)和云聯(lián)的關(guān)鍵作用和核心能力輸出,為車路協(xié)同、高精地圖和自動駕駛的應(yīng)用場景建設(shè)提供了超低時延消息通信服務(wù)。

業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)

作為全國智能網(wǎng)聯(lián)先導(dǎo)示范區(qū)中唯一的山地城市交通場景,在整個系統(tǒng)構(gòu)建過程中,系統(tǒng)建設(shè)始終面臨著如下業(yè)務(wù)需求:

1、隧道特色道路需求:項目覆蓋 5.5 公里開放測試道路(同時是自動駕駛公交示范道路),包含 2 個十字路口、2 個丁字路口、1 個隧道,道路特征從常規(guī)到隧道特色,復(fù)雜多樣;

2、自動駕駛需求:車輛不僅需要實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián),還需實現(xiàn)車路協(xié)同與自動駕駛結(jié)合的豐富應(yīng)用;

3、3D 地圖需求:平臺地圖從二維到 3D 數(shù)字孿生,生成一套與現(xiàn)實世界同步,可展示、可測量、可控制的動態(tài)虛擬場景;

4、多維度交互需求:平臺能力從單純的展示功能到實現(xiàn)人、車、路、網(wǎng)之間的數(shù)字化信息交互;

5、5G 智能網(wǎng)聯(lián)需求:應(yīng)用場景從網(wǎng)聯(lián)場景到 5G+ 網(wǎng)聯(lián)場景實現(xiàn)特色應(yīng)用。

因此,中移動車路協(xié)同云控平臺中對于將人、車、路、網(wǎng)、云進(jìn)行連接和消息處理的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施就提出了如下挑戰(zhàn):

海量車載單元、路側(cè)單元接入:新一代的車路協(xié)同場景有海量的設(shè)備參與,需要解決海量的車機(jī) OBU 和路側(cè) RSU 設(shè)備的安全接入能力。

V2X 消息高可靠、低時延通信:車路協(xié)同場景消息通訊及業(yè)務(wù)處理都對時延高度敏感,V2X 消息轉(zhuǎn)發(fā)需解決車路消息毫秒級的低時延可靠傳輸。

端到端的消息追蹤和流計算處理:解決車路協(xié)同的消息編解碼和高效的多數(shù)據(jù)流協(xié)同計算能力,方能實現(xiàn)更多 V2X 的特定場景。

解決方案

在重慶兩江協(xié)同創(chuàng)新區(qū)的車路協(xié)同架構(gòu)中,中移動上海研究院采用了 EMQ 提供的云原生分布式物聯(lián)網(wǎng)消息服務(wù)器 EMQX 作為核心消息處理系統(tǒng),完美解決了業(yè)務(wù)面臨的物聯(lián)挑戰(zhàn)。

EMQX 串聯(lián)了車路協(xié)同建設(shè)的三大主體:車-路-云。所有與車、路相關(guān)的數(shù)據(jù),都會通過應(yīng)用 EMQX 組件送到云端,所有云端數(shù)據(jù)的下發(fā)也同樣會經(jīng)過 EMQX。實現(xiàn)了以下能力:

車端連接和數(shù)據(jù)采集:接入本期建設(shè)的 13 類自動駕駛與網(wǎng)聯(lián)車輛,將車端數(shù)據(jù)傳遞到自身的車輛調(diào)度監(jiān)管平臺,同時也要傳遞到應(yīng)用中間件中的車輛智能網(wǎng)關(guān)。

路端連接和數(shù)據(jù)采集:OBU 數(shù)據(jù)會通過路側(cè)的 RSU 給到 RSU 網(wǎng)聯(lián)路側(cè)設(shè)備,最終由這些智能網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳下達(dá)。路側(cè)設(shè)備包含了攝像機(jī)、雷達(dá)、邊緣計算設(shè)備等,這些設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)會給到路側(cè)智能網(wǎng)聯(lián)單元,同時若行業(yè)監(jiān)管平臺需要這些路側(cè)設(shè)備的第一手源數(shù)據(jù),比如交警要的違章數(shù)據(jù),路側(cè)設(shè)備也可直接給到行業(yè)監(jiān)管平臺。

應(yīng)用端的消費和連接:EMQX 對接了應(yīng)用支撐體系和應(yīng)用場景體系,為應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)消費和服務(wù)。EMQX 為應(yīng)用支撐體系中的交通大數(shù)據(jù)分析支撐平臺、智能網(wǎng)聯(lián)應(yīng)用支撐平臺、數(shù)字孿生平臺,和應(yīng)用場景體系中面向 B 端示范區(qū)運營的場景、面向 C 端一體化出行服務(wù)的場景以及面向 G 端交通管理的場景提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)保障。

中移動上海研究院車路協(xié)同總體框架

基于 EMQX 的車路協(xié)同消息傳遞框架

基于 EMQX 的車路協(xié)同平臺具備了以下能力,完美解決了用戶在物聯(lián)框架上的核心問題和挑戰(zhàn):

低時延:車路協(xié)同、自動駕駛場景對消息時延相當(dāng)敏感, EMQX 基于強(qiáng)大的消息陸由可以實現(xiàn)超低時延的消息通信,可滿足車聯(lián)網(wǎng)場景的時延要求。

海量連接:EMQX 采用分布式集群架構(gòu),支持千萬級車載/路側(cè)設(shè)備的并發(fā)接入,并支持容量的水平動態(tài)擴(kuò)展能力。

QoS 消息可靠傳輸:EMQX 支持全棧的 MQTT 協(xié)議支持,通過 MQTT QoS 機(jī)制保障消息的可靠傳輸。

平臺高可用:通過高可用的分布式集群搭建,EMQX 支持自動集群、集群腦裂監(jiān)測和集群腦裂自愈合等能力,可以提供 99.99% 的 SLA 服務(wù)保證。

方案成果

重慶兩江協(xié)同創(chuàng)新區(qū)項目是國家級車聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)區(qū)的重要組成部分,項目實現(xiàn)了重慶山地城市車路協(xié)同多場景智能駕駛,打造全國首個「碳中和」智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū),提供自動駕駛、車路協(xié)同測試服務(wù),部署山地城市自動駕駛巴士示范運營。

上研院依靠端到端自研產(chǎn)品實現(xiàn)技術(shù)卡位,完成了該項目的快速交付,同時也實現(xiàn)了國內(nèi)首個基于 5G 消息的車路協(xié)同多業(yè)務(wù)場景驗證。

基于 EMQX 構(gòu)建的中移動上研院車路協(xié)同云控平臺為智能網(wǎng)聯(lián)應(yīng)用提供了支撐,進(jìn)一步實現(xiàn)了運營管理平臺、交通數(shù)字孿生與可視化展示系統(tǒng)、云控服務(wù)平臺的建設(shè)。

該項目打造了具備出行服務(wù)、智慧車輛管控、智慧設(shè)備管理、信息發(fā)布、協(xié)同感知、數(shù)據(jù)融合、協(xié)同決策以及持續(xù)演進(jìn)能力的云控平臺,形成了以基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境支撐產(chǎn)業(yè)服務(wù)平臺、以產(chǎn)業(yè)服務(wù)平臺促進(jìn)場景應(yīng)用、以場景應(yīng)用建立運營管理機(jī)制、以運營管理完善基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境的良性循環(huán)。

通過該項目樹立車聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)應(yīng)用高地和產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務(wù)典范,中移上研院將繼續(xù)提高應(yīng)用場景豐富性和車聯(lián)網(wǎng)滲透率,不斷豐富智能網(wǎng)聯(lián)應(yīng)用功能,提升用戶使用黏度和智能網(wǎng)聯(lián)高端功能在線使用率,為公眾、企業(yè)和政府提供各項便捷、高效服務(wù)。

客戶證言

「車路協(xié)同項目的成功離不開 EMQ 的大力支持?；?EMQX 物聯(lián)網(wǎng)消息服務(wù)器,我們在車端、路端、應(yīng)用端實現(xiàn)了統(tǒng)一的設(shè)備消息采集、傳遞、處理和分析,構(gòu)建了高性能、高可靠并支持海量物聯(lián)網(wǎng)終端 MQTT 連接的物聯(lián)平臺,為整個車路協(xié)同項目建設(shè)構(gòu)建提供了堅實的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施框架?！?/p>

——中國移動上海產(chǎn)業(yè)研究院產(chǎn)品經(jīng)理 曾繁榮

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