通感一體：智慧交通、智慧低空普及的“第五元素”

極客網·極客觀察（朱飛）1月10日 近日，IMT-2020（5G）推進組發(fā)布年度最后一個測試——全球首個面向5G-Advanced通信感知一體測試驗證——在業(yè)內外引發(fā)廣泛關注。該成果的發(fā)布，不僅讓通信業(yè)界看到了持續(xù)演進下5G能力的“跨界”躍升，也讓自動駕駛、無人機等領域的人們，看到了通感一體對各自行業(yè)突破發(fā)展瓶頸帶來的全新可能！

當日，在中國信通院IMT-2020（5G）推進組的指導下，華為在懷柔測試場完成了全球首個面向5G-Advanced通信感知一體技術驗證。該測試聚焦在智慧交通和園區(qū)入侵檢測的應用場景，采用毫米波頻段，在感知資源占比不超過15%的情況下，取得了三個維度的優(yōu)異成績：一是探測距離超過主流交通雷達一倍以上，有助于大幅降低部署成本；二是位置精度達到車道級，能夠分辨全路段不同車道不同速度的目標；三是車輛和人員檢測準確率達到100%，滿足智慧交通和園區(qū)入侵的應用需求。

5G在持續(xù)演進過程中的這一“跨界”創(chuàng)新，不由得讓人聯(lián)想到科幻電影中的“第五元素”，其在連接人與自然，同時連接組成自然界的“風火水土”四元素時發(fā)揮了至關重要的橋梁和使能作用。通信和感知能力融會貫通的通感一體，也恰似人類社會感知萬物，聯(lián)接萬物，通向智能世界的“第五元素”。

感知能力是智能世界的普遍需求

智慧交通、智慧低空迎來“第五元素”

大家知道，近年來人們憧憬并為之努力的智能世界有三個層層遞進的特征：一是萬物互聯(lián)，二是萬物感知，三是萬物智能。其中萬物感知是基礎之一，感知的信息越豐富，聯(lián)接的數(shù)據(jù)就越翔實，通過計算產生的智慧就越強大。在這樣的大背景下，通信感知融合需求被逐漸發(fā)掘，并在關鍵領域顯露巨大應用潛力。

· 通感一體為智慧交通和自動駕駛開辟新賽道

在智慧交通領域，自動駕駛被認為是美好的未來，當前業(yè)界面臨一個共同的難題：雖然新舊造車勢力紛紛上馬自動駕駛，但在傳統(tǒng)技術賽道上，無論配置多強大、算法多厲害，都不敢公然宣稱商用高級別自動駕駛。根本原因就在于Corner Case的存在，單車無法將Corner Case的概率降低到可以接受的程度，無法解決“鬼探頭”、異常入侵等問題。

傳統(tǒng)技術賽道上，業(yè)界的做法一種是在視覺算法上不斷學習精進，讓汽車更具慧眼。然而這種方式在面對那些沒有學習過的特殊場景時表現(xiàn)得束手無策。另一種是從人眼到機器眼，在純視覺基礎上增加傳感器和雷達。這雖然能夠解決陰天、雨天、黑夜中的視力問題，但仍然沒有跳出車內視角，以至于遇到遮擋、突發(fā)情況時，仍然難以收集足夠數(shù)據(jù)及時做出反應。

“不識廬山真面目，只緣身在此山中”，經歷挫敗后人們意識到自動駕駛的下一步必須跳出單車智能，追求車路協(xié)同智能，徹底打破視野局限。然而要想讓“人、車、路、環(huán)境”都實時可感知、可聯(lián)接、融合計算，傳統(tǒng)方案在技術實現(xiàn)和成本效益兩個層面遇到了“魚與熊掌不可兼得”的挑戰(zhàn)，以至于進展緩慢。

5G-Advanced通感一體技術，將感知能力原生融入通信系統(tǒng)，利用連續(xù)覆蓋的5G網絡來探測物理世界，以較小的感知資源消耗提供高精度、高分辨率的測距、測速、定位等感知能力，在為道路提供連續(xù)無死角的感知能力基礎上，通過5G大帶寬能力將道路感知與車輛感知互聯(lián)融合，再結合邊緣計算、AI等展開智能計算，可以說為汽車開了“天眼”，在解決自動駕駛的Corner Case難題上開辟了新的技術賽道。

· 通感一體讓低空無人機實現(xiàn)靈活高效與安全可控兼得

除了地面交通，空中的交通也在發(fā)生智變。尤其是隨著無人機在巡檢、測繪、農業(yè)、物流等行業(yè)的逐步應用，低空經濟概念興起并日益火熱。然而目前無人機主要是在隔離空域內飛行，若要普及必將面臨航空安全、公共安全等多個方面的諸多問題。

以市場空間巨大但仍未規(guī)模應用的無人機物流為例，其可以高效解決最后一公里配送的人力及效率問題，但隨意亂飛造成的隱私泄密、空中碰撞、噪聲干擾等問題也顯而易見。參照智慧交通，智慧低空的“人、機、航線、環(huán)境”感知協(xié)同同樣需求迫切。 

目前低空無人機安防市場多種探測方案并存，但都面臨技術、效率、成本等諸多限制，5G-Advanced通感一體技術可以發(fā)揮5G網絡優(yōu)勢，讓通信和感知共用資源、共享成本實現(xiàn)更好的感知性能及成本效益，一方面能夠滿足低空無人機聯(lián)網作業(yè)的大帶寬通信需求，實現(xiàn)無人機的實時控制和載荷數(shù)據(jù)的實時回傳；另一方面又可實現(xiàn)位置、速度、航道、禁飛區(qū)等信息的連續(xù)感知探測，確保無人機依法依規(guī)飛行，同時防范非合作無人機入侵導致的各類安全事故。

由上可見，面向智能世界，感知能力的需求無處不在。特別是在諸如以自動駕駛為主要表征的智慧交通，以無人機作業(yè)為代表的智慧低空等領域，感知能力堪稱保障汽車、無人機等設備高效運作，同時不會陷入混亂的“紅綠燈系統(tǒng)”。5G-Advanced通感一體測試驗證的成功，無疑將賦予汽車、無人機等設備超越聯(lián)接的更豐富的體征，大幅提升它們的感知能力。

立志改變社會的5G持續(xù)演進

5.5G通感一體超越聯(lián)接跨入新藍海

盡管上述5G-Advanced通信感知一體測試驗證取得圓滿成功尚屬全球首例，但這一理念的提出及業(yè)界為之付出的努力卻有些時日了。在2020全球移動寬帶論壇(Global MBB Forum)期間，華為就提出了5G持續(xù)演進的5.5G產業(yè)愿景，在ITU定義的eMBB、mMTC、URLLC三大標準場景基礎上擴展了UCBC、RTBC、HCS三大新場景。其中的HCS，正是通信感知融合。 

5G-Advanced通信感知一體測試驗證的成功，印證了HCS課題的理論及實踐可行性，表明憑借天然的組網優(yōu)勢，強大的覆蓋能力，大規(guī)模的天線陣列，5G網絡可以通過軟硬件升級，在滿足通信需求的同時具備原生的感知能力，并通過通信系統(tǒng)將感知信息快速融合，成為通感一體的融合網絡，達到“1+1>>2”的效果。

可預見，不只是智慧交通和智慧低空場景，未來通感一體在產業(yè)園區(qū)管理、重點場所安全防護、無人工廠機器協(xié)作，乃至元宇宙（數(shù)字孿生/數(shù)字原生）的構建和運行領域，都將發(fā)揮至關重要的作用，孕育巨大的商業(yè)及社會價值。而立志改變社會的5G，持續(xù)演進到5.5G通感一體后，亦將超越聯(lián)接，跨入新藍海！

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