自動(dòng)駕駛車輛經(jīng)常被吹捧為加速部署專用 5G 網(wǎng)絡(luò)的殺手級(jí)用例。然而，大多數(shù)可供購(gòu)買和部署的自動(dòng)駕駛車輛并不需要 5G 連接。STL Partners（德國(guó)一家電信咨詢公司） 采訪了領(lǐng)先的自動(dòng)駕駛車輛制造商，以了解他們的連接需求。

自動(dòng)駕駛車輛通常被譽(yù)為 5G 的 "殺手級(jí) "用例

電信運(yùn)營(yíng)商正在積極探索專用 5G 網(wǎng)絡(luò)的潛力，將其作為向企業(yè)提供專用安全連接的一種手段，以實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)型工業(yè)自動(dòng)化和關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用。通過提供量身定制的解決方案，電信運(yùn)營(yíng)商正在尋求開發(fā)新的收入來源，但要成功實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就必須為每項(xiàng)技術(shù)建立可行的商業(yè)案例，并證明其對(duì)最終客戶的價(jià)值。自動(dòng)駕駛車輛用例通常被視為私人 5G 應(yīng)用的 "關(guān)鍵 "或 "殺手級(jí) "用例，尤其是在工廠、倉(cāng)庫(kù)或港口等園區(qū)環(huán)境中。

自動(dòng)車輛包括自動(dòng)導(dǎo)引車 (AGV) 和自主移動(dòng)機(jī)器人 (AMR)。在討論專用 5G 網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵用例時(shí)，人們通常會(huì)提到 AMR。在概述自動(dòng)駕駛車輛為何可能成為或不成為 5G 應(yīng)用的殺手級(jí)用例之前，我們有必要考慮一下 "自動(dòng)駕駛車輛"（無論是 AGV 還是 AMR）的確切含義。

自動(dòng)導(dǎo)引車（AGV）

自動(dòng)導(dǎo)引車是用于在不同場(chǎng)所處理和運(yùn)輸材料的車輛，這可能包括醫(yī)院環(huán)境中的醫(yī)療設(shè)備或用品，或制造工廠中的原材料。通常，AGV 通過固定的磁帶或嵌入地面的電線進(jìn)行導(dǎo)航。其設(shè)計(jì)目的是執(zhí)行重復(fù)性更強(qiáng)的預(yù)定路線。因此，AGV 系統(tǒng)不依賴實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換，也不需要 5G 所提供的高帶寬通信來導(dǎo)航。由于它們使用這些預(yù)先編程的路線和簡(jiǎn)單的指令獨(dú)立運(yùn)行，即使出現(xiàn)連接問題（如 Wi-Fi），系統(tǒng)也能相對(duì)高效地運(yùn)行。

當(dāng)提到自動(dòng)駕駛車輛是 5G 連接的一個(gè)關(guān)鍵用例時(shí)，人們通常指的不是像這里描述的那樣按照固定路線行駛的 AGV，盡管 "AGV "一詞有時(shí)被用作所有自動(dòng)駕駛車輛的簡(jiǎn)稱。相反，人們?cè)谔岬接兄谕苿?dòng)專用 5G 網(wǎng)絡(luò)采用的自動(dòng)駕駛車輛用例類型時(shí)，通常指的是 AMR。

自主移動(dòng)機(jī)器人（AMR）

自主移動(dòng)機(jī)器人的工作方式與 AGV 類似，都是在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)送材料。不過，它們使用更復(fù)雜的軟件和計(jì)算來繪制它們所航行的場(chǎng)地地圖，與其他 AMR 進(jìn)行通信，并且無需使用軌道即可自由移動(dòng)。AMR 的優(yōu)勢(shì)在于為終端客戶提供更大的靈活性、適應(yīng)性和可擴(kuò)展性，使其非常適合任務(wù)和布局可能經(jīng)常變化的動(dòng)態(tài)環(huán)境。例如，鑒于客戶對(duì)定制化的需求日益增長(zhǎng)，許多制造商都越來越傾向于采用這種方式。

與 AGV 相比，AMR 利用更先進(jìn)的傳感器和制圖技術(shù)進(jìn)行自主導(dǎo)航。它們甚至可以通過車輛之間的虛擬地圖共享進(jìn)行互動(dòng)，并相互協(xié)調(diào)高速移動(dòng)。因此，5G 可以在多個(gè)方面提供幫助：

5G 更快的數(shù)據(jù)傳輸速度和更低的延遲使 AMR 和中央控制系統(tǒng)之間能夠進(jìn)行更多的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換，從而使它們和中央控制系統(tǒng)能夠更快地做出反應(yīng)，更迅速地應(yīng)對(duì)不斷變化的情況。

高帶寬還使 AMR 具備一些更先進(jìn)的功能，如同步定位和映射（SLAM）或高級(jí)目標(biāo)識(shí)別（有些 AMR 甚至配備了計(jì)算機(jī)視覺和實(shí)時(shí)人工智能/ML）。這將帶來更好的導(dǎo)航、避障以及與其他系統(tǒng)和人類更強(qiáng)（更安全）的互動(dòng)。

先進(jìn) AMR 與 5G 之間的關(guān)系見下圖 1。這些 AMR 通常被視為專用 5G 網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵用例。

大多數(shù)自動(dòng)駕駛車輛不需要 5G 來實(shí)現(xiàn)最佳功能

雖然如圖 1 所述，AMR 需要 5G 連接才能實(shí)現(xiàn)最佳性能，但現(xiàn)實(shí)情況是，一般來說，AMR 技術(shù)還沒有先進(jìn)到需要 5G 的地步，而且鑒于現(xiàn)有的 AGV 系統(tǒng)，AMR 的應(yīng)用尚未普及。通常情況下，AMR 的運(yùn)行速度無法滿足以 5G 提供的超低延遲發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的要求。盡管如此，在 5G 網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的自動(dòng)駕駛車輛仍將受益于 5G 的超低延遲、可靠性、帶寬和移動(dòng)性。然而，這些優(yōu)勢(shì)并不是車輛以最高效率運(yùn)行所必需的。盡管情況在不斷改善，但在 5G 模塊的可用性和價(jià)格方面仍存在一些挑戰(zhàn)，這會(huì)影響 AMR 與專用 5G 網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性和實(shí)施。

STL Partners 在 2023 年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)（Hannover Messe 2023）上采訪了 10 家生產(chǎn)自動(dòng)駕駛車輛的公司，以進(jìn)一步了解自動(dòng)駕駛車輛產(chǎn)品對(duì) 5G 的需求和使用情況。我們采訪的每家公司生產(chǎn)的車輛都能自主導(dǎo)航，無需軌道引導(dǎo)，大體上屬于 AMR 而非 AGV（有兩家公司例外--Hito 機(jī)器人系統(tǒng)公司和 Staubli 公司--這兩家公司都是沿著固定線路行駛的 AGV）。

在我們采訪過的公司中，只有一家公司生產(chǎn)設(shè)計(jì)用于 5G 連接的車輛，這家公司就是 SEW Eurodrive。與我們交談過的公司見圖 2。