借助 5G 实现车队远程信息处理现代化
面对不断上涨的油价，以及消费品价格处于历史高位，比以往任何时候都更多的货物被包装、运输和交付。 虽然车队中有更多的车辆来提供最后一英里的交付，但这一现实源于运输车队可用性的普遍短缺。无论是司机短缺，还是只是运输物流供应链/法规的一个伪命题，都不重要。重要的是充分利用现有运输资源的能力。
提高车队运营效率、安全和及时性的一个新兴解决方案是使用5G车队远程信息处理技术来更有效地监控司机，提供帮助，甚至实现实时远程操作。加强车队管理的准确性和能力，最终将带来一场车队管理的革命，无疑可以缓解全球各地的运输物流挑战。
本文将研究使用5G的车对车（V2V）和车对基础设施（V2I）网络将如何改变车队管理的所有方面。
5G是如何彻底改变车队远程信息处理的
随着全球3G服务的退役，现在车队远程信息处理服务提供商和运营商必须找到服务来取代之前3G服务所提供的功能。尽管这些传统的3G服务通过GPS数据更新和最小的车辆运行数据提供了对车辆位置的宝贵见解，但这些服务最终受到低吞吐量、高延迟和经常不可靠的服务的影响。这在某种程度上仍然是4G服务的情况，它的设计或建造并不是为了提供最新5G技术的吞吐量、延迟或可靠性能力。
有了5G服务提供的高度多样化的异质网络类型，现在可以通过低延迟的通信和数据传输保持实时连接。现在有一些5G服务将地球同步轨道（GEO）卫星、低地球轨道（LEO）卫星和地面5G服务整合在一个无缝连接解决方案中。这是5G趋势的一部分，在这种趋势下，几种服务交付方式，如卫星、异构蜂窝网络，甚至Wi-Fi网络，都被用来提供作为单一网络运行的连接解决方案。
这些新的连接能力为车队远程管理解决方案打开了许多大门。例如，现在有蓝牙?低能量（BLE）转发器嵌入包装和集装箱中，能够在运输过程中感知资产的状况，并与安装在车辆上的网关进行通信（图1）。
图1：由于BLE转发器的存在，运营商可以在一个新的水平上追踪包裹。
此外，其中一些资产状况传感设备还可以作为跟踪设备使用，可用于监测整个供应链的资产。这些功能可以实现对资产的实时监控。它们还可以被人工智能/机器学习（AI/ML）算法用来提供大量的数据和分析服务，最终可以优化和提高供应链。
对于拥有不断扩大的车队的公司来说，另一个关键工具是能够监测司机，并在出现紧急情况、设备故障或车辆故障时提供协助服务。在某些情况下，这些服务可能需要远程技术人员提供指导，而现场的远程会议可能是最大限度地减少停机时间和确保司机安全的重要工具。5G增强现实/虚拟现实（AR/VR）头盔、智能手机或平板电脑技术可在现场用于快速诊断车辆或技术问题。用户可以通过远程连接的操作员或机械师来帮助司机和支持人员，迅速解决那些本来需要昂贵的服务电话或拖到维修设施的问题。
虽然仍然有些未来主义，但车队的非紧急远程操作（远程操作）的选择正在成为现实。远程操作可以大大缓解司机的压力，提高整体道路安全，确保车队的高效运作，并且非常适合更好地促进车队向电动车的过渡。这些新功能还可以包括使用低延迟和超可靠通信（URLLC）的道路实时车辆协调，这是5G标准的一部分，以实现车对车（V2V）通信。这可以让一个司机负责几个车队的车辆，每个车辆都是半自动运行的，就像欧洲一直在进行的跟车作业的小道。
5G V2V和V2I车队管理/远程信息处理所需的技术
5G服务的新能力正在实现新的服务和功能，这在高度专业化的企业4G系统之外是不可能的。在政府的大力支持和积极的服务扩展下，成为普遍标准的一部分，使5G解决方案能够提供低延迟、超可靠性、极端速度和新的网络拓扑结构。
5G车辆通信和5G基础设施通信
5G的部分新功能包括5G系统能够直接进行点对点（P2P）的互通，而不需要通过基础设施转发信息。这对于车队车辆之间的协调，或V2V通信是至关重要的。为了让高速车辆安全有效地组织起来，V2V通信的延迟必须低至零点几毫秒或亚毫秒。否则，控制算法可能不够快或不够稳定，无法防止不理想的不稳定性和竞赛条件。此外，V2V通信必须非常可靠，以提供无间隙、实时传输的相对较高的数据传输率。这些新的5G支持的V2V通信能力还需要同时支持几辆车之间的多个数据流。
为了支持这些能力，这些车队的车辆将需要配备移动5G企业单位，这些单位也与GPS配对，与车辆诊断信息的连接，以及AI/ML边缘节点（图2）。自主车辆功能或远程操作也需要一整套机器视觉（MV）能力，包括视觉相机、红外相机、接近传感器、毫米波（mmW）汽车雷达，可能还有光探测和测距-激光雷达（LIDAR）。
图2：配备5G的车队将需要与GPS配对，并包括自主和AI功能，以提高监测和效率。(图片来源：AA+W/Stock.Adobe.com)
为了适应车辆到基础设施（V2I）的卫星通信，车队车辆将需要一个具有相关卫星跟踪技术的卫星通信链接。这种系统还需要自己的数据存储、内存、备用电源和电磁干扰（EMI）保护。这些移动5G设备可能也将受益于额外的无线连接，包括Wi-Fi? 6e、BLE，以及可能的其他智能设备服务。
5G基础设施网络和车队管理网络：高速和低延时
除了配备5G车队远程信息处理设备的技术能力外，还需要有一个基础网络基础设施来支持高速和URLLC 5G功能，这是现代车队管理的理想选择。虽然美国大都市地区的5G高速服务建设已经被著名的电信服务提供商（telcos）积极推进，但在更多的郊区或农村地区，5G服务的建设要慢得多。这就是5G地面服务和GEO/LEO卫星服务之间的协调对于实现移动车辆所到之处的5G服务的无缝连接至关重要。美国联邦通信委员会最近批准了Starlink LEO卫星地面终端用于移动用途，这是实现新卫星服务与车队车辆高速数据连接的巨大一步。
除了底层网络基础设施，还需要有远程网络和管理服务，这些服务也要像它们需要通过的5G网络一样反应迅速和可靠。许多这些新的车队管理服务将需要通过分布式云服务进行智能管理，以减少延迟，确保可靠性，并允许高数据传输率。此外，这些服务应与足够强大的连接边缘硬件搭配，以处理崎岖的车队运输环境。
总结
车队管理的下一个演变是作为5G服务和新的AI/ML和AR/VR技术的多样化组合出现的。这些新的解决方案准备解决许多现代车队管理的挑战，这些挑战只会随着车队规模的扩大和物流运输负担的增加而增加。
