CC BY
5DOI: 10.48647ДFES.202L39Л9.019
Ван Цзинвэй, С.Л. Сазонов
ШИРОКОЕ ВНЕДРЕНИЕ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ ФОРМАТА 5G В КИТАЕ СТИМУЛИРУЕТ РАЗВИТИЕ АВТОНОМНОГО ВОЖДЕНИЯ
Аннотация. В наши дни китайские производители автомобилей, использующих альтернативные источники энергии, стремятся ворваться на стремительно развивающийся рынок беспилотных автомобилей по степени автономности управления уровней L-4 и L-5, то есть предусматривающий полную независимость машины от водителя. Сегодня в Китае развитие автоматизации трафика происходит поэтапно — от появления встроенных в автомобиль умных де-вайсов и установки систем автоматической поддержки контроля автомобилей до частичной автоматизации контроля за их движением.
Внедряемый в Китае в настоящее время новый стандарт связи 5G в разы увеличивает скорость обмена информацией в системе подключенного транспорта и обеспечивает эксплуатацию беспилотных автомобилей в условиях реального трафика. Автомобили смогут коммуницируют между собой и самостоятельно принимать мгновенные решения о состоянии трафика на основе информации посредством системы связи формата 5G, полученной от других автомобилей или центрального сервера (в сетях связи формата 4G обеспечить подобный сервис невозможно, так как задержка сигнала слишком велика для принятия решения в режиме реального време-
ни). Согласно плану Госсовета КНР, в 2022 г. не менее 50 % всего объема продаж новых «зеленых» автомобилей должны составлять «умные» автомобили, оснащенные технологиями частичного или полностью беспилотного вождения, а в 2027 г. этот показатель должен возрасти до 85—90 %.
Ключевые слова: Китай, система связи формата 5G, автомобильная промышленность, датчики, беспилотное (автономное) вождение, трафик, интерактивная информация, технология передачи данных, «новая инфраструктура».
Авторы: Ван Цзинвэй (КНР), аспирант Института Дальнего Востока РАН; E-mail: wjw07@yandex.ru;
Сазонов Сергей Леонидович, кандидат экономических наук, ведущий научный сотрудник Центра социально-экономических исследований Китая, Институт Дальнего Востока РАН; E-mail: sazonovch@mail.ru
Wang Jingwei, Sazonov S.L.
Widespread introduction of 5G mobile communication in China propels the autonomous driving' development
Abstract. In our days, Chinese manufacturers of cars, using alternative energy sources, are trying to break into the rapidly developing market of self-driving cars of the l-4 and L-5 levels' degree of control autonomy, providing the car's complete independence from the driver. Today, the development of traffic automation in China emanates gradually — from the appearance of smart devices, built into the car, and the installation of automatic support systems for cars' monitoring to partial automation of their movement control.
The new 5G communication standard, currently being implemented in China, significantly increases the speed of information exchange in the connected transport system and ensures the operation of driverless cars in real traffic conditions. Cars will be able to communicate with each other and independently make instant decisions about the state of traffic based on information via a 5G communication system received from other cars or Central server (in 4G communication networks, it is impossible to provide such a service, because the signal delay is too long for making decisions in real time). According to the plan of the PRC State Council, in 2022 at least 50 % of all sales of new «green» cars should be accounted for by «smart» cars equipped with technologies of partial or completely unmanned driving, and in 2027 this figure should increase to 85—90 %.
Keywords: China, 5G communication system, automotive industry, sensors, driverless (autonomous) driving, traffic, interactive information, data transfer technology, «new infrastructure».
Authors: Jingwei WANG (PRC), Postgraduate student of the Institute of Far Eastern Studies of the Russian Academy of Sciences; E-mail: wjw07@yandex.ru;
Sergey L. SAZONOV, candidate of economic sciences, Leading researcher of the Centre for Socio-Economic Research of China, Institute of Far Eastern Studies of the Russian Academy of Sciences (e-mail: sazonovch@mail.ru).
Беспроводная сеть мобильной связи 5-го поколения (5G) обещает более быструю скорость, меньшую задержку или «зависание» при подключении к сети, а также возможность подключения многих устройств к Интернету, не перегружая систему (максимальная плотность подключенных к сети устройств — 1 млн устройств/кв. км в городских условиях, и возможность работы автономных датчиков не менее 10 лет без подзарядки и поддержке мобильности при скоростях движения устройств до 500 км/ч). «Умная» скоростная автомагистраль на базе системы связи формата 5G позволит собирать информацию о транспортном потоке в реальном времени и делать прогнозы на основе интеллектуальной агрегации и анализа больших объемов данных («Больших данных»). Сети мобильной связи пятого поколения обеспечивают ещё большие, чем в сетях 4G скорости передачи данных, сверхнизкие задержки и возможность одновременного подключения миллионов устройств. Одним из бенефициаров от широкого внедрения системы связи формата 5G безусловно является автомобильная промышленность КНР, которая получает прочную подоснову для создания автомобилей, управляемых без помощи водителей. Такие автомобили, оборудованные сотнями различных датчиков, могут самостоятельно (без помощи человека) получать информацию о трафике и избегать столкновений с людьми, животными, дорожной инфраструктурой и прочими участниками движения — эти технологии получили название V2V (Vehicle-to-vehicle, связь автомобиля с другим транспортным средством), V2X (Vehicle-to-everything, передача информации от автомобиля любому объекту, который может оказать влияние на транспортное средство, и наоборот), V2I (Vehicle-to-infrastructure, автомобиль — дорожная инфра-
структура). Установленные на автомобилях сенсоры будут собирать информацию о дорожной ситуации, препятствиях и объектах, находящихся вблизи автомобиля. Далее собранные данные будут либо анализироваться вычислительным устройством, установленным непосредственно в автомобиле, либо будут направляться в облако для централизованной обработки. И именно второй путь более предпочтителен, так как позволяет при принятии решения о том или ином маневре автомобиля принимать в расчет не только локальную информацию, но и данные, собранные с сенсоров, размещенных на других автомобилях и элементах инфраструктуры.
В период 2019—2021 гг. КНР будет проводить масштабные испытания стандарта мобильной связи 5G, которые будут способствовать развитию не только телекоммуникаций, но и IoT для автомобильных приложений — эта технология будет обеспечивать реальную скорость работы: около 20 Гбит/с (для загрузки данных) и более 10 Гб/с (для передачи данных). Также технология связи 5G будет способна обрабатывать запросы более 1 млн устройств на 1 кв. км [Cao Yingying]. Следует учитывать, что при движении одной автомашины она может использовать сеть со скоростью передачи 4G/LTE, но если на дороге несколько сотен или тысяч машин, то пропускной способности этой системы будет явно недостаточно. Автомобили должны быть подключены сети связи 5G и коммутировать между собой, определять положение и скорость соседних автомобилей (чтобы избежать столкновений), получать и передавать информацию о трафике (например, выявлять состояние дорожного полотна, работу светофоров, наличие пешеходов на переходах и т. п.). Система связи 5G будет стимулировать развитие Интернета вещей, поддерживая взаимодействие и функционирование беспилотных автомобилей, с минимальным вмешательством человека или вообще без его участия, а приложения для автономных автомобилей будут обеспечивать связь автомобилей с окружающей средой посредством их подключения к информационной сети, которая применяет систему управления движением. Одно из главных преимуществ этих систем состоит в уменьшении возможных рисков ошибки водителей во время движения на больших скоростях, а главным фактором безопасности автономной поездки является отсутствие проблем с передачей данных, а также время отклика, которое должно стремиться к нулю.
В сетях системы 4G даже при оптимальных условиях автомобилю нужно около 20 миллисекунд для взаимодействия с другими автотранспортными средствами — поэтому, для обеспечения нужного уровня дорожной безопасности такие значения должны быть сокращены до нескольких миллисекунд. Помимо решения проблемы временного отклика (т. е. сетевых задержек), эти приложения должны обладать самой высокой степенью надежности для адекватного решения задачи по автоматизации автомобилей — эти требования могут быть выполнены за счет обеспечения 100 % сетевого покрытия с охватом всей автодорожной инфраструктуры [Riding the 5G...].
В марте 2020 г. Китай обнародовал амбициозный план по разработке собственных стандартов для автономных транспортных средств к 2025 г., которые, по мнению аналитиков, создадут обширные инвестиционные возможности и трансформируют автомобильную промышленность страны. В общей сложности 11 министерств и ведомств, Государственный комитет по делам развития и реформ (ГКРР) и Министерство промышленности и информационных технологий КНР обнародовали документ под названием «Стратегия разработки интеллектуальных транспортных средств». Согласно документу, Китай к 2025 г. в основном завершит разработку своего набора стандартов для автономных автомобилей, использующих альтернативные источники энергии (АИАИЭ), охватывающего такие аспекты, как технологические инновации, дорожная инфраструктура, законодательство, надзор и безопасность сетей. В частности, в стране поставлена задача по реализации «масштабного производства АИАИЭ, способных к условному автономному вождению» и ожидается, что в 2025 г. будет достигнут прогресс в программах «умный» транспорт и «умный» город. Согласно плану, некоторые регионы страны будут иметь полный доступ к беспроводной сети LTE-V2X для АИАИЭ, а беспроводная сеть нового поколения для транспортных средств 5G-V2X будет постепенно внедряться в некоторых городах и скоростных автомагистралях уже после 2025 г. (в течение последних нескольких лет некоторые китайские и иностранные компании, в том числе Audi, Changan и GM, тестируют технологии V2X в КНР). В документе отмечается, что «У Китая есть стратегические преимущества для разработки автономных АИАИЭ, в стране есть несколько телекоммуникационных и интернет-гигантов мирового
класса, Китай лидирует в сфере коммуникационных и навигационных систем мобильной связи 5G и является крупнейшим в мире рынком АИАИЭ». Ли Цзюнь, член Китайской инженерной академии, отметил, что, помимо автомобильного сектора, от новой стратегии выиграют многие отрасли, включая производство микросхем и датчиков, разработка и внедрение систем и алгоритмов ИИ, а после обнародования Стратегии стоимость акций многие компаний в соответствующих секторах стремительно выросла [Smart vehicle strategy...].
По мнению китайских аналитиков, в процессе внедрения базовых станций мобильной связи 5G возникают проблемы, связанные с высоким уровнем потреблением электроэнергии и необходимостью обновления программного обеспечения, однако в Китае эти проблемы решаются при помощи государственной поддержки. По данным China Tower (основного национального поставщика услуг на базах систем связи 4G и 5G), одна базовая станция связи 5G потребляет около 3500 Вт, а станция связи 4G — всего 1300 Вт. Местные операторы, включая China Mobile, China Telecom и China Unicom, уже потратили более 4 млрд юаней (5,9 млрд долл.) на развитие технологий связи 5G, а центральные и местные органы власти ввели политику поддержки 5G, включая меры по дотированию затрат на электроэнергию для базовых станций связи, использующих технологию связи 5G и увеличению инвестиций в обновление программного обеспечения [Yin Yeping]. В период 2014—2019 гг. правительство Китая инвестировало более 720 млрд юаней в разработку технологий связи 4G, а в период 2020—2025 гг. рассчитывает вложить от 900 млрд юаней (134 млрд долл.) до 1,5 трлн юаней в развитие технологий связи 5G, что позволит к 2025 г. создать более 3 млн новых рабочих мест в стране. В 2019 г. объем мирового рынка технологий 5G оценивался в 24 млрд долл, а доля Китая составляла 9,2 %. Китайские аналитики утверждают, что развитие технологии передачи данных 5G будет стимулировать увеличение темпов роста ВВП КНР на 0,1 процентных пункта в 2020 г. и на 5,8 процентных пункта в 2030 г. Согласно прогнозу аналитиков Китайской ассоциации автопроизводителей, в 2025 г. объем мирового рынка автомобилей, оборудованных системами автономного вождения и IoV, составит 72,5 млн ед. общей стоимостью 1,48 трлн юаней (221 млрд долл.), ежегодные темпы рос-
та этого рынка составят 10 %, а на Китай придется около 45 % объема этого рынка. По оценкам China Mobile, к 2030 г. в Китае количество автомобилей, оснащенных системами мобильной связи 5G, достигнет 50 млн ед., что предполагает большой потенциал развития беспилотного вождения [Li Xiaoyang]. Аналитики Китайской академии информационных и коммуникационных технологий (CAICT) полагают, что к 2025 г. объем инвестиций в строительство сети связи 5G достигнет 1,2 трлн юаней (172,66 млрд долл.), что обеспечит генерирование мультипликативного эффекта в сопряженных отраслях промышленности в размере 3,5 трлн юаней (504 млрд долл.), а в течение следующих пяти лет экономический рост, косвенно обусловленный развитием технологии связи 5G в КНР, составит 24,8 трлн юаней (3,5 трлн долл.) [New Infrastructure...].
Согласно утвержденному в апреле 2018 г. постановлению Государственного Совета КНР «О развитии инновационных автомобилей, оборудованных системой автоматического управления» базовая платформа для производства беспилотных автомобилей в Китае должна быть создана в 2020 г., а в 2025 г. 80 % производимых новых инновационных автомобилей «должны обладать функциями, обеспечивающими автономное вождение». В 2018 г. ГКРР Госсовета КНР объявил, что обнародует трехлетний план действий по развитию таких технологий для автомобилей с ИИ, как чипы и автоматические системы управления. Согласно международным оценкам, в 2030 г. парк трех ведущих мировых рынков беспилотных автомобилей КНР, США и стран Европейского Союза будет насчитывать 81 млн личных автомобилей, причем на Китай будет приходиться большая часть или около 40 % мирового парка беспилотных автомобилей, или, согласно оценкам компании PwC (Pricewaterhouse Coopers), являющейся одной из ведущих мировых компаний, представляющая услуги консалтинга и аудита, около 36 млн ед. Причем, судя по опросам, проведенным международной консалтинговой компании McKinsey (специализируется на решении задач, связанных со стратегическим управлением), в крупнейших городах Китая около 60 % опрошенных китайских респондентов были уверены, что их семьи будут пользоваться беспилотными автомашинами, тогда как показатель опроса в США выявил лишь 43 % положительных ответа, в Германии — 31 %. Принятая Государственным советом КНР
«Программа развития автомобилестроения на основе энергосбережения и новой энергетики (2011—2020)», призвана ориентировать автомобильную отрасль КНР к переходу на массовое производство принципиально нового вида автомобилей, стимулировать инновационный прорыв в смежных отраслях, создавая там новые рабочие места, а также постепенно ослаблять негативные последствия, вызванные загрязнением окружающей среды. Эта Программа 4 января 2018 г. была дополнена не менее амбициозным планом правительства КНР — Госсовет КНР объявил, что в 2022 г. не менее 50 % всего объема продаж новых автомобилей, использующие альтернативные источники энергии, должны приходиться на «умные» автомобили, оснащенные технологиями частичного или полностью беспилотного вождения, а в 2027 г. этот показатель должен возрасти до 85—90 %. По мнению главы корпорации Байду (Baidu Inc.) Ли Яньхуна, полномасштабное коммерческое использование беспилотных автомобилей в Китае может быть внедрено с опережением — в течение ближайших 3—5 лет [China's 5G...].
В целях минимизации последствий вспышки коронавируса COVID-19 и стимулирования экономического развития на фоне растущего негативного давления со стороны глобальной рецессии, в марте 2020 г. на заседании Постоянного комитета Политбюро ЦК КПК было принято решение об ускорении развития «новой инфраструктуры», которая в отличие от традиционной транспортной инфраструктуры создает ключевые предпосылки для развития цифровой трансформации, интеллектуального обновления и инновационное развития и разделяется на три категории: информационная инфраструктура, поддерживающая научные исследования и инновационные разработки, обеспечивающие преодоление ограничений и устранение неэффективности независимой разрозненной структуры системы хранения данных и вычислительных ресурсов в традиционной IT-инфраструктуре; конвергентная инфраструктура, обеспечивающая расширение внедрения технологий систем мобильной связи 5G и 6G, Интернета вещей, промышленного и спутникового Интернета, облачных вычислений, «Больших данных», технологий блокчейн и искусственного интеллекта; и инновационная инфраструктура, стимулирующая развитие центров обработки данных, интеллектуальных вычислительных центров, создание «интеллекту-
альных» транспортных средств и «интеллектуальной» транспортной инфраструктуры. В апреле 2020 г. ГКРР принял решение об инвестировании в период 2020 г. дополнительно более 1 трлн юаней (141 млрд долл.) в «новые инфраструктурные проекты» в области разработки зарядных устройства для АИАИЭ, строительства базовых станций мобильной связи формата 5G, крупных дата-центров, развития искусственного интеллекта и промышленного Интернета [Li Xiaoyang].
Библиографический список
Cao Yingying. Carmakers embrace 5G technology to boost future mobility. URL: http://www.chinadaily.com.cn/a/201902/11/WS5c60ebf4a3106c65c34e8a8e.html (дата обращения: ???).
China's 5G development reports marked progress despite COVID-19 disruptions. URL: http://www.china.org.cn/business/2020-04/24/content_75970006.htm (дата обращения: 24.04.2020).
Li Xiaoyang. New infrastructure projects expected to boost economy. URL: http:// www.bjreview.com/Business/202004/t20200422_800201690.html (дата обращения: 22.02.2020).
New Infrastructure Construction to Push Economic Growth. China's construction of new infrastructure is expected to create new drivers for economic growth. URL: http:// www.bjreview.com/Business/202003/t20200315_800197102.html (дата обращения: 17.03.2020).
Riding the 5G express in 2019. URL: http://www.chinadaily.com.cn/a/201912/ 23/WS5e002a79a310cf3e3557ffc4.html (дата обращения: 25.12.2019).
Smart vehicle strategy set to put China strides ahead. URL: http://www.china.org. cn/business/2020-03/02/content_75763236.htm (дата обращения: 04.04.2020).
Yin Yeping. Govt support can resolve 5G base stations' cost challenges: analyst URL: https://www.globaltimes.cn/content/1174666.shtml (Global Times: Published: 2019/12/24) (дата обращения: 27.12.2019).
References
Cao Yingying. Carmakers embrace 5G technology to boost future mobility. URL: http://www.chinadaily.com.cn/a/201902/11/WS5c60ebf4a3106c65c34e8a8 e.html (accessed: 12 February, 2019).
China's 5G development reports marked progress despite COVID-19 disruptions. URL: http://www.china.org.cn/business/2020-04/24/content_75970006.htm (accessed: 24 April, 2020).
Li Xiaoyang. New infrastructure projects expected to boost economy. URL: http:// www.bjreview.com/Business/202004/t20200422_800201690.html (accessed: 22 February 2020).
New Infrastructure Construction to Push Economic Growth. China's construction of new infrastructure is expected to create new drivers for economic growth. URL: http:// www.bjreview.com/Business/202003/t20200315_800197102.html (accessed: 17 March, 2020).
Riding the 5G express in 2019. URL: http://www.chinadaily.com.cn/a/201912/ 23/WS5e002a79a310cf3e3557ffc4.html (accessed: 25 December, 2019).
Smart vehicle strategy set to put China strides ahead. URL: http://www.chma. org.cn/business/2020-03/02/content_75763236.htm (accessed: 4 March, 2020).
Yin Yeping. Govt support can resolve 5G base stations' cost challenges: analyst URL: https://www.globaltimes.cn/content/1174666.shtml (Global Times: Published: 2019/12/24) (accessed: 27 December, 2019).
