車載單元(On-Board Unit,簡稱 OBU),係部署喺車輛上面嘅核心通訊終端設備,亦係 V2X 車聯網體系中車輛端嘅「通訊樞紐」。佢令汽車能夠與周圍嘅世界進行實時「對話」,係實現車路協同、電子不停車收費等關鍵技術嘅基礎硬體。
OBU 嘅概念最早源於高速公路電子不停車收費(ETC)系統。喺嗰個場景入面,佢就係我哋安裝喺擋風玻璃上面嘅嗰個小盒子,透過專用短程通信(DSRC)技術同路側嘅 RSU 進行微波通信,實現車輛身份識別同電子扣費。
隨著智能聯網技術嘅發展,OBU 嘅內涵被大大拓展。今日嘅車路協同型 OBU,已經進化成為一個功能強大嘅智能終端。佢唔再只服務於繳費,而係成為車輛實現超視距感知與協同駕駛嘅關鍵組件。兩者嘅主要區別在於:
ETC 型 OBU:功能單一,使用 DSRC 技術,主要用於收費場景,通信距離較短(約幾十米)。
車路協同型 OBU:功能豐富,融合 C-V2X、5G 等多種通信技術,支撐 V2V、V2I、V2P、V2N 全場景通信,係實現高級自動駕駛嘅「感測器」延伸。
一個典型嘅車路協同型 OBU,其工作流程遵循「採集 - 廣播 - 接收 - 解算」嘅邏輯閉環。
信息採集與廣播:OBU 透過車輛嘅 CAN 總線獲取車速、轉向、煞車等狀態,並透過內置嘅 GNSS 模組獲取高精度位置資訊。隨後,佢會將呢啲核心數據(如基本安全消息 BSM)以最高每秒 10 次嘅頻率,透過 PC5 介面(直連通信)向周圍成百幾十米範圍內嘅車輛同路側設施進行廣播。
信息接收與處理:同時,OBU 都能夠實時接收來自其他車輛(V2V)、路側單元 RSU(V2I)甚至行人終端(V2P)嘅訊息,解析其中嘅信號燈相位、道路危險預警等關鍵數據,並傳遞俾車輛嘅決策系統。
雙模通信架構:現代 OBU 支援兩種關鍵通信模式。一係PC5 介面,用於車同車、車同路側設施之間嘅低延遲直連通信,就算喺沒有 4G/5G 網絡嘅隧道或山區都能夠獨立工作;二係Uu 介面,透過 4G/5G 蜂窩網絡連接雲端(V2N),用於獲取高精度地圖、進行 OTA 升級等大頻寬業務。
喺硬件上,OBU 通常集成咗強大嘅處理器、支援 C-V2X 或 5G 嘅通信模組、高精度定位模組同安全晶片,以確保通信嘅實時性、可靠性同安全性。
OBU 係車聯網從「路等車」走向「車路協同」嘅關鍵一環。過去,其規模化推廣受制於「車等路、路等車」嘅囚徒困境。而家,隨著中國、美國、歐盟等主要市場透過法規或 NCAP 評價體系推動 V2X 技術上車,OBU 嘅前裝量產正迎來確定性嘅市場空間。
然而,挑戰依然存在。首先係滲透率問題,OBU 嘅價值高度依賴周邊車輛嘅安裝率,喺聯網車輛稀少嘅道路上,其預警效果將大打折扣。其次係基礎設施建設成本,路側單元(RSU)嘅大規模部署仍需巨大投入。此外,跨品牌設備間嘅互聯互通同數據安全同隱私保護都係需要持續解決嘅難題。