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从信息技术和汽车产业发展看智能网联车的未来

正是看到了智能网联汽车的枢纽作用,目前世界各国都将发展智慧交通作为提升城市竞争力的重要因素。同时智能网联汽车产业的发展,需要调动起跨界的力量,探索新技术、新模式、新业态,其中最为重要的信息技术的进步正在推动汽车产业发生颠覆性的变革。
发布时间:2020-01-13 10:50        来源:胡亮网经济        作者:安学军

随着信息化与汽车深度融合,汽车正在从传统交通工具转变为新型的智能出行载体,加速构建车、路、人协同的智慧交通体系是未来交通的发展方向,绿色、共享、智慧出行构成了智慧交通和未来城市发展的新元素。

正是看到了智能网联汽车的枢纽作用,目前世界各国都将发展智慧交通作为提升城市竞争力的重要因素。同时智能网联汽车产业的发展,需要调动起跨界的力量,探索新技术、新模式、新业态,其中信息技术的飞速发展正在推动汽车产业发生颠覆性的变革。

智能网联相关的信息技术快速变革

智能网联汽车作为一套系统,为了保证车辆的联网功能,需要计算平台、通信、人、车、路,五个元素的协同工作。

汽车从1886年诞生到今天,130多年的时间,其形态从本质上没有发生任何改变,功能不断完善,可靠性不断提高。因此在规划未来智能网联汽车产业发展时,如何将汽车和信息技术做结合,才是最佳的技术发展路线。

按照智能网联汽车的定义,一是智能,二是网联,三是汽车。其中所谓智能,如今更多强调是自动驾驶,自动驾驶最早实现应该是在轨道交通。但现阶段自动驾驶依旧存在很多制约因素,比如传感器、算力、算法、安全性以及法律法规等。为了让自动驾驶适应更加复杂的场景,将高速的通信网络、汽车和道路建立联系,形成协同的体系,已经成为行业发展的趋势。

智能网联汽车作为一套系统,为了保证车辆的联网功能,需要计算平台、通信、人、车、路,五个元素的协同工作,其涉及到的技术包括云、边、网和端。正是边端的计算能力和通信能力,使得汽车和云端实现高速的信息交换。从无线通信的角度,5G通信网络所能提供的低延时、高带宽的特性,是满足智能网联汽车的前提。

云、边、网、端是实现智能网联汽车的关紧技术,IT技术产业变革,是从早期的IT1.0单机计算,到IT2.0人—机二元计算,再到IT3.0人—机—物三元计算的演化过程。未来的IT3.0技术,将所有设备连接在网络上,使得人和物之间,物和物之间实现互联互通。

总结而言,如今智能网联汽车产业借助新一代信息和通信技术,实现车内、车与车、车与路、车与人、车与云的全方位网络连接,即V2X:汽车对汽车(V2V)、汽车对基础设施(V2I)、汽车对互联网(V2N)、汽车对行人(V2P)、汽车对建筑(V2B)。自动驾驶的核心是车,而不是网,没有V2X也可以自动驾驶,但无法实现全场景应用。

在未来很长一段时间,尽管路上会是V2X与非V2X车辆共存的局面,单车由V2X技术所带来的增益会随V2X车型渗透率提高而逐步提升,从而正向驱动非V2X车辆的升级和替换。智能网联网络技术的提升,帮助完善汽车智能化水平和自动驾驶能力,构建汽车和交通服务新业态,从而提高交通效率,改善汽车驾乘感受,为用户提供智能、舒适、安全、节能、高效的综合服务。

现阶段,5G技术是实现智能网联汽车的基础设施,当我们强调智能网联的时候,网联的基本通信要求是要做到毫秒级的延迟以及足够高的带宽。5G网络超低延时、实时获取和处理信息的能力,结合高通量计算能力以及车辆本身自动驾驶决策能力,是构成未来网联汽车重要的特征。如最终实现了车对车、车对基础设施的通信,可以获得比单车传感器更多的外界信息,更有利于实现自动驾驶的决策。

从信息技术的角度看,智能网联汽车的基础首先是集成电路集成度大幅度提高。依赖于新型低成本和高可靠的传感器,提供5G或更高性能的无线通信网络,借助通信网络实现汽车和道路、汽车与汽车以及汽车与其他目标之间的通信。同时随着智能算法的不断完善与改进,并且加以深度学习技术尤其是AI技术的辅助,未来的汽车不仅是数据发送和接收方,还是计算节点,更是数据分享节点。

传统汽车产业的渐进演化

全球化、产业链整合。随着全球化和产业链整合开始,我国逐渐加入到汽车产业当中。

智能网联汽车的发展已成为大势所趋,但同时我们仍然需要了解传统汽车的演化。汽车产业的发展经历了四个阶段,第一个阶段:流水线生产,1908年福特流水线的诞生,使得汽车进入千家万户,普及程度逐渐提升;第二阶段:成为支柱产业,二战结束后,欧洲各国大力发展汽车工业,产能由80万辆提高到800万辆;第三阶段:全球化、产业链整合。随着全球化和产业链整合开始,我国逐渐加入到汽车产业当中,从上世纪80年代开始,我国的汽车产业经历了大概30年的时间,2017年中国汽车产量达到了2800万辆,大概占到全球1/3。作为经济的支柱产业,传统汽车基本的架构还会在相当长时间内维持。

同样带来的弊端也比较明显,核心部件由全球几大变速器厂商、发动机厂商或者电子控制厂商等垄断,因此占据了大部分的汽车产业市场份额。未来这种畸形的发展趋势,应当依旧会在智能网联汽车产业里延续。

从汽车电子工业的角度来看,从上世纪70年代开始,真正汽车电子工业把电子控制技术运用在汽车行业里,一直到六位处理器到微处理器的成熟广泛应用,以及微波和多路系统,再到2016年ADAS高级驾驶辅助系统的诞生,是一个逐渐演变递进的过程。

再看如今的汽车产业发展,最典型的就是新能源汽车,全球新能源汽车大概一半是在中国生产的。虽然是大势所趋,但同样也面临着诸多难题,一方面电池技术本身没有革命性突破,新能源汽车的动力能不能在短时间内完全取代油气动力;另一方面,自动驾驶普及的时间相对较长。所以在讨论智能网联汽车时,要重点在于应用场景,把特定的技术应用在合适的场景下,才能对整个社会的发展起到决定性作用。

智能网联车的技术研发

智能网联汽车,一定是在特定的应用场景下来使用智能网联技术,例如智能网联车的典型应用场景,交通安全应用场景等。

研究表明,目前我国家法律法规对整个产业有诸多导向,定义了一些基本的应用场景,

从这些应用场景可以看到对于智能网联汽车,一定是在特定的应用场景下来使用智能网联技术,例如智能网联车的典型应用场景,交通安全应用场景、交通效率应用场景、信息服务应用场景、自动驾驶典型应用场景。

另外一个重要的问题,未来智能网联汽车具备了智能、实现了联网,所以需要拥有一套完善的测试方法,为此中科院计算所智能网联汽车研究中心在盐城和顺义开展了云、网、端、边相关技术的探索,并且布局了相关技术。通过软件构造仿真场景,结合软件搭建的场景和具体的物理设施,最终实现众多场景的互联。

随着信息技术的发展,传统汽车产业发展面临革命性改变。与此同时我国智能网联汽车产业正在进入快车道,技术创新日益活跃,新型应用蓬勃发展,产业规模不断扩大,但同样存在关键核心技术有待突破、产业生态亟待完善以及政策法规需要健全等问题。

(根据2019世界智能网联汽车大会速记整理,未经本人确认,有删节。)

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