原標(biāo)題:ICT、路測(cè)、軟件,智能網(wǎng)聯(lián)汽車三大短板待補(bǔ)
智能網(wǎng)聯(lián)汽車給我們展示了一幅美好藍(lán)圖,當(dāng)L4、L5級(jí)自動(dòng)駕駛普及之時(shí),我們的雙手將從方向盤上解放出來,真正享受坐在車內(nèi)愜意地看窗外風(fēng)景。然而,實(shí)現(xiàn)這個(gè)過程還面臨著多方面的挑戰(zhàn)。在日前舉行的2020世界智能網(wǎng)聯(lián)汽車大會(huì)上,行業(yè)專家、學(xué)者深入探討和分析了我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)在ICT(信息與通信技術(shù))、路測(cè)以及基礎(chǔ)軟件三個(gè)領(lǐng)域的短板,他們認(rèn)為,只有夯實(shí)這三個(gè)基礎(chǔ),我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車才能取得跨越式發(fā)展。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車歸根結(jié)底要實(shí)現(xiàn)車與車、車與人、車與網(wǎng)之間的通訊聯(lián)結(jié)。中國(guó)工程院劉韻潔院士說:“ICT是智能網(wǎng)聯(lián)汽車的基礎(chǔ),發(fā)展高級(jí)別智能汽車對(duì)ICT提出了新的要求?!?
對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車來說,車內(nèi)可以看作一個(gè)內(nèi)網(wǎng)空間,車內(nèi)通信成為單車智能的基礎(chǔ)。感知系統(tǒng)將傳感器流量傳輸至對(duì)應(yīng)的計(jì)算單元,決策系統(tǒng)允許多個(gè)計(jì)算單元協(xié)同處理傳感器數(shù)據(jù),控制系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳輸至執(zhí)行器……最終激光雷達(dá)將捕捉的信號(hào)經(jīng)過一系列處理才能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的感知功能。劉韻潔說:“激光雷達(dá)發(fā)射周期要求達(dá)到150ms。如果車內(nèi)通信的時(shí)延和抖動(dòng)大于150ms,那么指令就可能出差錯(cuò)?!?
車外通信是網(wǎng)聯(lián)的基礎(chǔ),對(duì)于延遲也有一定的要求。L2級(jí)自動(dòng)駕駛時(shí)延需求為20~100ms,L3為10~20ms,L4、L5自動(dòng)駕駛時(shí)延小于10ms,甚至要求小于1ms?!爆F(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。”劉韻潔說。
什么樣的網(wǎng)絡(luò)才能滿足智能網(wǎng)聯(lián)汽車駕駛的要求?劉韻潔說:“傳統(tǒng)IP轉(zhuǎn)發(fā)的端到端時(shí)延,由于排隊(duì)的隨機(jī)性導(dǎo)致不可預(yù)測(cè),有可能會(huì)發(fā)生數(shù)十毫秒的抖動(dòng),甚至丟失數(shù)據(jù)包;而DIP轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)現(xiàn)端到端時(shí)延是確定可控的,時(shí)延抖動(dòng)可控制在百微秒級(jí)甚至以下?!?
有了確定性外網(wǎng)還必須有確定性內(nèi)網(wǎng)才能匹配。國(guó)外主要汽車標(biāo)準(zhǔn)組織與產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟已在積極探索TSN(時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò))在車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。車載TSN架構(gòu)主要包括三個(gè)部分:區(qū)域組網(wǎng)架構(gòu)、域控制器架構(gòu),中央網(wǎng)關(guān)架構(gòu)。TSN架構(gòu)必須與5G技術(shù)融合起來才能發(fā)揮作用。如遠(yuǎn)程操控自動(dòng)泊車場(chǎng)景要求網(wǎng)絡(luò)端到端時(shí)延低至5ms,TSN融合5G技術(shù)可以有效降低時(shí)延。
劉韻潔說:“未來確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將助力智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展?;赥SN、TSN+5G、DIP+GENI等技術(shù)構(gòu)建的端到端確定性網(wǎng)絡(luò),將對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)發(fā)展有極大幫助?!?
人工智能的特點(diǎn)之一是通過不斷的道路運(yùn)行積累數(shù)據(jù)。為智能控制系統(tǒng)的決策提供參考依據(jù)。截至2020年9月底,我國(guó)已有近30個(gè)省市區(qū)發(fā)布道路測(cè)試實(shí)施細(xì)則,各地開放道路測(cè)試?yán)锍坛^2800公里,70多家企業(yè)總計(jì)獲得道路測(cè)試牌照超過430張。其中,北京發(fā)放牌照87張、上海發(fā)放119張、長(zhǎng)沙發(fā)放53張。
據(jù)了解,智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試管理遵循中央統(tǒng)籌各地自管的方式。依托三部委測(cè)試管理規(guī)范,各地制定屬地化的測(cè)試管理細(xì)則。因此,各地在具體的操作上存在差異,測(cè)試結(jié)果、測(cè)試牌照、測(cè)試數(shù)據(jù)互聯(lián)互通存在障礙。
公開資料顯示,2019年,上海、江蘇、安徽、浙江簽訂了道路測(cè)試互認(rèn)合作協(xié)議;北京、天津、河北簽訂了京津冀道路測(cè)試互認(rèn)協(xié)議;河北、山東、廣州、深圳、武漢等部分地區(qū)認(rèn)可其他省市的封閉測(cè)試檢測(cè)報(bào)告或測(cè)試牌照。中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長(zhǎng)公維潔說:“我國(guó)道路測(cè)試互認(rèn)還存在障礙,僅少數(shù)城市相互認(rèn)可,還有些互認(rèn)停留在協(xié)議階段,但沒有實(shí)施?!?
影響道路測(cè)試互動(dòng)的因素較多,包括車、場(chǎng)、人、網(wǎng)、管。在測(cè)試類型上,各地分類存在較大差異。比如北京分為道路測(cè)試、編隊(duì)測(cè)試、載人測(cè)試,載物測(cè)試。
為了推動(dòng)互認(rèn)互通,創(chuàng)新聯(lián)盟聯(lián)合汽車企業(yè)專家學(xué)者制定了《智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試互動(dòng)推進(jìn)路線圖》(簡(jiǎn)稱《路線圖》)。目標(biāo)是針對(duì)有共性基礎(chǔ)測(cè)試項(xiàng)目及本地特殊測(cè)試項(xiàng)目、相同測(cè)試項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)測(cè)試結(jié)果互認(rèn),減少異地申請(qǐng)測(cè)試內(nèi)容。測(cè)試車輛可以通過測(cè)試通知書換取異地測(cè)試牌照,或補(bǔ)充少量資料換取異地測(cè)試通知書,減少申請(qǐng)資料審批環(huán)節(jié),提升牌照申請(qǐng)效率。最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)不換牌照開展異地測(cè)試,完全消除區(qū)域門檻,實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域連續(xù)性測(cè)試。
路線圖還制定了詳細(xì)的時(shí)間表,2021年統(tǒng)一全部測(cè)試項(xiàng)目,并且優(yōu)化測(cè)試區(qū)服務(wù)能力;2010~2022年統(tǒng)一測(cè)試駕駛員認(rèn)可要求,建立測(cè)試駕駛員管理機(jī)制,同時(shí)建立測(cè)試監(jiān)督管數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn);2022年之后,要做到測(cè)試通知書互認(rèn),統(tǒng)一車輛測(cè)試類型要求,統(tǒng)一測(cè)試道路等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)一測(cè)試申請(qǐng)?zhí)峤徊牧系囊螅y(tǒng)一測(cè)試通知書的編制要求。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車的硬件設(shè)備很重要,軟件同樣很關(guān)鍵。然而,以往我國(guó)沒有編制過一份完整的汽車基礎(chǔ)軟件研究報(bào)告,因此政府主管部門決策時(shí)有可能有所偏頗。日前,中國(guó)汽車基礎(chǔ)軟件生態(tài)委員會(huì)首屆輪值主席曹斌代表聯(lián)盟發(fā)布了《中國(guó)汽車基礎(chǔ)軟件發(fā)展白皮書1.0》,成為第一份具有參考和指導(dǎo)意義的研究報(bào)告。
我國(guó)汽車基礎(chǔ)軟件相關(guān)問題主要?dú)w納為三個(gè)方面:一是技術(shù)問題;二是應(yīng)用問題;三是標(biāo)準(zhǔn)化問題。技術(shù)問題涵蓋的范圍比較廣泛,智能網(wǎng)聯(lián)汽車時(shí)代,汽車架構(gòu)發(fā)生了翻天覆地的變化。從過去的分布式架構(gòu)逐漸過渡到基于域控制器的架構(gòu)。未來還會(huì)向基于中央電腦的架構(gòu)方向發(fā)展。這種變化涉及到虛擬技術(shù)、操作系統(tǒng)、功能安全、運(yùn)算支持等,每一項(xiàng)技術(shù)都有自己內(nèi)在的核心與關(guān)鍵,需要行業(yè)齊心協(xié)力、共同協(xié)作完成汽車基礎(chǔ)軟件的開發(fā)。
在應(yīng)用方面,汽車基礎(chǔ)軟件解決方案普遍面臨著開發(fā)成本高、項(xiàng)目管理成本高、能力要求高、產(chǎn)業(yè)鏈及研發(fā)體系不完整、技術(shù)服務(wù)支持不足以及專業(yè)人才儲(chǔ)備不足等問題。在標(biāo)準(zhǔn)化方面,問題同樣存在,如基礎(chǔ)軟件標(biāo)準(zhǔn)有眾多的企業(yè)參與制定,但標(biāo)準(zhǔn)涉及多方核心利益,短時(shí)間內(nèi)不容易達(dá)成統(tǒng)一。
曹斌認(rèn)為,在汽車基礎(chǔ)軟件誕生之前,汽車功能開發(fā)都是通過“獨(dú)立軟件+特定硬件”的方式來實(shí)現(xiàn),軟件和硬件之間缺少統(tǒng)一接口,同一功能在匹配不同車型時(shí),軟件通常因?yàn)橛布町悷o法復(fù)用。
在全球汽車產(chǎn)業(yè)“新四化”的趨勢(shì)下,智能化已成為汽車工業(yè)發(fā)展不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì),軟件定義汽車的時(shí)代已經(jīng)來臨,未來定義汽車的不再是傳統(tǒng)的技術(shù)性能指標(biāo),而是以人工智能和人機(jī)交互為核心的軟件賦能。
汽車基礎(chǔ)軟件是一個(gè)新領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)汽車企業(yè)與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的企業(yè)處于同一個(gè)陣容,有些甚至處于領(lǐng)先水平。比如美國(guó)有Google、Waymo等積極研發(fā)智能網(wǎng)聯(lián)汽車,我國(guó)阿里、蔚來和長(zhǎng)安汽車等企業(yè)也在加大智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)研發(fā)力度,有相當(dāng)雄厚的實(shí)力。
未來的汽車將從單純的交通工具轉(zhuǎn)變?yōu)檫B接人們工作與生活,鏈接能源、智慧城市的智慧終端產(chǎn)品。傳統(tǒng)汽車工業(yè)的壁壘比較高,但汽車基礎(chǔ)軟件卻不同,智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)對(duì)我們來說是新生事物,對(duì)歐美汽車企業(yè)來說同樣如此,新的汽車架構(gòu)還在形成過程中,關(guān)鍵在于抓住機(jī)遇。我國(guó)是全球汽車產(chǎn)銷最大的地區(qū),歐美汽車企業(yè)紛紛加大在中國(guó)的研發(fā)投入,中國(guó)汽車市場(chǎng)為本土產(chǎn)業(yè)鏈提供了迎頭趕上的市場(chǎng)基礎(chǔ)。
日前,中央提出推動(dòng)國(guó)內(nèi)國(guó)際雙循環(huán)發(fā)展新格局,為國(guó)內(nèi)汽車企業(yè)抓住機(jī)遇創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境。國(guó)際方面,由于疫情防控形勢(shì)不樂觀,促使歐美汽車企業(yè)開始重視中國(guó)軟件供應(yīng)商,歐美部分研發(fā)人員無法來到中國(guó),但是,很多明后年上市的產(chǎn)品需要進(jìn)行大量的軟件開發(fā)工作,這給我國(guó)供應(yīng)商提供了很好的機(jī)會(huì),有望通過市場(chǎng)實(shí)踐培養(yǎng)一批有實(shí)力的技術(shù)人才。
我國(guó)在5G領(lǐng)域已取得領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),在道路測(cè)試上也不落后,汽車軟件的短板正在加速?gòu)浹a(bǔ),綜合來看,我國(guó)率先實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的革命性突破指日可待。(萬(wàn)仁美)
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