信息通信技術對智能網聯汽車的影響

時間:2022-03-20 10:12:43

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信息通信技術對智能網聯汽車的影響

摘要:近幾年汽車發展態勢迅速,智能網聯汽車日漸興起,在此背景下,信息通信技術的發展對智能網聯汽車數據資源產生了深遠影響。本文從決策控制、網聯交互、評價測試和產業服務四個方面,探討了數據的作用,同時梳理了汽車產業發展過程中信息通信技術的影響作用,以便為智能網聯汽車數據在未來的資源整合工作提供參考。

關鍵詞:信息通信;智能網聯汽車;數據資源;影響;控制

1汽車產業的基本發展情況

目前,我國在汽車行業業績驕人,特別是近年來,隨著經濟社會持續發展,群眾購車意向強烈,汽車保有量總數直線上漲,到2017年年底,全國機動車保有量已突破達到3.13億輛,其中,汽車2.18億輛,機動車駕駛人達3.86億人,其中絕大多數都是汽車駕駛人。表1為近5年新注冊登記的機動車數量。

2智能網聯汽車

汽車產業在迅速發展的同時,智能化、網絡化、電動化、信息化等諸多技術都為汽車帶來了良好的發展機遇,智能網聯汽車應勢而生,成為未來20年發展的最終形態,已經是行業內的一致認識。雖然當前還沒有統一權威的定義,但從整體上看,包括有智能化和網聯化的兩個特點,同時這也是汽車技術需要融合突破的具體方向。具體來講,主要是指借助通信、網絡技術,從汽車設計研發與生產制造的過程當中入手,搭載傳感器、控制器、執行器等相關裝置,在車輛的設計制造、銷售、使用與回收等壽命周期內,實現車輛智能系統和人、道路、社會、云端等共同的信息交換與共享,實現對復雜路況的環境感知、智能決策、智能控制等功能,整體上的功能結構如圖1所示。圖1智能網聯汽車體系圖作為核心組成部分,數據資源正逐步成為汽車與信息通信融合發展的媒介。在此背景下,國家提出了2025制造規劃,開始推動汽車制造與大數據的融合發展。對于汽車行業,這些意味著行業內部數據的創新整合。2017年,智能網聯汽車獲得突破性發展。與此相關的數據資源,不僅在環境、決策、控制、交互等方面發揮作用,更在設計、制造、服務等環節產生促進作用。目前,智能網聯汽車數據資源,包括有媒體服務、數據共享、遠程監控、公共調度等諸多領域的數據,共歸類劃分為決策控制、人車交互、評價測試、產業服務等四類應用,下文從這四個方面進行分析。

3信息通信技能對智能網聯汽車數據的影響作用

3.1決策控制方面。使汽車實現智能與網聯技術的基本思路,主要是感知、決策與控制。這個思路,主要是通過信息通信對汽車在行駛、使用過程中所產生的一切數據進行采集、統計、分析與處理。當汽車在產生了相關數據后,通過通信技術上傳到云端數據處理中心,對各種維度、各種類型的數據進行高速處理,通過分析與判斷,結合事先預定的既定處理機制,將數據結果轉換為控制數據,發送到汽車的執行器上,進而達到動態調整汽車行為的結果。基于此,這些數據就構成了一個閉環的信息流,從環境開始,通過決策控制,最終回歸到汽車環境當中。比如,將電子地圖與環境信息,整合分析后,可以轉化為使汽車按照比較后的路線行駛的數據,可以視其為決策控制數據。對于采集數據來講,先進高效的傳感技術最為關鍵,它直接決定著數據的傳輸過程是否完整。當前,在已經通過測試的智能網聯汽車中,無論是什么品牌的汽車,都大批量集成了視覺、超聲波感、激光、雷達、紅外等各類傳感技術。各類傳感器在將信息采集到后,其信息格式、時限、誤差等各方面都有區別,因此,將數據進行統計、清洗、加工、規范等是信息通信的重要基礎。以視覺傳感的技術為例,這是車輛感知環境的基礎技術,也是提高駕駛性能的關鍵技術。當視覺傳感器將觸發到的人、車、路、標志等各類環境圖像數據,進行采集統計,上傳到車載處理系統,再經系統分析處理后傳輸到決策系統。在此基礎上,汽車要實現智能網聯的目的,其決策系統還需要交通法律、道德倫理、駕駛習慣等人文方面的約束因素作為參考。智能化的汽車決策與人的不可控行為之間有天然的沖突矛盾,再智能化的決策不能對交通法規、人文倫理等形成沖擊,這個不可取,但如何取得更好的解決方案,目前還在討論當中。從技術角度來講,決策算法不只只是對單一條件的分析處理,更是對海量數據的統籌分析。因此,除對數據傳感、交換、傳播等硬件有技術要求外,還對數據計算也有更高要求。作為創新發展的人工智能,為智能網聯汽車的決策提供了技術基礎。相對于傳統的信息技術,人工智能已經表現出自學習、自適應、自組織的特性,可以在疊加大數據、網絡互聯的效應下,為智能網聯汽車決策提供更優化的技術支持。以某品牌無人汽車為例,早在2016年就完成了實際路況下的測試,2017年又進一步實現了城市道路下的測試。3.2人車交互方面。在人車交互方面的應用,前期主要涉及到車輛位置、健康、路線、交通,以及導航、天氣、通信等多個方面的數據支持,發展到后期,主要涉及到智能化交通系統、智能化汽車系統等多系統的融合。屆時,將體現為5G、專用短程通信等技術為載體,實現車與車、車與人、車與家、車與路、車與交通調度等諸多方面的交互連接。彼時,基于智能網聯的汽車,將脫離傳統的人類控制模式,除由車體自身獲得數據外,還將由遠程控制端將全城交通情況、由道路基礎端將信號燈數據、由前車移動端將交通事故數據、由非機動車移動端將行人數據等共同傳輸到汽車,在很大程度上降低汽車決策控制對于處理器的性能要求,降低單車成本,更好地促進汽車網絡智能化的發展,為公共交通、個人出行、社會安全等提供最優解決方案。總之,汽車聯網將更有效地促進智能交通的實現,并推動多車環境下的統籌安排。基于各類數據的豐富與其采集的精準性,智能網聯汽車也將能更好地發揮協助作用。在這個方面繼續挖掘下去,可以開發更多現實場景的技術實現,促進相應系統的技術進步與升級換代。3.3評價測試方面。智能網聯系統的出現,改變了傳統汽車的駕駛模式,實現了無人駕駛的突破,對數據采集、通信、處理與安全等層面提出了更新更高的要求。當前,除了傳統汽車檢測機構外,還有更多的網絡公司、通信公司正在逐步參與進來。畢竟這一技術的發展還面臨著安全性能方面的挑戰,未來一段時間,數據通信技術與質量也將面臨著多方面的沖擊,雖然目前也沒有成型的評價方法,但可以相信技術的認證升級是可以逐步實現的。為了推動相關技術的發展,國家工信部也在2017年初與多地政府簽訂了智能網聯汽車應用示范的合作協議,提供了基礎設施保障。具體的評價測試,不只在評價方法上要有提升,更要有評價測試技術的創新。以識別環境為例,識別度的精準程度非常重要。在現實環境當中,人、車、標志、路況各類信息無比復雜,使用傳統的測試難以解決這一問題,這就需要虛擬場合數據的支持。通過建立三維立體的交通環境,搭建仿真路況,將人、車、標志、信號、路況等諸多虛擬數據組織在一起,甚至通過設定來模擬更為復雜且現實中難以出現的場景,以滿足評價測試效率的提高。3.4產業服務方面。智能網聯汽車的發展,與其產業數據信息化、網絡智能化的水平密切相關。面對未來發展態勢,需要綜合利用個性化定制、精準營銷、數據共享、人工智能等技術,才能逐步豐富汽車數據資源,并與其他系統融合發展,為社會提供更多功能的應用。在營銷服務的階段,結合智能網聯汽車所帶來的智能化,通過數據信息分析,可以實現精準營銷。借助客戶信息、消費軌跡、駕駛習慣、車輛狀態等全面性的數據,可以完成對潛在客戶的精準描述,進而針對性地推送營銷與服務的信息。基于智能網聯汽車還沒有真正成為現實,信息通信技術在產業服務方面對數據的影響,還需要更加深入的研究,特別是需要大量的數據來支持,更需要信息通信技術作為途徑,重塑汽車產業價值鏈,最終才能呈現出戰略性的新興產業。

4結語

綜上所述,智能網聯汽車的發展,已經受到信息通信技術的深遠影響,主要集中在決策控制、人車交互、評價測試和產業服務等四個方面,在實際運營中已經取得長足發展。但同時受到安全保障、通信技術、政策法規等諸多方面的現實約束,在對數據資源的研究工作,還處在決策控制和人車交互方面,而有關評價測試和產業服務的研究還沒有開展起來,同時,基于設計思路、制造材料、電氣電路、機械自動、法律法規等多個層面的共同約束,還需要技術的更進一步提升。

參考文獻

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作者:白朋濤 單位:河北省石家莊市高級技工學校