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万物互联里的车联网

作者:时间:2017-11-23来源:电子产品世界

  万物互联(Internet of Everything; IoE)能够让人、物、数据和程序进行最优化集合,并智能联接,成为网络的一部分。目的是通过人对人,人对机器,机器对机器的互联,来强化各种活动和丰富我们的生活。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201711/371964.htm

  自物联网诞生以来,使用者就一直希望能够随时保持“在线”,同时还能联接各类电器并应用在各种用途。因此从很早开始,就有人尝试联接电视、冰箱,甚至是联接面包机。

  智能互联家庭(Smart Connected Home)的概念就是源于这样的欲求。由于我们生活里有大部分时间都是在家中度过,因此让家更智能且有互联性变得更有意义。家不只是睡觉的地方,对不同的人有不同的作用,因此并不是家中的每样东西都有联网的必要。

  另一方面,说到要能完整实现万物互联的感念,汽车似乎更具说服力。的确,在汽车领域中,人、物、数据和程序除了可以在自己的生态系统中互动,还能通过网络和其他汽车甚至外部云端进行互动。

  以汽车作为科技枢纽

  现今的汽车里装有众多电子装置,事实上已经是电子元件密度最高的消费性机器之一。身为多种汽车镜片技术的供应商,意法半导体(STMicroelectronics)已经汽车视为一种科技枢纽(Technology Hub)。现今的汽车由各式各样的科技所驱动,而这些可以可分为三个范畴:安全驾驶与信息安全(safety & security)、信息娱乐与车载信息系统(infotainment & telematics),还有动力传动系统与燃油经济性(powertrain & fuel economy)。

  除了安全气囊、稳定控制系统和防锁死刹车系统等比较传统的解决方案,安全驾驶与信息安全方面的问题逐渐开始采用自动刹车、主动式安全系统(以摄影机和传感器为主)、夜视系统等新型科技来解决。信息娱乐与车载信息系统是通过智能交通管理、定位与位置服务(LBS)、车对车和车对基础设施的通信,还有未来有可能上路的自动驾驶等技术来解决。至于动力传动系统和燃油经济性领域,用来解决问题的技术包括发动机控制、线控换挡(shift-by-wire)、自动起停(stop/start)、发动机精简、汽车电气化(vehicle electrification)以及道路可预测性。

  汽车里面的所有科技都已经互联并集中控制。有些甚至自己具有联网功能,例如定位以及汽车对基础设施通信。以汽车作为科技枢纽的这种做法,已开始实现万物互联,让人、物件和程序能够互动的概念。只要收集、管理并分析资料,然后将所有元素都连上网络,就能看到事情的全貌。(Internet of Cars)成了万物互联里面一个完整的平台。安全驾驶与信息安全和信息娱乐与车载信息系统,也受惠于无线联网和资料传输技术而大为强化。动力传动系统和燃油经济性应用在联网世界里,或许就无法带来太多好处。

  安全驾驶和信息安全

  安全防护毫无疑问是汽车驾驶最关心的议题。类似网络掌控联网群众力量的概念,联接所有汽车就能互相协助提升安全度。利用智能传感器来监测汽车周围环境,通过无线联网功能连上网络,还有卫星定位可确认相对位置,汽车就能相互通知交通与路况信息,或者前方有何问题。

  时至今日,车载信息系统应用已经能在发生事故的时候自动执行紧急呼叫功能。车载维修这种透过预防达到驾驶安全的方法也逐渐大幅强化。远距离车况诊断以及资料载入,则可以记录并提醒需要进行维修的工作。车载信息系统还能够提供防盗功能,追踪失窃车辆并将行踪呈报给有关当局。

  从宏观的角度来看,可以通过在车辆之间形成统一的网络,提供智能交通预测与管理功能,进而提高道路安全、减少堵塞,并降低因堵车而排放的废气。

  上述所有“联网”安全功能,再加上安全气囊、刹车以及稳定控制系统等传统被动式安全科技,形成一种整合式手法,将汽车安全带到一个全新的层次。

  就像所有“联网”物件,信息安全自然是必须考量的因素之一。车辆的重要零件,包括引擎的电子控制单元以及其他安全系统,都必须加以保护使其不受恶意攻击的侵害。联网汽车所产生的大量资料也同样需要保护。

  我们可以追踪、记录驾驶行为与习惯,并将相关资料传送给保险公司进行分析。这样精确的资料追踪,让保险公司可以提供量身定做的保单,根据里程数(pay-as-you-drive)或驾驶行为(pay-how-you-drive)等不同模型收取保费。只需以少部分个人资料作代价,就能间接提倡更为经济且安全的驾驶习惯。

  信息娱乐与车载信息系统

  迷路是最令人沮丧的驾驶经验之一,不过导航系统的普及已大幅降低放生频率。虽然全球卫星定位系统(GPS)已经成为防范应用于汽车的导航技术,如果能从伽利略(Galileo)、格洛纳斯(Glonass)、北斗(Beidou)等多重卫星系统接收信号,再从汽车网络中各种不同感测器收集信息(速度、加速、轮胎角度)并同时利用这些信息,就能改善车辆位置判定的准确度与回应时间,将相关功能的用途扩展到基本的导航仪外,延伸到安全相关应用。

  大多数人都通过智能手机或平板电脑将网络科技应用在日常生活中,包括透过串流服务取得资料、聆听音乐、建立沟通渠道,还有已经成为日常生活中要的一部分的社交媒体。我们整天都在跟这些服务互动并且过程流畅。当我们必须坐在车里一两个小时,这样的互动应该要维持同样的流畅程度。我们在车里的时候,不希望还得去适应一套全新的网络功能。

  因此,如何将智能手机或平板电脑等个人无线网络功能“交接”到汽车,效仿相同的感觉与使用界面,就成了一个很重要的目标。掌控了智能手机与平板电脑主要工作系统的作者已经开始结盟并设立标准,以加速智能手机与汽车的无缝连接,打造出一个完整合一的网络连接体验。

  熟悉感固然重要,但由于开车需要全神贯注,部分用户接口还是需要重新设计。 驾驶人必须全神贯注在路况上不能分心,若常常必须用手指按压或滑动屏幕才能启动控制就会提高风险。 汽车平台必须限制那些需要视觉专注的应用程序。 因此,最理想的将会是免手动且免视 (eyes-free) 模式的用户接口。 语音启动指令在汽车内部所扮演的角色将越来越重要。

  正如智能手机平台,汽车平台也将面临商业模式拥有权的问题,即使在一些汽车专属,但尚未透过较成熟的智能手机平台验证且标准化的领域亦然。 汽车制造商和传统的利益相关业者将面临新业者加入市场,为现今汽车产业导入全新的破坏性创新商业模式。 内容供货商、服务与软件平台供货商、消费性电器制造商以及电信网络供货商都将(在汽车里)合而为一,为汽车产业创造一个全新的时代。

  综合各种型态不同却又互补的技术

  正如同万物互联(Internet of Everything; IoE),(Internet of Cars)有如一个巨大又复杂的野兽,需要有一个组织来定义它的主要标准及功能。 最终它也会根据提供功能、价值与实用性的各种技术,找到自己的平衡点。

  意法半导体(STMicroelectronics)等各家想要通过车联网推动变革的“科技玩家”,未来必须提供技术模块以打造汽车众多零件,还有让这些零件能无缝同步运作的专业技术。 他们还要意识到创造不能与世隔绝,必须与其他“玩家”合力建构一个技术生态系统。

  万物互联的关键技术模块包括定位装置、相当于头脑的处理器、用于传输数据的低耗电连网功能,还有传感器以及各式各样的模拟与数字接口,产品设计才算完整。 针对这些技术,意法半导体已推出一整套实力坚强的产品组合。

  意法半导体也在汽车相关技术方面享有市场领导地位,包括动力总成(powertrain)、信息娱乐(infotainment)、定位(positioning)、车载信息系统(telematics)、车体、行车安全、 先进驾驶辅助系统()与传感器。 意法半导体结合了公司内部的设计专业与高效率汽车等级制造机械,擅于改良并扩充旗下技术产品,提供给系统制造商、汽车制造商还有生态系统里其他利益相关厂商,由此成功建置车联网。



关键词: 车联网 ADAS

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