什么才是定义智能汽车的唯一标准?

智能汽车如今已经不再是一个新的名词了,但定义智能汽车的标准却一直并不够清晰。是几块炫酷的大屏?还是纯粹的无人驾驶?今天,就由奇点酱来带你梳理一下智能汽车背后的故事。根据日前由发改委等11部委联合发布的《智能汽车创新发展战略》中的表述,“智能汽车是指通过搭载先进传感器等装置,运用人工智能等新技术,具有自动驾驶功能,逐步成为智能移动空间和应用终端的新一代汽车。”这样的定义意味着,智能汽车将要

智能汽车如今已经不再是一个新的名词了,但定义智能汽车的标准却一直并不够清晰。是几块炫酷的大屏?还是纯粹的无人驾驶?今天,就由奇点酱来带你梳理一下智能汽车背后的故事。

根据日前由发改委等11部委联合发布的《智能汽车创新发展战略》中的表述,“智能汽车是指通过搭载先进传感器等装置,运用人工智能等新技术,具有自动驾驶功能,逐步成为智能移动空间和应用终端的新一代汽车。”这样的定义意味着,智能汽车将要生产和处理海量的数据。

博世曾将整车电子电气架构的发展分为6个阶段:模块化阶段(一个功能一个ECU硬件)、功能集成阶段、中央域控制器阶段、跨域融合阶段、车载中央电脑和区域控制器、车载云计算阶段。

汽车电子电气架构的演进

参照智能手机的进化历程,我们将汽车进化分“智能汽车”和“功能汽车“。从发动机转速、轮胎气压、再到油温以及刹车片的检测和控制,传统的功能汽车每小时能产生5-250GB的数据。而高度信息化的智能汽车每秒则会产生约1G的海量数据,相当于每秒发送20万封纯文本电子邮件,或用电脑上传100张高清数码相片——每一辆高度电气化集成的汽车都是一个庞大的数据库。对比来看,功能汽车尚处于功能集成阶段,而智能汽车品牌正在逐步丢掉历史包袱从而设计更先进的整车电子电气架构。

功能汽车与智能汽车电子电气架构的对比

传统的功能汽车的电子电器的架构大多仍是以 CAN 总线为主,其技术根源来自上个世纪80年代开发出的控制器局域网络(Controller Area Network)。最初 CAN 总线只是为了解决现代汽车中众多的控制域测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议,其通信速率最高为1Mb/s。彼时,随着车载多媒体、传感器以及ADAS的发展,1Mb/s的传输速度无法满足需求,于是以 CAN 为基础也衍生出了升级版的 CAN FD (Flexible Data-Rate)和 CAN PN(Partial Networking)。其中 CAN FD 已经在2015年通过国际标准化组织认可,由于在技术上和主流的 CAN 比较接近,且传输速率和每帧的数据量上面都有很大的提高,因此更容易成为 CAN 的升级方案,只不过 CAN PN 也只能将通信速率提升到 8Mb/s 。这些进步仅仅提升了汽车的某些单一的智能功能,但对于汽车整体智能化需求所生产的数据来讲却是杯水车薪。

我们也因此得出结论:智能汽车的关键是数据孤岛的互联互通。那么谁又将成为智能汽车必须的”高速公路“呢?

除了对 CAN 技术不断升级之外,针对车辆不同的设计需求,技术人员也在不断尝试其他的途径。比如LIN总线就是一种低成本、低端多路复用的通用串行总线,但其最大传输速度只有20 kb/s,无法满足高速传输需求,因此主要用于汽车的车门、天窗、座椅控制。带宽可达10Mb/s的FlexRay是应用于2006年的新一代汽车控制总线技术,但其成本却很高。

由车厂联合音响供应商联合推出的MOST总线(Media Oriented System Transport)最高数据速率可达24.8 Mb/s,可以满足车载多媒体数据传输需求,经过升级的MOST 150标准的最大带宽甚至可以提升到150 Mb/s,但由于基础开发成本较高,应用前景并不乐观。电气数字信号系统LVDS(Low-Voltage Differential Signaling)的最高数据速率也可达155 Mb/s,但目前在汽车领域也仅主要应用于屏幕和摄像头之间的数据传输。

各种技术方案虽然利用各自优势在不同系统为汽车行业做出了贡献,但随着未来智能汽车功能的进一步拓展以及车机系统的一体化研发,不同格式的传输数据就会造成不同系统和不同传感器之间的交流障碍。而以太网(Ethernet)和IP生态系统使用相同格式传输数据的优势,则为智能汽车的一体化设计和研发提供便利。以太网不仅是目前应用最广泛的局域网通讯方式,同时也是一种协议。

华夏智能网

以太网协议定义了一系列软件和硬件标准,从而将不同的计算机设备连接在一起。除了可以为车辆各个系统提供统一的数据格式之外,以太网可持续更新、发展的技术也能更好的适应智能汽车未来的技术升级和迭代的需求。在支持带宽持续增长的同时,以太网仍然保持对原有系统的兼容性。

在经历了标准以太网(10Mbps)、快速以太网(100Mbps)和千兆以太网(Gigabit Ethernet)的推进和发展后,以太网仍然具有不断继续自我迭代升级的能力。这对于解决自动驾驶的带宽和延迟问题显得优势更加明显。例如现在带宽限制,摄像头系统的图像必须经过压缩,这就会造成数据从摄像头到达图像处理设备的延迟。而今后随着数据传输速度的进一步提升,摄像头甚至可以向处理设备传送未压缩视频,那么数据延迟就会明显缩短和减小。而延迟缩短可以大大改进自动驾驶系统的反应时间,实现更安全的汽车和运输体验。

提供汽车智能化完整解决方案的奇点汽车

也正是华夏智能网基于以太网的绝对优势,奇点汽车自创立之初就确立了以CAN+以太网的双主干架构作为车载主线的研发方向,开创性地将智能系统硬件结构分为车身域、智能信息域、底盘域、智能驾驶域、动力域等,在车载以太网的助力下可实现每个域之间信息的高速互通。不同于当前常规车型的分离式设计,奇点汽车采用的是集成式的设计,将所有数据集中到中央控制器,并由其作出整体决策规划、数据处理。如此设计的优势在于不仅可加速智能驾驶系统各项功能的迭代升级,重要的是数据将由奇点汽车集中掌握,基于数据分析可得知用户在相应场景下的驾驶习惯,使得各项功能都能成为客户真正高频使用的功能。从而根据用户的场景化需求来优化智能驾驶的功能参数,实现真正解决痛点的场景化、可迭代的智能驾驶体验。

同时,奇点汽车软硬件一体化自研是为了更好的进行软硬件结合,它倡导的是以软件定义硬件,从而适应功能快速迭代、用户体验的持续提升。奇点车载智能系统通过软硬件一体化和域控制器系统,不仅可以更好地支持智能汽车整车研发,同时也可以满足3-5年内适应不断迭代的需求。

真正的智能汽车:自学习、可成长

智能汽车不仅仅简单等同于上网,它需要在系统的架构层面上,让汽车的智能系统真正成为汽车的大脑,真正打通车内所有的传感器和硬件平台,以及相应的执行机构,让车真正成为智能终端。用软件定义硬件,如此一来,用户可以通过软件升级的方式,不断带来新的体验和服务。这样的一款汽车,才算是真正意义上的智能汽车。所以,它是可以学习成长的、可以扩展的、边界相对要广的多!智能必须带有自学习、可成长的能力。


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