文/牛祿青
智能汽車加速
文/牛祿青
新一代信息技術與汽車產業的加速融合,推動了汽車產品形態和分布深刻變革,汽車開始向大型移動智能終端方向演變,無人駕駛汽車時代即將迎來曙光
也許在未來的某一天,我們站在家門口、辦公樓下或者馬路邊,掏出手機,用手指輕輕一點,一輛無人駕駛的汽車緩緩駛來,并停在我們身邊,車門自動打開,我們坐上去,可以去我們想去的任何地方。在路上,我們可以繼續看書、聊天、刷朋友圈、修改文件……做自己想做的任何事情,也許這就是我們所期待的智能汽車的一部分。
智能汽車也叫智能網聯汽車、智能互聯汽車,是指搭載先進的車載傳感器、控制器、執行器等裝置,并融合現代通信與網絡技術,具備復雜環境感知、智能化決策、自動化控制功能,使車輛與外部節點間實現信息共享與控制協同,實現“零傷亡、零擁堵”,達到安全、高效、節能行駛的下一代汽車。
智能汽車的研發可以追溯到20世紀70年代,一開始出于軍事目的,而后轉向民用領域研究。美國、歐洲、日本是傳統的汽車強國,在智能汽車方面投入不少人力物力,開發了道路檢測與跟蹤、車道定位、前車距離控制、自動控制、障礙物報警、駕駛員打盹報警、夜間行人報警等智能汽車的重要系統。
我國的無人駕駛汽車開發目前處于研發階段,一些大學有無人汽車項目。清華智能車是新一代的智能移動機器人,兼有面向高速公路和一般道路的功能,彩色攝像機和激光測距儀組成道路與障礙物檢測系統,由差分GPS、磁羅盤和光碼盤構成組合定位導航系統。兩套計算機系統分別進行視覺處理, 完成信息融合、路徑規劃、行為與決策控制等功能。4 臺IPC 工控機分別完成激光測距信息處理、定位信息處理、通訊管理、駕駛控制等功能。此外國防科技大學、上海交通大學、西安交通大學、吉林大學、同濟大學等都有自動駕駛汽車的研究。
根據工信部對《中國制造2025》規劃的解讀,智能汽車的發展目標是:到2020年,掌握智能輔助駕駛總體技術及各項關鍵技術,初步建立智能網聯汽車自主研發體系及生產配套體系。到2025年,掌握自動駕駛總體技術及各項關鍵技術,建立較完善的智能網聯汽車自主研發體系、生產配套體系及產業群,基本完成汽車產業轉型升級。

在能源、交通、環境等壓力下,汽車產業面臨轉型升級的挑戰。近年來,新一輪科技革命和產業革命正向縱深發展,以互聯網、物聯網、云計算、大數據為代表的新一代信息技術與汽車產業的加速融合推動了汽車產品形態和分布的深刻變革,汽車已開始向大型移動智能終端的方向演變,人們似乎已看到了無人駕駛汽車時代即將到來的曙光,汽車、信息、互聯網等行業企業、研究院所、高校及各國政府紛紛加大對智能汽車發展的部署。
蘋果推出車載智能系統,并吸引了法拉利、奔馳、寶馬、福特、通用、豐田等汽車企業與之合作;谷歌牽手通用、本田、現代、奧迪等汽車企業及芯片制造商組建了開放的汽車聯盟,同時谷歌還在積極開發無人駕駛的智能汽車,計劃2017年推出;特斯拉將很快開始為較新的Model S配備半自動駕駛功能,其中包括自動超車;戴姆勒集團在今年底特律汽車展上展示一款概念車,汽車進入無人駕駛模式后,司機可以旋轉座椅,與后邊的乘客面對面聊天。
在國內,從去年開始,阿里、騰訊、百度、樂視、華為、國研科技、華勝天成等IT企業不約而同地宣布進軍互聯網汽車領域,并與傳統汽車廠商開展跨界合作,力圖打造新的智能汽車生態圈。
國研科技入股新薩博 6月28日,由國能電動汽車瑞典有限公司(NEVS)、國研科技集團公司和北京中域綠色投資管理有限公司三方投資的國能新能源汽車有限公司和國能汽車技術開發有限公司在天津濱海高新技術產業開發區奠基動工。兩大項目將引進瑞典薩博汽車技術,在國內進行智能純電動汽車和增程式電動汽車生產,并依托薩博平臺建設汽車技術研發中心和人才培養基地。
據了解,國能新能源汽車將不再沿用薩博品牌,轉而啟用全新的品牌,為國內普通消費者打造全新的互聯網+電動汽車。NEVS董事長蔣大龍透露,該項目總投資30億元人民幣,2016年上半年將陸續有小批量汽車下線,到2017年該工廠將具備完整的生產規模。
在國研科技董事長李明看來,汽車將成為制造業、信息產業、電子產業、新能源和信息網絡的深度融合產品,汽車產業的制造和商業模式會被融合甚至顛覆。他說,國研科技將依托其股東中國聯通在移動互聯網和大數據方面的獨特優勢,與NEVS合作,在新能源汽車、汽車智能化領域搶占關鍵陣地。
北京華勝天成科技股份有限公司董事長兼中域綠色投資管理公司董事長王維航表示,汽車領域正在迎接數據時代的來臨。在設計、制造、營銷乃至運營模式等方面,智能化和互聯網化,加之新能源材料和技術的應用,將為新能源車的創新發展提供不竭動力。
成立于1937年的薩博汽車公司,自上世紀60年代即開始研發電動汽車,第一批純電動汽車于1970年投放市場。之后,薩博公司在新能源汽車研發和商業化應用領域的投資從未間斷,目前已在純電動和增程式汽車領域形成清晰的技術路線圖。
阿里巴巴牽手上汽 “未來的世界,所有的制造商生產的機器,不僅會生產產品,它們必須說話,它們必須思考;機器不會再由石油和電力驅動,機器由數據來支撐。”阿里巴巴集團創始人馬云用這樣一句話描述了互聯網汽車的未來。
3月12日,阿里巴巴和上汽集團合作進入實質化,將合資設立10億元互聯網汽車基金,共同推進互聯網汽車開發和運營平臺建設,打造開放式資本平臺,吸納更多互聯網汽車參與者。雙方合作的首款互聯網汽車將于2016年上市。
按照協議,雙方將在互聯網汽車上集成阿里巴巴的“Yun0S”操作系統、大數據、阿里通信、高德導航、阿里云計算、蝦米音樂等資源和上汽集團的整車與零部件開發、汽車服務貿易等資源。
去年7月,上汽集團與阿里巴巴簽署“互聯網汽車”戰略合作協議,宣布共同打造面向未來的“互聯網汽車”及生態圈。與此同時,上汽和阿里巴巴組成數百人規模的聯合研發團隊,開始基于阿里云0S進行研發。
騰訊、富士康、和諧汽車聯手造車 3月23日,三方共同簽訂《關于“互聯網+智能電動車”的戰略合作框架協議》,并將在河南鄭州展開“互聯網+智能電動車”領域的創新合作,制造研發中國自己的“特斯拉”。富士康科技集團總裁郭臺銘稱,中國未來的智能電動汽車就是“四個輪子+電池板+一部智能手機”。
三家合作伙伴對進入電動車領域都有提前布局。騰訊是中國最大的互聯網公司,去年5月通過入股四維圖新布局車聯網,戰略投資易車網等等,儲備了進入互聯網汽車市場的戰略資源;富士康是國際智能終端制造巨頭,為電動車品牌“特斯拉”代工的配件達106個;總部位于鄭州的和諧汽車是一家主營豪華汽車品牌的經銷商集團,擁有勞斯萊斯、瑪莎拉蒂等13個豪華車品牌的經銷權。
根據協議,三方將依靠騰訊在互聯網行業領先的創意開放平臺,搭配富士康高科技移動終端制造技術、創新整合設計能力、電池、電機、電控等關鍵電動車部件的研發生產制造技術與能力,借重和諧集團在高端汽車營銷及服務領域的領先優勢,共同提出可行的“互聯網+智能電動車”商業模式。
百度+寶馬年底測試無人車 北京時間6月12日消息,據財經網站MarketWatch報道,寶馬發言人表示,將和其合作伙伴百度于今年年底前在中國對一款無人駕駛汽車進行測試。百度和寶馬2014年宣布將聯合開發可以在中國各種類型公路上行駛的無人駕駛汽車。寶馬當時表示,它計劃開發能在北京和上海城市公路上行駛的無人駕駛汽車原型產品。
李彥宏在年初就透露百度無人駕駛汽車有望年底推出,并愿與汽車廠商開放合作。目前,百度與交通運輸部公路科學研究院已經達成合作,在智能駕駛、交通安全、車路協同、政策法規研究、技術標準化等方面共同開展工作,推進無人駕駛汽車行業在中國的發展。
樂視與北汽瞄準生態系統 3月23日,北京汽車與樂視控股在香港簽署戰略合作協議,樂視將為北汽提供互聯網智能汽車智能系統、EUI操作系統、車聯網系統,北汽貢獻乘用車的整車、研發能力,兩者共同打造智能汽車生態系統。目前,樂視已在全世界最前沿的智能和互聯網技術的誕生地——美國硅谷組建了260多人的頂級研發團隊,其成員很多都是來自特斯拉、奔馳、寶馬、大眾、福特等的頂級專家。
之前的1月20日,樂視首次對外公開了超級汽車“SEE計劃”的具體進展并發布了首個與造車計劃相關的產品——智能汽車UI系統LeUI Auto版。LeUI智能系統是想通過樂視打造的垂直整合生態系統(平臺+內容+終端+應用),為用戶提供無縫服務,讓用戶在汽車、手機、電視上實現一云多屏的體驗。
華為與東風聯合開發 去年10月,東風汽車公司與華為技術有限公司在武漢簽署戰略合作協議,雙方將在汽車電子、智能汽車等領域展開合作。合作分為3個階段:首先是華為為東風開發可以通過有線與無線兩種方式實現手機車機雙屏互聯的產品和服務;然后,雙方共同在車聯網方面規劃未來合作產品,實現車輛互聯的智能化;最后是經過輔人階段、擬人階段和共生階段,共同研發出具有情感化自動駕駛的智慧汽車。
國內其他車企如吉利、比亞迪、長安、智騏等也推出了自己的智能汽車系統,比亞迪的S6目前已配備有車門上無鑰匙進入的觸控按鈕、電子防盜系統、語音電子導航系統、尾部隱藏著的倒車攝像頭等高檔智能系統。
傳統汽車產業一直是由機械工程師為主導,以產品大規模生產為核心,在封閉產業鏈條體系中進行生產。在互聯網經濟形態下,未來汽車制造將形成以消費需求服務為核心,大規模定制,開放型產業鏈條,傳統產業與新產業融合的新產業生態。
廣州汽車集團總經理曾慶洪認為,智能互聯汽車是互聯網企業和汽車企業的共同方向,它不僅帶來產品創新,也帶來模式創新,構建互聯汽車新生態必須以客戶為中心。
上海汽車集團股份有限公司總工程師程驚雷也堅信,未來的汽車都是互聯網汽車,互聯網汽車不是一個簡單的產品,而是一個生態系統,其中技術并不是最重要的,生態的構建才是關鍵。
傳統汽車企業和互聯網巨頭之所以都積極搶灘智能汽車,看重的是其巨大的市場前景。據相關預測,到2025年,產業互聯網涉及的領域和規模將達到82萬億美元,占全球GDP的50%。
易觀智庫預計,2015年底中國車聯網用戶的滲透率有望突破10%的臨界值,中國智能汽車的市場規模將超過1500億元。目前,智能汽車市場格局未定,在汽車導航、智能操作系統等方面,百度、阿里、騰訊等互聯網企業均具有明顯的技術優勢。因此,選擇此時積極進入,將有望在未來的競爭中搶占先機。而“互聯網+汽車”的發展模式將在2015年大放異彩。
4月19日,中國機械工業聯合會會長王瑞祥在2015上海國際車展第四屆高峰論壇致辭時指出,中國的互聯網產業將為GDP貢獻3萬億元產值,快速發展的互聯網產業與不斷增長的汽車市場有效的交融,將會催生巨大的智能互聯汽車新生態。在這個新生態下,汽車制造將會更智能化,汽車產業鏈將更加優化,汽車社會將更加和諧、安全和高效。
智能汽車帶動的產業鏈與傳統汽車不太一樣,在上下游方面都將發生變化。傳統的汽車產業鏈,無非上游就是一些汽車零部件,包括一些鋁材料等等,但智能汽車不僅具有傳統汽車行駛駕駛的能力,在智能方面要更加強大。上游的電子化方面包括硬件和軟件,硬件涉及傳感器、芯片、攝象頭、連接器、雷達等,軟件涉及地圖、導航、娛樂、語音等。接下來還需要車聯網和運營商,這和傳統汽車相比,多出一個產業鏈。另外在應用方面,智能化之后,需要開發許多應用程序,搭建平臺等,這些要與互聯網廠商開展合作,這也是多出來的一個產業鏈。
目前,各種智能的系統已經在一些汽車上出現。全球定位系統可以準確的獲得汽車的位置并進行實時的導航。智能泊車、自動變速箱、定速巡航、一鍵啟動等功能都在一定程度上簡化了汽車的操作。智能鑰匙既簡化了開鎖落鎖的過程,也提高了防盜性能。智能空調系統可以根據環境和預設自動調節車內環境。智能玻璃則可以自動或者可控的調節透光率。智能輪胎可以反饋溫度、胎壓等參數,甚至可以根據路面改變自身性能。智能懸架系統則可以根據路面自行調節,給乘客帶來平穩和舒適。
使用單一技術解決特定問題的智能系統已經成熟,未來集成的綜合協調系統將是核心。顛覆性的具有自動駕駛功能的汽車已經出現,谷歌的無人駕駛汽車成功的上路安全行駛吸引了無數的眼球。
它可以自動駕駛無需人工操控,只需要輸入目的地,系統就會自動選擇最佳線路,人車交互可以通過語音進行,操控系統與目前的汽車相同,也有方向盤等駕駛部件,也可以轉為人工駕駛模式。車頂上的掃描器發射64束激光射線,然后激光碰到車輛周圍的物體,又反射回來,這樣就計算出了物體的距離。另一套在底部的系統測量出車輛在三個方向上的加速度、角速度等數據,然后再結合GPS數據計算出車輛的位置,所有這些數據與車載攝像機捕獲的圖像一起輸入計算機,軟件以極高的速度處理這些數據。
這樣,系統就可以非常迅速地作出判斷。車道保持系統通過分析路面和邊界線的差別來識別車道標記,使得車輛維持在道路中間行駛。車輛通過GPS和慣性導航系統進行定位和導航。這些技術保證了車輛的正常行駛與安全性能,目前已經在美國道路情況下安全行駛數十萬公里,并于2014年6月開始了載人試駕。
據報道,上海目前正在研發智能汽車。根據規劃,2020年左右,上汽將推出能在高速公路、公園道路、崇明島環島公路等結構化道路上行駛的無人駕駛汽車。到2030年前后,無人駕駛汽車有望大規模應用,讓市民出行更安全、便捷,讓老年人甚至盲人都能使用。
自從手機作為智能終端紅透了之后,科技巨頭就不斷尋找下一個智能平臺,以期能像蘋果一樣獨領風騷。智能電視、智能家居、智能可穿戴設備,都曾被認為是下一個智能終端平臺,而汽車的特殊身份以及較小的改造難度,更是讓各路的科技大佬們充滿幻想,他們期待智能汽車可以同智能手機一樣走進億萬家庭。但不可否認的是,智能汽車還面臨一些亟需攻克的難題。
難題1.技術 智能汽車以汽車為載物,需要通信、軟件、信息、分析、識別等多種技術跨界參與。因為跨學科,所以可能存在比如通信的傳輸、信號之間的聯系、鏈路物理層等協議標準不一致的問題,造成數據傳輸滯后等問題。怎樣使通信、接口、檢測等標準和協議能夠統一,怎樣把這些技術高度集成,并促成信息融合,怎樣能夠多學科聯動,是智能汽車發展中面臨的主要阻力和挑戰。
中國產業信息網發布的《2014-2019年中國汽車制造市場深度調查及投資前景研究報告》指出,現在智能汽車發展有幾個技術亟需突破:語音識別技術,多傳感技術,計算機視覺的場景識別技術,大數據技術,云計算技術等,這些都是影響未來智能汽車第一階段向第二階段邁進的技術樞紐。如語音識別作為觸控屏幕之外的另一個命令入口,因為其無需分散駕駛員太多精力從而有效提升安全性,預計未來將是智能汽車搭載率最高的軟硬件之一。
移動通訊技術也是制約智能汽車發展的一個重要因素。工信部部長苗圩在今年“兩會e客廳”節目中表示,無人駕駛是未來的發展方向,未來車頂上可能布滿天線,只有那樣才能不斷交互。但是4G帶寬滿足不了汽車安全性的需要,因此至少需要5G帶寬,才能直接通過云端服務來指揮車輛的操作。
關于5G,早在2013年5月,三星便宣布已成功開發第5代移動通信的核心技術,并預計將于2020年開始商用。該技術可在28GHz超高頻段以每秒1Gbps以上的速度傳送數據,且最長傳送距離可達2公里。
雖然4G剛剛商用一年有余,但是隨著物聯網、車聯網和移動互聯發展的加速,4G的瓶頸效應將會在3年內顯現,因此5G時代的到來應該不用等到2020年。中國信息通信研究院正在組織研究5G超高速網絡,并計劃將之應用在智能汽車上。
難題2.安全 智能汽車的網絡化、自動化程度極高,這也使得它成為黑客攻擊的新目標。攻擊者將可能利用汽車的藍牙、遠程信息處理系統或者車載手機應用程序漏洞,入侵汽車的信息網絡,發送指令來操控汽車的物理功能,如自動停車、轉向、加速和制動,使得汽車完全脫離駕駛員意志控制,帶來重大安全隱患。在2013 年舉辦的Def Con 黑客大會上,兩位軟件安全工程師就曾在現場演示了如何經網絡侵入汽車軟件漏洞,從而控制豐田普銳斯和福特翼虎的剎車系統。這些攻擊有的可能需要攻擊者身處目標汽車的幾米范圍內,但遠程控制的攻擊則沒有距離限制。
對汽車而言,對智能化的追求是建立在安全之上,失去了安全可靠性,這樣的“智能汽車”甚至不如沒有計算機化和聯網功能的普通汽車有吸引力,一切智能化都只是一紙空談。
德國汽車安全專家哈維爾·維達爾表示,在汽車智能化的發展趨勢下,已經有不少汽車廠商著手將信息技術整合入汽車的駕駛系統中,當以獲取利益作為支撐點,入侵智能汽車系統可能成為黑客的下一個目標,但與智能手機泄漏隱私不同,汽車安全的代價是生命。
由于和生命息息相關,多數業內人士都認為,車聯網產業要想健康發展,就必須解決智能汽車的安全問題。否則,出于對安全的考慮,消費者將不會主動接受智能汽車和各種智能汽車系統。
難題3.成本 開發大量穩定可靠的傳感器等電子設備和軟件帶來的巨大成本是智能汽車產業化的一大發展瓶頸。以車載導航系統為例,它可分為前裝和后裝兩種方式,前裝系統進入整車生產的產業鏈,在汽車出廠前組裝車輛上,后裝系統則是在車輛使用的過程中根據車主的需要加裝到車輛上。前裝車載導航系統比后裝更為精確可靠,它作為標準配置安裝到車輛上勢必提升車輛價格,而在國內汽車市場競爭激烈、絕大多數消費者對汽車的價格還是很敏感的背景下,動輒數千上萬的前裝價格決定了廠商(特別是產銷中低端車型的廠商)既不可能輕易將其作為標配,消費者也不輕易為這些所謂的“智能”因素配置埋單。2013年我國前裝車載導航的滲透率仍不足10%就印證了這一點。
未來智能汽車上將安裝各類高科技傳感器,體現各種計算機技術,谷歌無人駕駛汽車所配備的大量傳感器成本就高達25 萬美元,總成本逾30 萬美元。毫無疑問它們的價格將隨著技術的成熟而逐漸降低,但在相當長一段時期內這些設備或裝置依然難以“親民”。如何顯著降低軟硬件成本,成為推廣智能汽車廣泛應用的關鍵。
我國政府高度關注智能汽車發展,《中國制造2025》明確提出要堅持創新驅動、智能轉型、綠色發展,并把智能制造作為我國制造業未來發展的主攻方向。
在上海國際車展第四屆高峰論壇上,工信部裝備工業司副巡視員瞿國春表示,下一步工信部將積極協商有關部委,會同相關行業企業共同推進以下工作:一是構建智能網聯汽車產業的發展平臺,培育產業生態體系,發揮汽車企業、互聯網企業、信息企業等積極性,構建產業鏈上下游相互協作、優勢互補、協同創新的智能汽車產業聯盟,共同開發推廣應用智能網聯汽車,形成結構合理、鏈條完善、富有活力的生態系統。
二是加強核心關鍵技術公關,構建汽車企業、互聯網企業、信息企業、科研院所及其他機構共同參與的協同創新網絡,加大高效車用先進傳感技術、車載無線通訊技術等關鍵技術的研發公關力度。
三是深化信息技術的應用,提高汽車產業智能化水平,推動信息技術在汽車生產定制銷售服務等全生命周期的應用,支持全行業產品創新、管理創新和服務創新,搭建智能汽車產業化服務平臺,支撐產業鏈的協同,促進產業集群式供應鏈的形成和產業的發展。
四是發展信息服務,培育汽車現代服務業,著力發展語音服務,鼓勵最優路線規劃、免費語音導航、時時路況播報、駕駛行為評測、油耗評估評測等服務模式的創新,支持汽車電商發展。
五是完善消費環境,撬動市場需求,開展智能網聯汽車的試點應用,創新智能網聯汽車消費管理手段和方式,加快推進質量安全交通責任認定等智能網聯汽車應用的相關法律法規的建設,培育智能網聯汽車的消費環境。