數字化技術在汽車上的若干應用

隨著國內市場日趨飽和，汽車利潤率也將逐步降到全球行業的平均水平，在這種嚴峻形勢下，國內汽車制造企業在管理和技術上尋求革新勢在必行。中國的汽車制造業正處在一個機遇與危機并存的關鍵發展階段。

為了提高核心競爭力，許多企業都致力于學習和推廣先進的管理理念，并與先進的制造技術及信息技術相結合來創造新價值。在這些先進的理念和方法中，精益生產或JIT(Just In Time)是影響深遠的常青樹，基于產品生命周期管理策略的數字化制造技術則是后起之秀。

在數字化技術和制造技術融合的背景下，并在虛擬現實、計算機網絡、快速原型、數據庫和多媒體等支撐技術的支持下，根據用戶的需求，迅速收集資源信息，對產品信息、工藝信息和資源信息進行分析、規劃和重組，實現對產品設計和功能的仿真以及原型制造，進而快速生產出達到用戶要求性能的產品，完成整個制造全過程。

1 分布式信息傳遞底層結構車聯網技術應用[1]

車輛的車載傳感器收集大量復雜的數據，信息數據源來自如道路傳感器和交通信號等基礎設施數據源、手機等移動數據源、Twitter等社交媒體以及新聞和天氣數據服務等來源。

然而，這些數據將在數據中心處理和檢索時造成瓶頸，并且需要在數據生產者和消費者之間部署額外的信息傳輸基礎設施以支持不同的應用。在文中，作者提出了一個高效低延遲的分布式消息傳遞系統策略（概念構架見文中Fig.1），并將其應用在分布式消息傳遞平臺的CV應用程序。該策略可以收集、管理大量的非結構化數據（道路交通相關和非道路交通相關數據）并轉換為標記和自定義主題。再提供給大量訂閱者或消費者，例如汽車，移動設備和數據中心。作者通過建立一個基于開源信息傳遞系統—Apache Kafka模型來評估這一策略的表現，并將其性能與CV應用程序的延遲要求進行了比較。作者提供了兩個位于克萊姆森大學的不同的分布式計算測試平臺上的基礎信息傳遞的實驗結果：Holocron集群和Palmet?to簇。作者進行了實驗以用于各種測試場景的消息傳遞系統的延遲，這些實驗表明測得的延遲小于美國運輸部對CV應用要求的建議延遲，證明了它可以有效應用于CV相關數據分發和管理任務系統。

Fig.1.A conceptual vision for message delivery infrastructure for a connected transportation system[1].

作者的分析表明消息傳遞系統通過識別多個CV應用程序中的唯一信息流來減少消息冗余。評價分布式消息傳遞系統顯示最高總平均延遲是7.95毫秒。

2 全區域范圍內智能汽車在低能見度條件下安全開發[2]

在不遠的將來，自動駕駛車輛將很快廣泛應用于日常交通中。使用機器或深度學習算法的高級對象檢測和人工智能（AI）等新技術將支持滿足不同自動化程度所涉及的所有操作需求。對于自動化批量生產，這些車輛在實際交通中必須在所有天氣條件下都是安全的。因此，系統驗證、道德方面和自動車輛功能的測試功能（文中Fig.1）是成功開發、市場推廣、道德和社會接受的基本基礎。

為了測試和驗證自動駕駛車輛低能見度下發現危險的能力進行了第一次全區域分析。因為能見度差限制了人類的感知與機器認知(見文中Fig.6)，相對應的是基于對128萬個地區范圍的警察事故報告的文本分析-隨后對374個關于惡劣天氣情況的確定案例進行了深入的逐案分析。為此目的，全國范圍內的分析首次包括了該州所有地區的所有警方報告。

Fig.1 Feedback from lifecycle of automated vehicles for safe development,validation and ethical testing[4]

在這個龐大的數據庫中，由于感知限制而發現374起事故-由“雨”、“霧”引起的，“雪”、“眩光”/“致盲”和“視覺障礙”—的逐案調查。所有那些影響場景與自動駕駛相關的氣候等將成為安全開發、驗證和測試的關鍵方面自動駕駛功能中的機器感知。

第一次全區域分析不僅像以前的深入分析那樣依賴于樣本。它提供用于測試自動車輛的相關現實交通場景。這是第一次進行分析每個事故的地點、時間和背景超過整個聯邦州的總調查區域。因此，事故已經分析包括可能在高速公路和主要地區發生的各種代表性情況道路，如小巷或城市交通。這些情景可以推斷為包括全球類似的道路網絡。這些結果還將考慮制定有關早期模擬以及早期模擬的標準隨后的實際測試。將來，還可以包括車輛運行數據和交通模擬。基于作者建議，從薩克森州聯邦事故數據庫中挑選出來的這些相關的現實事故進一步制定基于道德、法律要求和社會接受度的國際有效準則。

3 使用NFC的自動停車認證系統和基于An?droid手機的密鑰加密[3]

如今，汽車比以前更加便宜。因此消費者增加了新車的購買量。因此使停車服務遇到汽車信息問題管理。一個問題是汽車被盜，因為司機可以駕駛他的車進出停車場僅使用停車卡進行身份驗證。從上面討論的原因，汽車盜竊很容易發生。如果汽車的車主離開他的車時忘記將停車卡遺忘在車中停車卡被盜。偷車者能夠很容易將車開出停車場。本文介紹了概念以及如何解決這些問題。通過在Android手機上應用NFC技術公鑰密碼算法，用于自動打開停車場的大門(見文中Fig.1)。用戶必須使用他的用戶名和密碼從Android應用程序獲取數字票，然后開車。他的車進入停車場并在NFC控制臺上操作他的Android手機，門才會打開。

通過在Android上應用NFC技術電話和公鑰密碼算法，系統能夠減少驗證時間。在使用NFC和NFC的自動停車認證系統的設計和實現中基于an?droid手機的公鑰密碼學，研究者預期的算法，分為3個步驟。

隨著經濟社會的發展、科技的進步，居民對文化生活的需求不斷增長，“非遺”傳承與發展獲得了新的機遇。江蘇對“非遺”項目的傳承、保護和發展能夠應時而動，許多“非遺”傳承人也能夠因地制宜，不斷反思與變革，以適應時代發展的新需求。但是，由于社會“非遺”項目傳承、保護和發展的宏觀戰略與具體措施存在一些偏誤，以及一些“非遺”項目未能及時自我調整以適應社會的變化，江蘇“非遺”項目生態化傳承、保護和發展還存在令人擔憂的問題。

Fig.1 Mobile phone registration to car parking system

第1步，客戶使用手機注冊到系統，以創建用戶名和密碼，此步驟客戶將發送客戶公鑰和客戶手機號的IMEI使用散列函數，將所有數據加密到系統并接收停車公鑰存儲在客戶手機。

第2步，客戶在手機上運行應用程序，用戶名登錄系統。密碼和IMEI從上一步開始，正確登錄后系統將隨機生成number是帶有時間戳的“ticket”，并使用客戶公鑰對其進行加密并將其發送回客戶手機，移動應用程序從系統獲取票證后，再解密票證用客戶私鑰獲取原始票。

第3步，客戶可以駕駛汽車進入停車場網關并觸摸客戶手機。在NFC觸摸平臺（接近0-4英寸），客戶可觸摸移動應用程序將被發送到汽車停車公鑰加密的IMEI以及NFC操控臺，IMEI將使用哈希函數加密，并且票證將被汽車解密停放私鑰，然后比較IMEI和客戶在數據庫中的票，如果相似，那么相同的哈希值和驗證數據完整性，門將打開。

4 數字供應鏈中的智能自動駕駛汽車：將創新融入可持續價值網絡框架[4]

這項研究的主要目標是提供一個框架，關注主要的軟件結構元素，用于開發高度定制的模擬工具，支持智能自動駕駛汽車（IAV）在可持續供應網絡中的有效集成(見文中Fig.3)，作為一個新興領域運營管理議程。為此，該研究的貢獻有四個方面，包括：

Fig.3.Technical structure of tier 2-The MCV architectural specifications.

（i）審查用于評估相互關聯的IAV性能的軟件模擬工具和平臺與供應鏈（SC）在生態系統中不斷衍生。

（ii）集成的軟件框架，用于監測和評估在運營中利用創新的IAV定義的SC的可持續性績效。

（iii）通過強大的五階段逐步過程進行應用，將建議的SC框架轉換為相應的軟件。

（iv）開發的示范軟件工具，通過其在可定制倉庫中運行的IAV系統的情況下，建立應用模型。

作者分析并強調了分散式軟件管理架構帶來的靈活性，從而實現了SC網絡的動態重新配置。此外，開發的駕駛仿真工具可以幫助運營經理捕捉設施的運營需求，在考慮可持續性參數的同時評估IAV系統的性能。

本研究提出了用于開發在數字供電網絡中集成IAV系統的仿真軟件工具系統設計的過程和方法，進一步實現仿真和已執行任務的可持續性評估。通過以下方式證明了擬議框架的適用性定制的仿真軟件工具，在案例的基礎上進行測試一個以概念和高度定制的方式運行的IAV系統倉庫。從過渡傳統的SC以可行的方式促進數字網絡的發展可持續性，迫使IAV在不同運營層面的利用、整合和協調。

該研究記錄了環境可持續性的表現指標，但不量化經濟和/或社會考慮因素。正在進行的研究編程工作旨在擴展工具的功能，并提供更大的靈活性和定制化。

5 車輛維護新興技術[5]

車輛中的新技術每天都在出現，并且當今運輸系統的要求變得越來越復雜。今天用于汽車的發動機正在變得越來越以電子和機電一體化為基礎，并且業務正朝著未來完全電子控制的數字設備發展。車輛的發展為維護帶來了新的概念。電子支持成為最終的解決方案，有一個必須遵循的檢查清單，大多數維護操作都可以通過互聯網/遠程支持進行。一切都是今天變化的主題，唯一的選擇是適應這些新趨勢。在發展中國家，維護活動不足往往是減緩經濟發展的因素之一。有必要研究新興技術在不同情景中的引入和使用，包括：先進的技術場所，很差的技術場所，一般/很差的基礎設施和技術文化等。實施公司維護策略需要基于邏輯的維護計劃標準降低全球成本。該公司的維護系統可以分為四個基本子系統，即管理、編程、性能和工程。提供援助和維護服務非常方便和重要，且對正常運作運輸網絡有很大影響。發生事故或道路上的車輛故障，可能會造成重大干擾交通。發展中國家道路上面臨的最大問題之一是缺乏援助維修車輛。受控維護管理系統包括組織、規劃、監督、協調和控制職能必要的，以確保設備執行其設計經濟可能性的功能。

高科技汽車正在推動汽車行業的成功。技術特征、情感和品牌是重要的汽車成功案例和價值鏈的要素。目前的客戶仍然對汽車速度、功率、品牌特征、個人舒適度感興趣，也包括方便性或更好的個人形象。知名品牌（如：奧迪、寶馬、梅賽德斯奔馳、通用汽車、豐田和其他）正在努力改善車隊的可持續性。對汽車制造商來說，電動交通是一種受歡迎的可持續性的技術改進，投資銀行、咨詢公司和研究機構預測市場到2020年，電動車滲透率從2%提高到25%。在發展中國家考慮另一個問題也很重要：這就是不充分和有效的訪問互聯網，這是第一個解決方案必須采納的措施，必須由具有一定財務和技術的組織提供這樣的能力，從而以確保車隊正常運作。擬議維修中心定義維護的概念是未來的主要工作。

6 總結

本文介紹了分布式信息傳遞底層結構車聯網技術應用，全區域范圍內智能汽車在低能見度條件下安全開發，使用NFC的自動停車認證系統和基于An?droid手機的密鑰加密，數字供應鏈中的智能自動駕駛汽車：將創新融入可持續價值網絡框架以及車輛新興維護技術等幾篇論文，從技術開發、生產過程、日常使用角度和維修保養角度等多方面闡述數字化技術在汽車上的多種應用。在數字化技術和汽車制造，創新技術以及其他學科相融合的背景下，同時結合虛擬現實、計算機網絡、快速原型、數據庫和多媒體等支撐技術，重點把握用戶的需求，迅速收集資源信息，對產品信息、工藝信息和資源信息以及使用信息進行分析、規劃和重組，實現對產品設計和功能的仿真以及原型車的制造，進而快速生產出達到用戶要求性能的產品。數字化需要貫穿整個制造全過程，以及在后續使用過程中實現高度數字化，智能化，也使得汽車產品更加適用于我們的生活。