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智能网联汽车加速成长,将成产业合作焦点

发布时期:2021-9-24 17:39
阅读:6358

【大比特导读】经过多年的发展,智能网联汽车已取得了巨大进步,自动驾驶、人机交互等技术已经大面积应用于量产车型,尤其是近年来随着政策不断加码,智能网联汽车正迎来新的发展机遇。前言智能网联汽车作为新一轮科 ...



【大比特导读】经过量年的成长,智能网联汽车已获得了巨猛进步,自动驾驶、人机交互等技术已经大面积利用于量产车型,特别是近年来随着政策不竭加码,智能网联汽车正迎来新的成长机遇。

前言

智能网联汽车作为新一轮科技反动布景下的新兴产业,是自动化和互联化的相互融合,智能网联汽车也将带来更多社会代价,如改良交通平安、实现节能减排、削减拥堵、提升社会效力等,并可拉动汽车、电子、通讯、办事、社会治理等协同成长。

在克日举行的2020天下智能网联汽车大会上,产业和信息化部部长肖亚庆暗示,当前,随着汽车信息通讯、野生智能、互联网等行业深度融合,智能网联汽车已经进入技术快速演进、产业加速结构的新阶段。

智能网联汽车市场成长整体向好

智能网联车的成长和自动驾驶汽车的成长息息相关,今朝国内智能网联汽车成长还处于低级阶段,在售的中高端汽车大都以L1或L2级自动驾驶品级为主。数据显现,今年1月份至9月份,L2级智能网联乘用车销售量达196万辆,占乘用车总销量的14.7%。更有部分企业加速研发L3级自动驾驶车型,多地展开自动停车、自动驾驶公交车、无人智能重卡等方面的树模利用。



图1:智能网联汽车模拟展现

随着各方面技术日益成熟,如车内的高速通讯协议,支持更多的信息交换和经过液晶屏的高效人机互动;车外的5G传输计划,能以超低延时停止车内外数据交互。一系列的黑科技将鞭策智能网联汽车迎来高速成长期,“人、车、生活”一体化的车联全国行将到来。

针对今朝智能网联汽车行业企业正在开辟的计划,MathWorks中国汽车行业市场司理周斌暗示,智能网联汽车是自动驾驶汽车成长的新阶段。自动驾驶系统功用仍在不竭演进,对感知、计划与控制算法提出了更高的要求,陪伴而来的应战还有若何开辟并考证这些复杂的算法。

为此,MathWorks供给整套自动驾驶产物及其新功用,供给了完整的工作流程、丰富的参考利用、周全的技术支持以及定制化的培训课程和征询办事,其产物包括自动驾驶工具箱、车辆动力学模块集以及RoadRunner等。

此外,针对自动驾驶开辟中的大量数据,MATLAB能供给强大的AI、数据科学和统计学产物(比方统计和机械进修工具、深度进修工具箱、强化进修工具箱等)以及成熟的工作流程,帮助汽车工程师完成特征提取、模子练习和摆设,这将有助于客户利用机械进修和深度进修利用来摸索建模方式,以及经过CPU、NVIDIA GPU、云和数据中心资本上的并行处置来加速算法开辟。

意法半导体汽车电子市场部司理钟诚告诉记者,智能驾驶是意法半导体的两大计谋成长偏向之一。在视觉技术方面,意法半导体与Mobileye起头合作,结合推出了EyeQ系列帮助驾驶产物;在V2X和CV2X方面,意法半导体与Autotalks合作,供给车与车、车与周边情况通讯等相关技术;在毫米波雷达技术上,意法半导体有丰富的技术及产物,产物覆盖24GHz和77GHz;在高精度定位方面,意法半导体供给天下第一款可以支持自动驾驶的功用平安级此外高精度定位芯片,同时与Trimble和Novatel合作为客户供给完整的定位处理计划。

别的,随着智能网联汽车的延续成长,越来越多的信息需要被处置和显现,传统的机械指针和帮助小屏显现已经满足不了这类需求量,更多和更大的液晶屏搭配域控制器将成为智能网联汽车驾舱的支流设置。

Socionext(索喜科技)汽车市场部司理徐凯凯暗示,针对这一市场需求变化,Socionext推出了芯片级多屏显现方处理计划Indigo。Indigo多屏显现处理计划具有ASIL级此外诊断和故障处置功用,以保证主控制器视频和数据可以正确完整的传输到显现屏。该计划最大的特点是高集成度,它将高速串并转换、视频接收、视频处置、视频输出、微控制器等多功用集成到了单颗芯片中。不但于此,Indigo处理计划还集成了ASIL考证所需要的平安功用机制,可帮助客户轻松到达所需的功用平安品级。

图2:Socionext Indigo处理计划Demo

据领会,汽车半导体厂商今朝还是之外资厂商为主,国内半导体计划能真正汽车市场的还较少。从芯片设想角度来看,车级芯片可由通用IP(如MCU core、MPU core),公勤奋用模块(如ADAS传感器,收集通讯,定制硬件加速器),以及夹杂信号部分(如内部IO、内部高速互联、电源治理)等组成。

MathWorks中国通讯电子半导体行业市场司理陈晓挺对此暗示,国内半导体计划能否进入汽车利用的首要差异在于公勤奋用模块和夹杂信号部分,这两块都需要企业延续研发投入,稳扎稳打,沉淀焦点技术,才能在集合度很高的芯片行业展露头角。以公勤奋用模块为例,要满足国产汽车芯片自立研发、高性能、高牢靠、高平安的要求,算法设想早期就需要针对各类利用处景停止大量的仿真、测试和不竭迭代优化。

别的,由于汽车级的半导体器件需要很高的牢靠性、严酷的质量系统认证和很长的生命周期保证,是以半导体厂商的入门门坎较消耗级和产业级会高很多。具体而言,汽车级的半导体器件需要投入更多的资金,履历更多的流程,获得收益的时候会拉的很长,前期的投入非常庞大的,但一旦开辟出成功的产物,其收益可以延续相当长的时候。是以,对于国内厂商来说,只要对峙下去,到达充足的时候堆集和经历堆集,一定会开辟出更多有合作力的汽车产物。

徐凯凯暗示,Socionext在汽车电子设想方面具有跨越十五年的经历堆集和研发才能。Socionext不但供给有标准车载SoC,还能为客户供给ASIC定制办事,如车规级芯片所必须合适的AEC-Q100标准,合适ASIL功用平安品级的SoC设想等。公司配有跨越40位经过认证的功用平安司理,以专业的常识和knowhow堆集,帮助中国外乡客户设想、开辟更多的车规级芯片,填补市场空缺。

图3:Socionext车规级芯片定制办事

随着技术进步及政策鞭策智能网联汽车有望加速渗透,从而带动市场范围大幅增加,其中最具市场潜力、最快实现深度化智能网联的车载范畴是电动汽车。相较传统汽车,电动汽车更具智能化、现代化,它还有一个关键的身分是智能收集所用到的技术可以进步行驶效力来处理续航里程的题目,是以电动汽车是近几年来最具市场潜力,可以挖掘更多智能网联机遇的范畴。

此外,智能网联汽车产业另一个最具潜力的市场是商用车。由于大型商用车对司机的视角范围有一定的限制,致使交通变乱率较高,财富和生命遭到了损失。智能网联技术的导入,如盲点检测、自动刹车等,可以有用避免变乱的发生,极洪流平下降变乱率,对生命财富起到很大的庇护感化,国家也在慢慢制定响应的法令律例来更好的履行商用车的智能网联化。此外,商用车的本钱压力比力小,不会有太大的本钱身分来障碍智能网联利用在车上的装配率。

智能联网汽车技术成长迎来应战和机遇

智能网联汽车自己具有自立的情况感知才能,也是智能交通系统的焦点组成部分,是车联网系统的一个结点,经过车载信息终端实现与车、路、行人、营业平台等之间的无线通讯和信息交换、协同工作,以进步现有交通系统效力、平安和舒适度。

智能网联汽车触及整车零部件、信息通讯、智能交通、舆图定位等多范畴技术,将技术架构分别为“三横两纵”技术架构。“三横”指车辆关键技术、信息交互关键技术与根本支持关键技术。“两纵”指支持智能网联汽车成长的车载平台与根本设备。根本设备包括交通设备、通讯收集、大数据平台、定位基站等,将慢慢向数字化、智能化、网联化和软件化偏向升级,支持智能网联汽车成长。

图4:智能网联汽车“三横两纵”关键技术架构

智能网联汽车的关键技术包括情况感知技术、无线通讯技术、智能互联技术、车载收集技术、先辈驾驶帮助技术、信息融合技术、信息平安和隐私庇护技术、人机界面技术(HMI)、高精度舆图与定位技术、异构收集融合关键技术、交通大数据处置与分析关键技术,以及交通云计较与云存储关键技术等。

其中收集通讯技术有3GPP行业标准,也有合适标准的通讯模组,而传感技术用传感器取代、抵偿甚至超越人类的感知,没有明白的输入条件,需要针对各类利用处景不竭地优化。智能网联汽车期望融合收集通讯技术和传感技术,并对这两种技术提出了更新的应战,即无穷的汽车驾驶利用处景。

为了更好地应对丰富的智能网联利用处景对收集通讯技术和传感技术提出的不肯定性应战,汽车行业制定了一系列行业标准,如ADAS测试场景及测试标准、车联网标准等,留意会聚行业气力冲破关键技术,并以成熟一个利用推行一个的方式来操纵市场带动技术研发。

MathWorks陈晓挺暗示,其中每一个成熟的智能网联利用都需要大量的仿真和迭代(由于实车实验很高贵,有的甚至很危险),才能满足汽车平安性的要求。例如Scania开辟告急制动系统利用了跨越 150万千米的驾驶里程停止算法优化与考证。

智能网联汽车不但由于更多的智能化利用发生了更多的数据,还导入了大量内部重要的数据信息,所以为了使不竭增加的海量数据能购流利的在车内互通,网关将会是一个很是重要的脚色。在一部车内,网关能够是一个,也能够是几个,它取决于整车的电器收集架构,一个强大的网关Gateway SoC控制芯片将起到决议性的感化。今朝,Socionext也与一些国内公司一路积极展开合作。别的一个重点就是通讯协议,现有的CAN通讯已经满足不了当前的需求,以太网被公认是未来支流的车内通讯协议。以太网通讯虽然可以满足信息的通讯,但视频流的传输需要更高的传输速度。未来驾舱域控制器的趋向,将会有更多的大屏幕出现在车内,而且都是远间隔传输视频流,这就需要特此外高速串行通讯协议来支持,今朝支流的高速串行通讯协议有FPDlink、APIX、GMSL等。

与此同时,汽车也有能够逐步成为潜伏的收集进犯方针,汽车的收集平安已成为汽车平安的根本,遭到越来越多的关注和重视。稀有据统计显现,联网进犯平安事务占据汽车进犯事务的60%以上。针对于此,百姓技术操纵本身在收集平安认证、通用微控制器(MCU)、可信计较、无线射频等多个偏向上的技术和产物上风结构车联网,着眼处明智能网联汽车的信息平安题目。

今朝,百姓技术基于商用密码系统打造了从芯到云的物联网整体平安处理计划、车内装备互联平安认证处理计划、车载网关、智能车钥匙平安处理计划,系列芯片产物包括平安芯片、通用平安MCU、无线射频芯片等。相关处理计划的特点在于,基于平安芯片和通用平安MCU实现金融级高平安性,经过在车辆装备端利用平安芯片为平安载体庇护装备证书、装备关键数据等敏感信息,在云端搭建平安认证平台,保证同装备间的正当身份认证战争安加密通讯,提升车联网系统整体的平安性。今朝已经同多个装备与计划厂商在展开相关车联网平安项目标合作。

图5:芯到云的物联网整体平安处理计划

据百姓技术市场部司理范琴先容,在传统双片式OBU根本上,百姓技术推出的单片式ETC OBU利用5.8G+MCU+ESAM形式,简化了硬件资本并保证平安性。该OBU中的ESAM平安模块利用了SM4国密算法对车辆信息停止加密庇护、完成与RSU之间的双向认证;利用了完全满足单片式OBU功耗要求的低功耗MCU作为OBU主控芯片、完成ESAM数据交互及5.8GHz信号剖析。该OBU产物合适交通部关于单片式OBU电子标签的相关技术要求。

安森美半导体汽车计谋及营业拓展副总裁Joseph Notaro以为,就全自动驾驶而言,视觉和雷达传感器是一样重要的感知技术,由于很多系统,如防撞、盲点检测、车道连结、标志识别、自动告急制动(AEB)等,都依靠于车辆检测并识别四周情况的才能。车舱中越来越多天时用视觉传感器来监视驾驶员和乘员,从而进一步进步了舒适性战争安性。现实上,自动驾驶汽车可含多达40个这样的传感器。

图6:未来的车辆将包括几十个基于视觉的传感器

未来,更多的车辆将具有包括图像传感器、超声波传感器、雷达和激光雷达(LiDAR)的系统,经过传感器融合进步有用性、冗余性和鲁棒性,而互补技术将协同工作以确保在一切情况条件下都能完善运转。

在互联网技术和智能技术的影响下,汽车产业格式正在周全重构。信息通讯企业,新兴互联网科技公司,收集运营商、办事商以及根本设备公司不竭融入汽车产业,使得垂直产业链向网状生态圈演变,成为未来汽车产业生态不成或缺的重要组成部分。

同时,智能网联汽车的利用处景也不竭重塑。在技术进步、本钱下降与律例包容三重感化下,智能网联汽车已经从尝试室走向公然门路现实测试与贸易化树模的阶段,在出租车、干线物流、公交、封锁园区物流、环卫、结尾配送、自助代客停车等场景树模利用上获得了阶段性功效。

相关专家暗示,我国在鞭策智能网联汽车方面,除了经过网联自动驾驶、网联深度耦合推动之外,还增强具有国产业业上风的V2X(车与外界的信息交换)相关成长,同时也积极鞭策技术研发与测试实验,进入树模利用和大范围推行新阶段。

政策利好,智能网联汽车进入加速成长阶段

智能网联汽车融合了自立式智能汽车与网联式智能汽车的技术上风,触及汽车、信息通讯、交通等诸多范畴,可以真正意义上表现出平安效力、节能减排、舒适便利、人性化等方面上风,满足消耗者需求。

近年来,我国高度重视智能网联汽车产业创新成长,要实现汽车强国方针,相关政策利好频频推出。今年2月,发改委、工信部、交通运输部等多部分结合印发《智能汽车创新成长计谋》。移动通讯方面,我国主推的以移动蜂窝通讯技术为根本的C-V2X技术产业链触及通讯芯片、通讯模组、终端与装备、运营与办事等。在5G扶植及车联网的鞭策下,C-V2X市场空间广漠。

11月2日出台的《新能源汽车产业成长计划(2021-2035年)》也提出,未来阶段将围绕智能化、网联化以及轻量化,加速结构新一代信息技术,出力鞭策车控操纵系统及计较平台、车规级芯片等自动驾驶技术和装备研制。

此外,11月11日,天下智能网联汽车大会公布了《智能网联汽车技术线路图2.0》。方针到2035年,中国计划智能网联汽车技术和产业系统周全建成,产业生态健全完善,整车智能化水平明显提升,网联式高度自动驾驶网联汽车大范围利用。

按照麦肯锡猜测,到2030年,基于自动驾驶的出行办事定单金额将到达约2600亿美圆,到2040年将到达约9400亿美圆。

今朝为止, 每个国家都有自己清楚的智能联网汽车成长计划,智能化成长是势在必行。虽然汽车智能网联化趋向不成逆,但其演进趋向及成长节奏具有渐进性。业内助士指出,随着以特斯拉为代表的新能源车企以新技术、新理念对传统汽车行业倡议冲击,智能化、网联化将成为新一代汽车所必须具有的才能。从今朝行业成长情况以及技术线路图2.0的指引看,CA级(L3)自动驾驶1-2年内不会大范围落地,相关政策今朝也没有完全铺开。判定PA级(L2)以及实现了部分自动驾驶功用的L2.5级,将是1-2年内智能网联汽车较可行的范围落地形状。

钟诚暗示,从 L2 级别智能驾驶起头,汽车半导体的单车代价量就将大幅增加,不触及履行单元,感知占总本钱的80%左右,算法大约占20%。 在L3/L4/L5级别,智能网联化后所带来的汽车半导体需求进一步爬升,而感知仍然占本钱的70% 以上。在这个范畴,意法半导体有很强的MEMS,视觉以及毫米波雷达的处理计划。

Joseph Notaro曾指出,汽车范畴的变化步伐从未如此之快。虽然可以采办新的内燃机(ICE)车辆的日子已经指日可数,但这些车辆的创新仍在继续,以进步平安性、能效并消除其发生的净化。 汽车的未来明显是在电力范畴,轻度夹杂动力汽车(MHEV)、插电式/夹杂动力汽车(PHEV / HEV)和电池电动汽车(BEV)的销量正在增加。

众所周知,新能源汽车是智能网联的最好载体,电动化又可以助推智能网联技术的成长。日前,国家一系列的利好政策推出以及市场情况的优化,也将促使智能网联汽车步入加速成长阶段。

据相关专家猜测,未来智能网联汽车将以深度进修为代表的的AI技术快速成长和利用、激光雷达等先辈传感器加速向低本钱和小型化成长、自立式智能和网联式智能技术加速融合、高速公路自动驾驶与低速地区自动驾驶系率领先等趋向成长。

结语

当前,汽车产业正发生百年来最深入的变化,相关资深行业人士分歧看好深度化智能网联汽车电动化,智能网联则被以为是未来合作的焦点。现在,国家相关政策的放宽优化、智能网联汽车关键技术的冲破以及市场的延续向好等,无不昭示着智能网联汽车的成长机遇和市场趋向。在此成长趋向之下,智能网联汽车相关企业需要积极顺应和借助,创新更多的技术计划以支持汽车行业的转型,而且延续深耕,才能占有甚至领先未来的合作市场。未来谁将英勇向前,占据鳌头,我们拭目以待!

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