智能汽车与智能交通
1 定义 1.1智能汽车
从结构上定义:搭载通用操作系统,具备完整计算功能,拥有无线网络连接,配置多种外设接口,自身操作组件与汽车部件相融合;集环境感知、规划决策与多等级辅助驾驶于一体的综合性系统
1.2 智能交通
智能交通,通常用“车联网”概念来代替,即对每一辆汽车进行交通全程控制,对每一条道路进行交通全时空控制,以提供交通效率和交通安全。
一般分为三层: 第一感知层,通过传感技术构成感知系统,感知网内的单个汽车载体;第二是互联互通层,即车与车、车与路之间的互相联系、通讯;最后是管理层,通过云计算等智能平台,实现车辆调度和管理。
2 关键技术
2.1 智能汽车的关键技术
按照智能汽车系统中车载信息设备从底层到应用层的层级顺序,关键技术可以分为: 2.1.1 芯片级的处理器
适用于移动平台的低功耗处理器分为两类:一种是Intel的Atom平台,一种是ARM平台。目前市售的主流智能手机都基于ARM的Cortex-A8核心。Intel是最先明确表达向车载系统进军的移动芯片厂商,基于CISC的Atom是X86平台上唯一和和RISC架构的RAM处理器对抗的产品。Intel将Atom划分出很多种类的做法,分别面向嵌入式系统、简易PC系统以及车载系统等等。 2.1.2 移动操作系统
与智能手机类似,智能汽车的操作系统也集中在Android与IOS两大类。 2.1.3 应用层开发
作为一般开发者,应用层是产品研发与立足的关键,如何设计出友好性、功能性与可靠新兼备的应用软件,直接决定用户体验的好坏,并影响消费者的接受程度。
1) 面向汽车的软件开发
将汽车自身部件与操作系统融合,是智能平台搭载的关键。准确可靠地检测汽车信号,
是安全性的保证,也是智能汽车区别于其他娱乐终端的关键。在这一层面,智能化的程度至关重要,如果过分依赖于芯片和软件,传感器的可靠性与软件漏洞会带来致命的安全隐患;反之,又不能体现智能化的特点。
2) 面向用户的软件开发
对比面向汽车的软件开发,用户层更倾向于友好性与简便性,实现汽车与软件的无缝结合,既能简化驾驶又不能使驾驶员分心。汽车上的电话、短讯、音乐、卫星导航等其他功能都在这一层实现。 2.1.4 后台数据处理
基于用户数据的后台精细化分析,实现驾驶习惯、消费习惯统计,以及车辆管理。
2.2 智能交通的关键技术
智能交通的实现涵盖了车载终端设备、公共交通信息采集监测与服务、运营监管和应急保障等与“物联网”息息相关的关键应用。 2.2.1 车辆-车辆通信(V2V)
利用车载系统之间的通讯实现车辆“对话”,与智能手机的group功能类似,相同操作系统下可以实现资源共享与彼此识别。简单的应用,你的汽车将能提前看到其他汽车的路线,并能基于驾驶员事先设定的GPS导航的路线来改变行驶路径。
使用车载传感器使汽车拥有360度环境识别能力,每辆车都将采集到的环境信息上传、分享,相当于减少了单台车辆视野上的盲区。
V2V系统的广泛应用必然要基于不同厂家、不同系统间的互操作性。 2.2.2 车辆-手机通信
智能汽车作为更大的移动终端,与智能手机的互联是趋势、也是关键,可以避免车载功能的重复性,降低成本,并利用稳定的移动通讯网络实现功能的扩展 2.2.3 车辆-智能平台通信
智能平台应该是高速运算的平台,比如云处理器,利用智能平台实现各个车载信息设备的资源整合与统筹管理,从目前通用的CDMA、WCDMA网络、到4G和wifi的全面覆盖,信息的无障碍上传与下达成为可能。
3 趋势与现状 3.1 政策层面
从2010年开始,车联网市场正在以每年20%~60%的速度增长,而这一增长态势将至少
持续5~10年时间。在《交通运输“十二五”发展规划》正文中,“大力发展汽车租赁业,推动建立全国性的汽车租赁业服务网络,完善汽车租赁业管理制度,规范经营行为。扶持推广‘物联网’技术在汽车租赁业的应用,完善租赁车辆调度管理系统。建立顾客诚信管理档案,健全电子支付系统。引导汽车租赁企业以资产和品牌为纽带开展加盟连锁经营,鼓励企业异地设置网点以及与汽车生产企业、汽车维修企业实行联合经营,扩大服务覆盖范围。”
在“十二五”重大科技研发专项中,“城市智能交通关键技术:重点研发智能车载终端设备、公共交通信息采集监测与服务、运营监管和应急保障等关键技术,显著提高城市交通运营管理与服务水平”被列入其中。预计到2015年,全国该市场规模有望突破1500亿元。
3.2 发展现状
目前智能汽车的开发集中在车载终端设备与车载信息系统两大方面。 3.2.1 车载终端设备
目前常见的智能车载终端设备多为前装式,由汽车厂商与移动软件开发商共同完成,优势在于与车辆中行车电脑的无障碍连接和数据采集,除去强大的技术开发能力,通信壁垒也能降到最低。
2013年,9大汽车制造商宣布将加入苹果的 “iOS in the Car ”计划(本田、奔驰、日产、法拉利、雪佛兰、起亚、现代、沃尔沃以及捷豹),并推出iMove概念车。
2014年初,谷歌宣布成立 “开放汽车联盟”(Open Automotive Alliance),包括通用、本田、奥迪、现代汽车公司以及芯片制造商英伟达,旨在对安卓移动操作系统进行改造,应用到汽车中。如果规划如期进行,2014年底将会有安卓汽车面世
TESLA的Model S热销,将车载电脑的概念演变成了下一代汽车的发展方向,配置有17英寸的触摸屏,能以流媒体的形式播放广播。
目前几乎所有的中高级车都配备了车载智能技术。凯美瑞的G-BOOK智能系统、上海通用旗下多款车配备的安吉星系统、荣威系列应用Android 2.1系统的车载电脑、比亚迪E6实现了通过苹果或安卓手机终端遥控开/关锁、开启空调、随时了解到车辆当前位置以及和自己的距离等。不完全统计,在国产乘用车中,超过30%的品牌车型已经配备不同性能的汽车移动网络应用平台。
而市场中鲜有后装式智能终端设备的成熟产品。
美国CloudCar公司研制出了一种小型电脑设备,该设备可插入汽车中,从而让汽车拥有最先进的娱乐信息系统,其设计思想是:汽车制造商可随时升级这个小型电脑设备,增添新的功能。
2012年,第八届广州国际汽车改装服务业展览会上,英特尔公司与惠州华阳通用电子有限公司共同宣布,推出基于英特尔凌动(ATOM)处理器的华阳“灵动”系列首款产品——MG4906,引入语音输入、语音命令、手势控制等功能:通过语音执行具体歌曲点播、电话呼叫、各市天气查询、收音调台、网络收音、顺序切换、功能切换等;通过语音即可进行文本编辑与网络搜索;手势控制功能,在一定距离内,通过手势可执行歌曲切换,收音切换等。
知名车载主机厂商如索菱、卡仕达、飞歌、万利达等品牌,也只是推出搭载Android系统的车载影音娱乐系统。 3.2.2 车载信息系统
宇通、福田等业内知名商用车企内发布了“安节通”、“车信通”等智能运营系统产品,最早加装G-BOS系统的苏州金龙已通过运营得出节油数据,平均油耗可下降5%。卡车领域也已经有车企尝鲜,陕汽推出天行健车联网服务系统,打破了中国重卡行业传统用户服务模式。
在乘用车领域,通用的安吉星,丰田的G-Book是当前最为主流的产品。安吉星是车载信息系统的开创者和领导者,G-Book是丰田试图将实时新闻,交通路况以及天气情况等各种信息融为一体的车载信息系统。除此之外,比如本田的InternaviPremiumClub、宝马的ConnectedDrive以及福特的SYNC。
但是这些系统由于都是基于复杂的Telematics(远距离通信的电信(Telecommunications)与信息科学(Informatics))系统,随着Android以及iOS的兴起,这些平台竞争力明显减弱。
4 市场定位与开发思路
产品功能的开发与软件架构的设计需要紧密结合应用背景。
4.1 专用型
交通运输部、公安部、国家安监总局、工信部四部委联合下发《关于加强道路运输车辆动态监管工作的通知》,明确提出,“两客一危”车辆出厂前应安装符合规定的卫星定位装置,这意味着至少在客运车辆和危险品运输车辆中,车联网产品将成为标配。工信部也明确将从产业规划、技术标准等方面着手,加大对车载信息服务的支持力度,以推进汽车物联网产业的全面铺开。因此,涉及公共交通资源、运营监管等方面的产品,可以实现功能订制化。
目前关于车联网的行业标准与规范尚未完善,限制了企业用户的使用热情与规模。
4.2 通用型
在乘用车领域,车载智能终端的开发主要集中在汽车厂商的前装式设备上,定位集中在中高端车款,且概念性强;而国内市场中已经面世的产品,如荣威系列,采用的是安卓2.1系统,处理能力差、功能单一,不是纯粹意义上的“智能”。因此,后装式的车载设备具有可观的潜在市场份额。
其关键有四:
? 优先发展应用端,以消费者能接受的应用服务撬动行业发展;
? 要有明确的汽车应用背景与优势,要明显区别于与汽车兼容的手机App; ? 精细化数据分析的科学性; ? 未来功能的扩展性。 占有市场份额的渠道主要有三条:
一、从操作系统层面开发终端设备,选用稳定的Linux或者Wince系统,以价格优势、功能简便、系统稳定的角度占有部分市场份额,未来升级也只需考虑产品应用软件的更新,不受操作系统影响。
二、借助市场上智能汽车的声势,顺势而为,开发具有相似系统、相似功能的车载终端,填补现有乘用车领域的空白。从技术发展水平与行业趋势分析,安卓系统定位于求大,在智能手机用户领域占有了最大的市场份额,因此利用操作惯性,引导用户尝试同系统的车载终端;另外,安卓源代码的开放性也在一定程度上降低开发难度、缩短开发周期。但是采用安卓系统的升级必然导致现有应用软件的更新,造成当前版本的系统还没有进行充分的深度优化,又要跟上Google升级Android的步伐。
三、为其他车载终端产品提供技术改进方案,专注于某一功能的深层次开发。比如,车载系统的供电模块、车载视频设备识别算法的完善等,从小领域寻求合作。