馮帥

摘 要：互聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)等技術(shù)的進(jìn)步改變了各行各業(yè)的發(fā)展模式，尤其是作為技術(shù)型與集約型產(chǎn)業(yè)，汽車行業(yè)迎來了新的發(fā)展時(shí)期。近年來，智能網(wǎng)聯(lián)汽車逐步成為汽車發(fā)展的主要趨勢(shì)，雖然取得了一定的發(fā)展成果，但是還存在一些發(fā)展劣勢(shì)，因而，未來具有廣闊的發(fā)展空間。我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車應(yīng)該逐步適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需求，朝著智能化、現(xiàn)代化的方向邁進(jìn)。本文詳細(xì)分析了智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)與未來發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于汽車行業(yè)的發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：智能網(wǎng)聯(lián);汽車;關(guān)鍵技術(shù);趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：U495 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）14-0048-02

智能網(wǎng)聯(lián)汽車借助于最先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)，有效實(shí)現(xiàn)了人、車等的信息交換與信息共享，使得汽車在行駛的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)感知、決策、控制等的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一，提高了車輛運(yùn)行的安全性與可靠性。另外，智能網(wǎng)聯(lián)汽車也是一種節(jié)能型汽車，隨著可持續(xù)發(fā)展的深入推進(jìn)，該技術(shù)得到了各國(guó)的普遍重視，是一種新型的技術(shù)，改變了傳統(tǒng)汽車行業(yè)發(fā)展的模式，充分適應(yīng)了低碳、節(jié)能、智能的發(fā)展趨勢(shì)，未來將具有廣闊的發(fā)展空間。

1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)概念

智能汽車通過在車上安裝雷達(dá)、傳感器等先進(jìn)的設(shè)備，可以在車輛通行過程中實(shí)現(xiàn)人、車、路等各方信息的共享與交換，增加了車輛對(duì)危險(xiǎn)情況的報(bào)警與應(yīng)急處理，提升了車輛行駛的安全性與穩(wěn)定性，減少了交通故障的發(fā)生。智能汽車最明顯的特征是車輛可以在行駛的同時(shí)感知周圍環(huán)境，從而進(jìn)行危險(xiǎn)因素的識(shí)別等，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制。

智能汽車在發(fā)展的過程中經(jīng)歷了駕駛輔助系統(tǒng)的初級(jí)階段、汽車聯(lián)網(wǎng)的高級(jí)階段，智能網(wǎng)聯(lián)汽車具備更高的環(huán)境感知、危險(xiǎn)識(shí)別功能，是現(xiàn)代交通網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了人、車、路、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等各個(gè)參與者的信息共享，意在提高汽車行駛的安全性，減少交通安全事故的發(fā)生。隨著技術(shù)的發(fā)展，無人駕駛將是未來智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的最終方向。

2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車包括了車輛感知、通信、車路協(xié)同、駕駛輔助等多種關(guān)鍵技術(shù)。

2.1 車輛整體感知技術(shù)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車中，車輛感知技術(shù)實(shí)現(xiàn)了車輛行駛中的路況、位置、車與物感知等相關(guān)的內(nèi)容，保證了車輛運(yùn)行的安全性。具體來說，車與物的感知能力，可以在通行中根據(jù)車輛通行情況，感知車與車、車與行人之間的位置關(guān)系，避免距離過近發(fā)生摩擦等現(xiàn)象，主要是通過激光、電磁、視頻等感應(yīng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。道路環(huán)境感知主要是在車輛通行過程中實(shí)現(xiàn)路況、行人、交通信號(hào)等感知，可以提高汽車在通行中的安全性。位置感知主要是通過衛(wèi)星定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)行車監(jiān)控、駕駛輔助等，位置感知一般是通過GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。智能駕駛輔助系統(tǒng)是各種感知技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，具有綜合性與系統(tǒng)性，智能輔助系統(tǒng)是無人駕駛中的核心技術(shù)。

2.2 通信與平臺(tái)技術(shù)

車載通信根據(jù)通信的覆蓋面情況，可以分為車內(nèi)、車際、廣域通信等幾種類型。車內(nèi)通信經(jīng)歷了由藍(lán)牙到無線網(wǎng)再到以太網(wǎng)通信的技術(shù)發(fā)展。近年來，隨著技術(shù)的發(fā)展，車際通信主要是通過短程通信與長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)，廣域通信是當(dāng)代應(yīng)用最為普遍的技術(shù)，比如移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。借助于各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提升了通信水平，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)聯(lián)通信，使得車輛在通行過程中可以根據(jù)信息共享與傳輸實(shí)現(xiàn)各方面的信息，從而對(duì)所獲得的信息進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)汽車駕駛狀態(tài)的調(diào)整。

2.3 車路協(xié)同技術(shù)

車路協(xié)同技術(shù)可以有效應(yīng)對(duì)車輛形式過程中與人、周圍環(huán)境等的交互問題。當(dāng)前，我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的發(fā)展還不成熟，嚴(yán)重制約了汽車智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的發(fā)展水平。一旦車路系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展到一定的階段，將可以直接將其應(yīng)用于交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在車輛運(yùn)行中車與車、車與路、車與數(shù)據(jù)平臺(tái)的通信，實(shí)現(xiàn)各方之間的信息與數(shù)據(jù)共享，有效掌握交通運(yùn)行的整體狀態(tài)，進(jìn)而進(jìn)行駕駛模式的調(diào)整。近年來，大數(shù)據(jù)與云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了車路協(xié)同技術(shù)的發(fā)展，以大數(shù)據(jù)與云計(jì)算技術(shù)為依托的協(xié)同技術(shù)，使得在該平臺(tái)上，可以獲得海量的交通信息，進(jìn)而通過對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、運(yùn)算、分析，實(shí)現(xiàn)有效數(shù)據(jù)的傳輸。

2.4 駕駛輔助技術(shù)

駕駛輔助系統(tǒng)通過各種傳感器、通信技術(shù)等來獲取相關(guān)車輛、道路信息，通過信息的獲得可以實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)信息的識(shí)別、追蹤與處理，一旦在信息的獲取中出現(xiàn)異常情況或者危險(xiǎn)信號(hào)，車輛相關(guān)的連接系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出相關(guān)的警示，將危險(xiǎn)信號(hào)傳遞給駕駛員，使得駕駛員可以及時(shí)采取必要的應(yīng)對(duì)措施，及時(shí)調(diào)整和采用安全的駕駛模式。駕駛輔助技術(shù)是智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的重要技術(shù)，隨著技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)駕駛將成為未來發(fā)展的主要趨勢(shì)。

2.5 人工智能技術(shù)

隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，人工智能技術(shù)也逐步發(fā)展。作為計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)重要分支，逐步被應(yīng)用與生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域，主要包括了機(jī)器人、語言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語言與專家系統(tǒng)。人工智能技術(shù)借助于模糊邏輯等方式，在大數(shù)據(jù)與云平臺(tái)下，機(jī)器通過自主學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)程序等內(nèi)容使機(jī)器智能化，及時(shí)對(duì)外界信息進(jìn)行感知與獲取，隨后，通過數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行獲取信息的處理與分析，從而為決策提供重要的指導(dǎo)，提高決策的科學(xué)性，使得決策更符合現(xiàn)實(shí)需求，保證工作效率與服務(wù)水平的提升。

2.6 信息安全技術(shù)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展過程中，還依賴于信息安全技術(shù)，能夠保證在信息共享與信息傳遞的真實(shí)性與安全性，還能夠在一定程度上保證用戶的使用安全，避免用戶隱私的泄露。隨著大數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等的發(fā)展，信息安全技術(shù)逐步發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了終端系統(tǒng)的加密防護(hù)、權(quán)限驗(yàn)證、防火墻、身份鑒別、數(shù)字簽名等各種安全技術(shù)的結(jié)合，提升了系統(tǒng)的安全性，保護(hù)了用戶的各種信息，提升了數(shù)據(jù)傳輸與使用的安全。智能網(wǎng)聯(lián)汽車中涉及了海量的信息，因此，信息安全尤為重要，能夠保證智能數(shù)據(jù)的處理與準(zhǔn)確傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)路況、車輛等通行情況的準(zhǔn)確處理，從而指導(dǎo)駕駛員的控制決策過程。因此，信息安全技術(shù)是影響智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)發(fā)展水平的重要因素，未來還需要加強(qiáng)對(duì)安全技術(shù)的研究。

3 汽車智能化與網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析

3.1 以深度學(xué)習(xí)為代表的AI技術(shù)快速發(fā)展和應(yīng)用

人工智能技術(shù)依賴于深度學(xué)習(xí)、模糊邏輯等方法，隨著技術(shù)的發(fā)展，人工智能將成為未來發(fā)展的主要趨勢(shì)，以深度學(xué)習(xí)為代表的AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)了大力的推廣與普及，逐步改變了人們的生產(chǎn)生活。AI技術(shù)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)中的應(yīng)用，使得其逐步提升了系統(tǒng)的感知、數(shù)據(jù)采集與處理模塊，具體來說，深度學(xué)習(xí)的方式逐步取代了傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)方式，其感知的效率與準(zhǔn)確度更多高，借助于海量的數(shù)據(jù)庫信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的分析與應(yīng)用，使得其感知具有更高的準(zhǔn)確性，保證了行車安全。另外，深度學(xué)習(xí)還需要與傳統(tǒng)的方式進(jìn)行結(jié)合，克服自身邊界不清晰等弊端，各種方式的融合提升了系統(tǒng)的可靠性與安全性。該種技術(shù)雖然得到了一定的發(fā)展，但是目前發(fā)展水平還不成熟，車載芯片的處理能力是制約其發(fā)展的重要因素。

3.2 激光雷達(dá)等先進(jìn)傳感器加速向低成本、小型化發(fā)展

與傳統(tǒng)雷達(dá)等其他傳感器相比，激光雷達(dá)的分辨率、識(shí)別度等較高，逐步實(shí)現(xiàn)了更快的發(fā)展，因而，激光雷達(dá)將成為未來發(fā)展的主流傳感器。目前，激光雷達(dá)的應(yīng)用還不普遍，主要是由于當(dāng)前的激光雷達(dá)體積大、成本高，且在應(yīng)用中極易受到極端天氣等的影響，導(dǎo)致其獲取的信息存在干擾因素，準(zhǔn)確性不高，因而在目前沒有得到普遍的應(yīng)用。但是隨著技術(shù)的發(fā)展，激光雷達(dá)為改變這種發(fā)展模式，逐步實(shí)現(xiàn)小體積、低成本的設(shè)備，多以固態(tài)掃描或機(jī)械固態(tài)混合的掃描方式來實(shí)現(xiàn)快速的發(fā)展，克服其應(yīng)用的缺陷。即使在這種發(fā)展模式下，激光雷達(dá)在未來的發(fā)展過程中也需要克服其他因素的干擾，比如光學(xué)相控陣對(duì)探測(cè)距離、分辨率的影響等。

3.3 自主式智能與網(wǎng)聯(lián)式智能技術(shù)加速融合

智能網(wǎng)聯(lián)汽車突破了傳統(tǒng)發(fā)展的弊端，實(shí)現(xiàn)了自主式與網(wǎng)聯(lián)式智能相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)了在車輛行駛中，網(wǎng)聯(lián)式系統(tǒng)克服時(shí)間與空間的限制，提升自主式系統(tǒng)的感知能力，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)下的協(xié)同工作。具體來說，就時(shí)間維度而言，網(wǎng)聯(lián)式系統(tǒng)可以充分應(yīng)用V2X通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)周邊車輛控制、交通信號(hào)等的獲取，并可以及時(shí)掌握和分析自然氣象因素、路況預(yù)測(cè)等相關(guān)內(nèi)容，總之，可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)前信息的掌握，進(jìn)行未來狀態(tài)的預(yù)測(cè)。就空間維度而言，V2X通信技術(shù)可以及時(shí)獲得和感知到周圍路口、彎道等相關(guān)位置的盲區(qū)，促進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)可以掌握更多的交通通行信息，通過對(duì)這些信息的獲取與傳輸，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)可以及時(shí)掌握周圍的交通情況，以便可以進(jìn)行路線調(diào)整等。在未來的發(fā)展中，網(wǎng)聯(lián)式與自主式智能技術(shù)的結(jié)合將成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。

3.4 高速公路自動(dòng)駕駛與低速區(qū)域自動(dòng)駕駛系統(tǒng)將率先應(yīng)用

在智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展過程中，未來駕駛系統(tǒng)將可以根據(jù)道路情況進(jìn)行駕駛模式的調(diào)整，比如高速公路與低速區(qū)域的自動(dòng)駕駛模式。在高速公路自動(dòng)駕駛模式下，相關(guān)的系統(tǒng)可以及時(shí)獲得公路的車道線、標(biāo)示牌等相關(guān)信息，可以及時(shí)獲得車輛所處的交通環(huán)境情況，一旦通行遇到異常情況，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)還可以進(jìn)行報(bào)警、制動(dòng)等相關(guān)的應(yīng)急處理。當(dāng)前，這種技術(shù)的典型應(yīng)用就是特斯拉L1-L2級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。公路的低速區(qū)域內(nèi)，相關(guān)系統(tǒng)可提前進(jìn)行定位等的設(shè)定，利用V2X通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在特定區(qū)域的自動(dòng)駕駛，保證車輛運(yùn)行的安全，一般是在景區(qū)自動(dòng)擺渡車、園區(qū)自動(dòng)通勤車等中應(yīng)用較多。

3.5 自動(dòng)駕駛汽車測(cè)試評(píng)價(jià)方法研究與測(cè)試場(chǎng)建設(shè)成為熱點(diǎn)

隨著很多自動(dòng)駕駛汽車安全事故的發(fā)生，人們?cè)絹碓疥P(guān)注汽車的運(yùn)行安全。自動(dòng)駕駛汽車要注重測(cè)試評(píng)價(jià)方法的先進(jìn)性、相關(guān)的測(cè)試場(chǎng)建設(shè)等內(nèi)容。自動(dòng)駕駛汽車的測(cè)試是汽車行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)問題，潛在的測(cè)試方式是在測(cè)試環(huán)節(jié)，引入“普通人類駕駛員”抽象概念，建立對(duì)應(yīng)的安全基線等一系列關(guān)鍵的指標(biāo)，進(jìn)而根據(jù)該指標(biāo)進(jìn)行駕駛安全程度的衡量。將自動(dòng)駕駛系統(tǒng)當(dāng)做一個(gè)正常的駕駛員，首先進(jìn)行車輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)對(duì)周圍環(huán)境、交通等感知能力的檢測(cè);其次，檢測(cè)自動(dòng)駕駛汽車能否按照交通規(guī)則的相關(guān)要求來進(jìn)行正常行駛;再次，模擬特定的場(chǎng)景下，自動(dòng)駕駛汽車能否應(yīng)對(duì)突發(fā)情況;最后，將自動(dòng)駕駛汽車放入正常的行車軌道中進(jìn)行實(shí)際的測(cè)試。

4 結(jié)語

隨著技術(shù)的發(fā)展，智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)將逐步成為汽車行業(yè)發(fā)展的主要技術(shù)，借助于計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，實(shí)施各個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的結(jié)合，提升各個(gè)系統(tǒng)之間的交互，提升智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)下系統(tǒng)功能的完善，促進(jìn)自動(dòng)駕駛汽車的發(fā)展，從而帶動(dòng)汽車行業(yè)的跨越式發(fā)展。

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