特約通訊員 黃一鈞

淺觀未來(lái)新型智能汽車如何改變我們的生活

特約通訊員 黃一鈞

每位司機(jī)心中都有一個(gè)夢(mèng)想，希望自己能夠提前預(yù)知交通危險(xiǎn)，或者擁有規(guī)避諸如塞車等困擾的能力。然而隨著現(xiàn)代IT和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，尤其是car-to-x（行車信息交互系統(tǒng)）的出現(xiàn)，這樣的夢(mèng)想似乎不再顯得那樣可望而不可即。

我們不會(huì)對(duì)交通新聞中的汽車?guó)Q笛聲感到陌生，我們會(huì)經(jīng)常在新聞中聽(tīng)到諸如這樣的提示：“在廣深高速公路廣州往深圳方向虎門路段發(fā)生了一起車禍，現(xiàn)在僅一條車道可以正常通行，事故現(xiàn)場(chǎng)車行緩慢，過(guò)往車輛已經(jīng)排成長(zhǎng)達(dá)10公里的長(zhǎng)龍。”但是這樣的提示來(lái)得太遲了，這時(shí)往往道路交通早已擁堵不堪。

上班族們通常通過(guò)廣播、內(nèi)置交通信息系統(tǒng)或者GPS的渠道獲取最新的交通消息。但是這些渠道存在的問(wèn)題是，交通數(shù)據(jù)需要通過(guò)交通信息臺(tái)的篩選，到最終司機(jī)收到這些消息時(shí)，往往已經(jīng)過(guò)了一小段時(shí)間。這意味著司機(jī)們?cè)诿鎸?duì)交通問(wèn)題的時(shí)候仍然會(huì)感到手足無(wú)措，只能夠倚仗自己的駕駛技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)及時(shí)判斷和繞過(guò)危險(xiǎn)的交通事故路段。現(xiàn)階段，交通擁堵已成為世界性的“城市病”，各國(guó)每年因交通擁堵蒙受的損失也非常慘重：德國(guó)政府僅是針對(duì)交通擁塞問(wèn)題每年就要花費(fèi)超過(guò)170億歐元，這還不包括大量的汽油和汽車排放，這些本應(yīng)可以省下一大筆支出；美國(guó)年損失680億美元；英國(guó)年損失約43億英鎊；日本年損失12萬(wàn)億日元。在我國(guó)，交通擁堵每年造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)2500億元，政府大力發(fā)展交通科學(xué)，持續(xù)投入大量資金用于交通的安保設(shè)施建設(shè)。

一個(gè)沒(méi)有事故和交通擁堵的世界

Мichael Eisenbarth是德國(guó)弗朗霍夫?qū)嶒?yàn)軟件工程研究所（IESE）的一名研究員，在他所構(gòu)想的世界里，是沒(méi)有交通事故和擁塞問(wèn)題的。他預(yù)言，不出幾年的時(shí)間，機(jī)動(dòng)車將能夠直接與其它汽車和交通基礎(chǔ)設(shè)施（諸如紅綠燈、路障和路標(biāo)等）直接通信，這些汽車和設(shè)施將讓我們預(yù)知危險(xiǎn)的存在。在與其他的汽車制造商、汽車供應(yīng)商、通信公司、研究所以及公共組織建立合作關(guān)系后，2013年IESE參與了simTD項(xiàng)目——安全智能交通系統(tǒng)，致力于交通智能化領(lǐng)域的研究，旨在提高日常交通的效率和安全性，這個(gè)項(xiàng)目展示了car-tox通信系統(tǒng)在日常應(yīng)用中的可靠性。此外，現(xiàn)代IT和無(wú)線技術(shù)將能夠提供更安全、更舒適和更有效率的交通。

實(shí)際上，測(cè)試汽車表面看起來(lái)并沒(méi)有任何有關(guān)于car-to-x通信系統(tǒng)的痕跡，至少在第一眼看來(lái)，這輛車都顯得那樣平凡無(wú)奇。一切的神奇技術(shù)都隱藏在里面。車內(nèi)內(nèi)置了若干車載組件——電腦、硬盤、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)通信天線。突然，提示音響起，車載計(jì)算機(jī)的顯示屏上出現(xiàn)了剎車警告，即使此時(shí)與前面的車輛仍然保持著一段安全的行車距離?！斑@次警報(bào)產(chǎn)生的原因是由于附近的幾輛車緊急剎車，所有的汽車都通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)相互通信——信號(hào)的輻射范圍往往能到達(dá)附近的幾百米左右，這將使我們仿佛能夠獲得一雙能夠看到剎車燈的眼睛，即使我們?cè)谌庋蹧](méi)有看到的情況下?！眮?lái)自Fraunhofer開(kāi)放式通信系統(tǒng)研究所（FOKUS）的Ilja Radusch解釋道。現(xiàn)在前面的汽車突然急剎車了，但是無(wú)關(guān)緊要，因?yàn)槲覀冊(cè)缫炎龊昧藙x車的準(zhǔn)備，最終汽車將平穩(wěn)地停駛，并與其它汽車保持在安全距離的范圍內(nèi)。

除了“智能剎車燈”功能，Car-to-x通信系統(tǒng)還包括另外兩項(xiàng)特色功能：“交通路口助手”，它能向司機(jī)警示在十字路口和道路交匯處潛在的車禍；“路牌助手”，作用是即使在司機(jī)視線看不到路牌的情況下依然能夠?yàn)樗緳C(jī)清晰地指示路牌上的內(nèi)容。

在法蘭克福周圍的道路上，實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)總共測(cè)試了21個(gè)不同的駕駛輔助功能，歷時(shí)6個(gè)月，召集了120輛車在100多個(gè)路邊的測(cè)試點(diǎn)（測(cè)試點(diǎn)裝有感應(yīng)器，在路面邊緣）進(jìn)行測(cè)試。FOKUS的主要任務(wù)是確保所有的系統(tǒng)能夠正確地收集和處理數(shù)據(jù)。“我們開(kāi)發(fā)了專門的工具進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試并記錄環(huán)境變量，我們建立了空間多達(dá)120TB的可容錯(cuò)的云存儲(chǔ)基礎(chǔ)架構(gòu)，不僅如此，還能夠?qū)φ鎸?shí)的路面進(jìn)行測(cè)試，而這些都是使用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬完成的?！盧adusch表示。這些工具不僅使用在道路測(cè)試中，也有望在其它領(lǐng)域獲得廣泛的使用。

當(dāng)一輛汽車使用car-to-x與其它汽車通信時(shí)，“空氣中彌漫的將不僅只有車中的廢氣，還會(huì)散布著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)”，安全專家 Norbert Bi?meyer說(shuō)道。在與FOKUS合作的過(guò)程中，他和弗朗霍夫安全信息技術(shù)研究所（SIT）合作研發(fā)出了simTD的信息技術(shù)安全架構(gòu)?！斑@和家里用筆記本電腦無(wú)線連接一臺(tái)中央路由器不同，汽車之間的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)通信是分散的，并且終端之間的地位也相同，因此要保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩陀脩舻碾[私將變得更加棘手?！盉i?meyer說(shuō)道。為了確保系統(tǒng)的安全性，研究員們編寫了一套相當(dāng)復(fù)雜的安全架構(gòu)，其中為每輛車指定了特定的軟件數(shù)字證書(shū)和若干密鑰。

制造商們對(duì)外發(fā)出明確信號(hào)

毫無(wú)疑問(wèn)，當(dāng)今的汽車中并不缺乏現(xiàn)代信息技術(shù)的元素，但這些元素能夠提供的服務(wù)也僅限于諸如使用智能手機(jī)應(yīng)用來(lái)調(diào)整座位或降低減震懸架的高度等。盡管如此，制造商們依然對(duì)外宣稱他們將會(huì)在未來(lái)的某個(gè)時(shí)刻為汽車引入car-to-x通信系統(tǒng)?！袄缭?013年6月的simTD結(jié)項(xiàng)典禮上，戴姆勒汽車宣布他們將在2013年底之前將最新的駕駛輔助功能應(yīng)用到產(chǎn)品中，并實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)?！盕OKUS的研究院Radusch說(shuō)。最令人矚目的莫過(guò)于汽車與交通基礎(chǔ)設(shè)施之間的通信，兩者之間的通信將使用4G/LTE移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)。在此之前，歐洲的眾多汽車制造商們?cè)缫言趥渫浿新暶?，他們的目?biāo)是從2015起逐步向市場(chǎng)投放第一批使用ITS-G5技術(shù)5.9赫茲基帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的汽車。

除了simTD項(xiàng)目之外，F(xiàn)raunhofer同時(shí)也在做一些其它的相關(guān)工作，其嵌入式系統(tǒng)和通信技術(shù)研究所（ESK）的Josef Jiru說(shuō)：“在‘汽車互聯(lián)’工作組中，我們正在致力于開(kāi)發(fā)一個(gè)軟件平臺(tái)，它能夠幫助我們對(duì)car-to-x系統(tǒng)中相關(guān)駕駛輔助功能進(jìn)行快速開(kāi)發(fā)和靈活測(cè)試?！迸c此同時(shí)，研究員們也正在為基于無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)的car-to-x通信系統(tǒng)指定安全標(biāo)準(zhǔn)，旨在實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化提升。他們將simTD項(xiàng)目中的成果應(yīng)用在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全上，當(dāng)汽車與交通基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行通信時(shí)，能夠提升數(shù)據(jù)保護(hù)的安全系數(shù)。“在這種情況下，由于移動(dòng)無(wú)線通信享有更廣闊的覆蓋范圍，因此它與無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)相較表現(xiàn)更加突出?！毖芯繂TKiening解釋道。

雖然我們現(xiàn)在仍然不得不在交通新聞中聽(tīng)到聲音各異的汽笛聲，仍然需要依靠自己的駕駛技術(shù)來(lái)保證行車時(shí)的快速和安全，但相信car-to-x通信系統(tǒng)的出現(xiàn)將為我們的行車提供截然不同的感受。