靳衛(wèi)明
曾記否,大約從2004年,手機(jī)智能化開始崛起。到如今,手機(jī)的智能化已經(jīng)完全改變了人們的生活方式,社交、家電、交通、支付,智能手機(jī)大有無所不能的發(fā)展趨勢。
重新審視智能化,我們不難發(fā)現(xiàn),汽車行業(yè)或許正在掀起智能領(lǐng)域的另外一場風(fēng)暴?!拔磥?,汽車將成為裝在輪子上的智能終端或者大型的智能手機(jī)”正越來越多地成為業(yè)界人士的共識。
從政策層面看,近日,國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布的《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》(征求意見稿)指出,到 2020 年,我國智能汽車新車占比達(dá)到 50%,中高級別智能汽車實現(xiàn)市場化應(yīng)用,重點區(qū)域示范運(yùn)行取得成效;到 2035 年,中國標(biāo)準(zhǔn)智能汽車享譽(yù)全球,率先建成智能汽車強(qiáng)國,全民共享“安全、高效、綠色、文明”的智能汽車社會。
從汽車電子系統(tǒng)和技術(shù)的角度,該如何對智能交通、智能出行進(jìn)行更貼切的認(rèn)識?電動汽車智能化的前提是什么?英飛凌科技(中國)有限公司汽車電子副總裁徐輝認(rèn)為,智能汽車的發(fā)展離不開兩個非常重要的方面,而且全都是跟汽車安全相關(guān)的,一方面是汽車本身的技術(shù)安全,我們稱之為功能安全;另一方面是信息安全,即信息安防。
90%靠電子技術(shù)創(chuàng)新
“目前,汽車可能80%甚至90%的技術(shù)革新和創(chuàng)新都是由電子技術(shù)來實現(xiàn)的?!毙燧x表示,半導(dǎo)體行業(yè)或半導(dǎo)體技術(shù)必須走在整個電子系統(tǒng)技術(shù)的前面。半導(dǎo)體技術(shù)能實現(xiàn),整個電子技術(shù)從系統(tǒng)到整車才可以實現(xiàn),所以現(xiàn)在所談到的所有跟汽車電子革新和技術(shù)發(fā)展相關(guān)的,包括智能網(wǎng)聯(lián)、自動駕駛等,都必須由半導(dǎo)體技術(shù)突破走在最前列。
作為國家發(fā)展核心產(chǎn)業(yè)的半導(dǎo)體行業(yè),又該如何參與到未來智能出行、智能交通的發(fā)展行列?徐輝指出,未來汽車行業(yè)的發(fā)展首先是往新能源方向,即汽車的節(jié)能減排。電動汽車是未來的發(fā)展趨勢,也一定會實現(xiàn)。
另外,與ADAS高級輔助駕駛、自動駕駛技術(shù)實現(xiàn)密切相關(guān)聯(lián)的是智能網(wǎng)聯(lián)汽車。將來,車與車之間、車與環(huán)境之間一定會實現(xiàn)這種網(wǎng)絡(luò)的互通。在此基礎(chǔ)之上,智能化必須能夠保證信息安全,保證汽車在駕駛過程中和網(wǎng)聯(lián)過程中,系統(tǒng)和駕乘人員都是安全的,信息的輸送、下載也是安全的。
“在智能汽車領(lǐng)域,電子系統(tǒng)的原理其實很簡單?!毙燧x分析到,汽車通過傳感器感知環(huán)境,再將諸如行人、交通設(shè)施等的信息傳輸?shù)狡嚨暮诵挠嬎悴糠?,?jīng)過數(shù)據(jù)處理,最終在運(yùn)算部分做出判定,最后把信息發(fā)送給汽車的各個控制部分執(zhí)行,比如剎車、轉(zhuǎn)向等?!八械南到y(tǒng)其實都是基于這個原理來操作的?!?/p>
傳感器是最終實現(xiàn)自動駕駛的一個核心器件與核心技術(shù)。傳感器有很多類型,然而不論是毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、攝像頭,還是結(jié)合高精地圖,將來,所有的傳感器都會是相互配合的,以達(dá)到最好的信息傳輸和信息識別效果,最終汽車會被傳感器360度環(huán)繞,保證汽車信息識別和信息傳輸安全。
關(guān)于自動駕駛,將來可能會升級到人工智能的識別與學(xué)習(xí),但這些都是基于傳感器系統(tǒng)的,最終實現(xiàn)自動駕駛的判定和操作。
實現(xiàn)越智能越安全
提及自動駕駛的安全性,不少人會想起2017年5月發(fā)生在美國佛羅里達(dá)州的特斯拉自動駕駛事故。一輛自動駕駛的特斯拉與一輛大貨車相撞,造成車毀人亡。雖然有分析人士指出,特斯拉的自動駕駛功能是有條件限制的,但是自動駕駛這一新興技術(shù)的安全性還是引起了行業(yè)的激烈討論。
在安全的前提之下,自動駕駛真正難點在哪?徐輝表示,汽車電子控制系統(tǒng)有一個后備方案,即人工駕駛,駕駛員作為后備的系統(tǒng),去做最后的判斷和執(zhí)行。自動駕駛真正困難的原因在于,它沒有一個后備系統(tǒng),所有的信息和判斷都必須由車輛本身的電子系統(tǒng)去操縱、執(zhí)行。這就需要在安全設(shè)計架構(gòu)之上進(jìn)行全面的考慮,必須有一個冗余,保證主系統(tǒng)工作的同時會有一個后備的系統(tǒng)能夠做一個后備方案處理。
徐輝同時指出,從被動安全到主動安全,傳感器起到了預(yù)防的功能,將來會發(fā)展成為一個更安全的架構(gòu),比如剎車,自動駕駛不能完全失效,需要一個后備系統(tǒng),能在系統(tǒng)失效情況下,讓車輛能夠在最短時間內(nèi)選擇最安全的方式工作,最終保證汽車安全,實現(xiàn)零事故。
關(guān)于智能汽車的信息安全,徐輝也認(rèn)為,汽車其實是一個完全封閉的獨立系統(tǒng),而一旦實現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)自動駕駛,汽車就變成了一個完全跟外界互通信息和數(shù)據(jù)的新載體,這對傳統(tǒng)汽車行業(yè)是一個非常大的挑戰(zhàn)。但是從另一個角度看,其實車內(nèi)還保留了大量的數(shù)據(jù),汽車容易變成黑客攻擊的對象,因此信息安全至關(guān)重要。所以加密的概念和預(yù)防措施就顯得十分重要了。
保證汽車信息安全,目前,汽車的加密主要是通過軟件的方式來實現(xiàn)?!斑@是完全不夠的,未來,信息加密必須由軟件和硬件相互配合,夠最終實現(xiàn)加密和信息安全保護(hù)。”徐輝提到。
對此,徐輝舉例分析到,比如遠(yuǎn)程軟件更新分成兩部分,第一部分是車廠的信息通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)能夠下載到車輛的處理器;第二部分是從中央存儲器下載到相關(guān)應(yīng)用部分的控制器。第一部分其實是不需要駕駛員操作的,即使在車輛行駛的過程中也可以操作、進(jìn)行。第二部分就必須在車輛靜止?fàn)顟B(tài)下執(zhí)行,而這個執(zhí)行過程必須得到駕駛員的認(rèn)可。
從加密的內(nèi)容角度分析,徐輝認(rèn)為有三部分內(nèi)容必須進(jìn)行加密。第一是信息下載部分,網(wǎng)絡(luò)連接需要加密;也需要確認(rèn)信息是從所需要的原車廠下載的。第二,存儲到中央存儲器的過程需要加密,車內(nèi)也需要有一個加密硬件,確認(rèn)信息可以下載到中央存儲器。第三,從中央存儲器下載到各個控制器的過程也需要加密。我們認(rèn)為這三部分是實現(xiàn)遠(yuǎn)程軟件更新安全的重要保證。
“從汽車電子發(fā)展角度看,汽車的電氣化和智能化必須做到完全的安全,一部分是技術(shù)功能安全,一部分是信息完全安全,最終保證智能汽車和智能交通的最終實現(xiàn)?!毙燧x總結(jié)到。
鏈接:汽車走進(jìn)智能化
智能汽車是指通過搭載先進(jìn)傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置,運(yùn)用信息通信、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新技術(shù),具有部分或完全自動駕駛功能,由單純交通運(yùn)輸工具逐步向智能移動空間轉(zhuǎn)變的新一代汽車。智能汽車通常也被稱為智能網(wǎng)聯(lián)汽車、自動駕駛汽車、無人駕駛汽車等。
在智能汽車自主式發(fā)展模式下,車輛只是單純依靠車載傳感器與車載控制系統(tǒng),感知周邊環(huán)境,實施決策控制,實現(xiàn)自動駕駛。而在網(wǎng)聯(lián)式發(fā)展模式下,車輛可以通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)感知周邊環(huán)境,實施決策控制,實現(xiàn)自動駕駛。未來,自主式和網(wǎng)絡(luò)式相結(jié)合將是智能汽車的主流發(fā)展模式。