最近兩年,汽車智能化被中國汽車品牌提到了前所未有的高度,每逢新車發(fā)布或其他重大場合必提“智能化”,仿佛誰不搞智能化就要被淘汰出局似的。簡言之,所謂“智能化”既包括了一大部分以中國汽車品牌為代表的車載系統(tǒng)的智能化發(fā)展趨勢,也包括了一部分在智能交通的架構(gòu)下構(gòu)成的自動駕駛概念。那么,“智能化”到底是怎么回事兒?我們應該怎樣去理解和看待這個問題?首先要明確的一點是,除了電動化之外,智能化是目前我們可見的兩個重要的發(fā)展方向之一,而汽車產(chǎn)品本身也必然會在智能化的發(fā)展方向上朝著移動終端的特性邁進。最終的目的,是構(gòu)成一套各交通參與者都主動參與的主動連接網(wǎng)絡,即智能化的交通網(wǎng)絡。總的來說,汽車智能化是一個大且籠統(tǒng)的概念。所以,接下來,請讓我們一步一步的來分析。
先明確一個概念,智能化到底是個什么東西?
以目前通行的定義來看,汽車的智能化,是利用信息、通訊、控制技術(shù)把車輛、道路、交通參與者緊密的結(jié)合起來,由此來降低甚至避免交通事故的發(fā)生、道路的擁堵、環(huán)境無法以及能源過渡消耗為目的的一套具有智能化特質(zhì)的現(xiàn)代交通系統(tǒng)。
在這個系統(tǒng)的構(gòu)成中,包括先進的交通管理系統(tǒng)、先進的交通信息服務系統(tǒng)以及先進的車輛控制與安全系統(tǒng)三個子系統(tǒng)。而我們現(xiàn)在在聊到的智能化汽車,以及自動駕駛技術(shù),就是基于先進的車輛控制與安全系統(tǒng)進行的子系統(tǒng)開發(fā)。
所以,業(yè)界所關注的智能化汽車,從嚴格意義上來講,它的定義就是在現(xiàn)有汽車定義的基礎上,增加先進的傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置,通過車載傳感系統(tǒng)和信息終端實現(xiàn)人、車、路等智能信息的交換。使得車輛本身具備了對于外界環(huán)境的感知能力,并且能夠自動的分析汽車行駛的安全及危險狀態(tài)。最終實現(xiàn)代替人來進行操作的目的。
也就是說,智能汽車在嚴格意義上來講,是自動駕駛技術(shù)。
從產(chǎn)業(yè)的角度來看,目前汽車智能化的主要發(fā)展方向,也是主要集中在自動駕駛技術(shù)的研發(fā)方面。這也是智能化交通系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化的一個重要組成部分。而智能化汽車的主要構(gòu)成,可以簡單的分為信息終端、中央決策以及執(zhí)行器三個部分。
按照自動駕駛技術(shù)的發(fā)展路線,以目前美國高速公路管理局(EPA)的定義,智能汽車被分為五個層次。
第一個層次是無智能化的層次0。我們可以把它理解為普通的汽車,在這一類汽車上,駕駛員同時起到傳感器、中央決策以及執(zhí)行器的作用。
第二個層次是具有特殊功能的智能化層次1。這個層次我們一般稱之為輔助駕駛階段,根據(jù)輔助技術(shù)的不同,又劃分出自主式輔助駕駛技術(shù)和協(xié)同式輔助駕駛技術(shù)兩種。其中自主式輔助駕駛技術(shù)在目前的汽車產(chǎn)品上已經(jīng)有了較為廣泛的運用,就是包括前碰撞預警、車道偏離預警、自動泊車輔助、盲區(qū)偵測等在內(nèi)的主動安全技術(shù)。
而協(xié)同式輔助駕駛技術(shù)目前還處于一個實驗階段,也就是基于車聯(lián)網(wǎng)的V2I和V2V技術(shù)的協(xié)調(diào)式輔助駕駛技術(shù)。簡單點講,就是將車輛之間的定位信息通過智能交通中心進行互聯(lián)的一項技術(shù)。而這項技術(shù)的運用,就是把自主式輔助駕駛技術(shù)中心車輛與車輛之間的被動連接嘗試性的進行一個主動連接的過程。
第三個層次是具有多項功能的智能化層次2。這個層次的汽車已經(jīng)具備了將至少兩個控制功能融合的功能,已經(jīng)在一定條件下代替駕駛員進行車輛的部分功能控制。而這一技術(shù)目前在市場上也已經(jīng)可以找到,就是自適應巡航技術(shù)和車道保持系統(tǒng)進行結(jié)合之后的運用,再加上自動緊急制動系統(tǒng),那么車輛就已經(jīng)可以實現(xiàn)有條件下的避免駕駛員干預的自動駕駛。
第四個層次是具有限制條件的無人駕駛層次3。這個層次的汽車已經(jīng)能夠在某個特定的交通環(huán)境下取代駕駛員進行操作。并且汽車可以自動的檢測環(huán)境變化以判斷是否需要駕駛員接替操控。在這個層次,地圖的維度被引入進來。
目前大部分的新勢力造車概念,以及部分高端的自動駕駛概念,就是出于這個層次的產(chǎn)物。比如說目前正在進行測試的自動駕駛汽車,如谷歌無人駕駛汽車等。這也是我們可見的,并且隨著技術(shù)的進步就可以在未來實現(xiàn)的一套智能化技術(shù)。
第五個層次就是全工況無人駕駛的層次4,這也是目前我們可見的自動駕駛技術(shù)發(fā)展的最終階段。在這個階段里的汽車可以自動控制車輛,并且全程監(jiān)控交通環(huán)境,實現(xiàn)所有的駕駛目標。
可以看到,對于智能汽車的概念,自主式的概念和協(xié)同式的概念正在并行的發(fā)展。自主式的發(fā)展路線主要依靠車載傳感器以及車輛本身完成從感知、中央決策到執(zhí)行的作用。對于交通環(huán)境的每一個參與者而言,它們之間的連接是一種被動式的連接。這個概念應該很好理解,舉個例子,后車的自適應巡航系統(tǒng)發(fā)出的雷達波對于前車而言,是一種被動的連接。而協(xié)同式的概念則是通過車聯(lián)網(wǎng)的集成,將這種被動的連接變成主動的連接。這其中就需要車載通信技術(shù)的發(fā)展。
聊到這里,我們就可以進入下一個話題。
車載通信技術(shù),就是車聯(lián)網(wǎng)的概念?
這一概念目前被大量的汽車企業(yè)所運用,并且把智能化的概念融入到其中作為一個宣傳手段。那么,真正的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是什么樣子的呢?
一般來說,車聯(lián)網(wǎng)的概念包括車內(nèi)網(wǎng)、車載移動互聯(lián)網(wǎng)以及車際網(wǎng)三個概念。車內(nèi)網(wǎng)的概念就是目前的CAN總線技術(shù),對于這一技術(shù)最直觀的運用就是可以用車載診斷儀來判斷車輛的故障。當然,CAN總線不會那么簡單。
車載移動互聯(lián)網(wǎng)的概念就是目前被廣泛宣傳的智能化技術(shù)。這一技術(shù)的運用主要是用于改善車輛的人機操控關系,所以在更多的情況下,我們也把它稱之為人機交互系統(tǒng)。它可以包括藍牙、4G LTE等等技術(shù)。
而且,通過和車內(nèi)網(wǎng)的通信協(xié)議,車載移動互聯(lián)網(wǎng)的載體也可以實現(xiàn)對于一部分車輛功能的控制。比如說,現(xiàn)在見到的越來越多的智能遠程操控技術(shù)。這本身并不是一件很難的技術(shù),從整車的通信協(xié)議里就可以輸出控制。
當然,這里有個前提就是,整車的通信協(xié)議里可以對車載移動互聯(lián)網(wǎng)的載體開放多少。開放的越多,那么通過車載移動互聯(lián)網(wǎng)的載體就可以開發(fā)出多少類別的控制功能。這一點其實就和智能手機和山寨手機的關系是一個道理。曾經(jīng)的山寨手機同樣有大尺寸的液晶屏,但是通信協(xié)議里開放的只有幾個預安裝的APP。而智能手機的通信協(xié)議開放度更大,我們就可以通過應用商店購買個性化的APP。
其實,現(xiàn)在車輛上作為亮點推出的人機交互系統(tǒng)也就是這么個道理。只不過,從目前各汽車企業(yè)開放的通信協(xié)議來看,大家都還處于一個相對保留的態(tài)勢。開放的端口也都大同小異,這也就使得車載的人機交互系統(tǒng)暫時都趨向于同質(zhì)化的傾向。如果大家注意的話就會發(fā)現(xiàn),市場的車機功能都差不多,無非就是語音控制,有個4G LTE技術(shù)。更高端一點的,就是再加入一個手勢控制。
而國內(nèi)的汽車企業(yè)受困于核心技術(shù)的短板,對于協(xié)議的開放并沒有太多的主導權(quán),所以也就導致了目前我們看到的本土品牌車型中的人機交互系統(tǒng)有那么些曾經(jīng)山寨手機的效果。
根據(jù)我們的了解,目前國內(nèi)本土品牌所采用的人機交互系統(tǒng)的集成主要來自于相同的供應商,在經(jīng)過包裝之后變成汽車企業(yè)自己的一套車載系統(tǒng)。舉個最簡單的例子,幾乎所有的本土品牌車型的人機交互系統(tǒng)的喚醒語都是“你好,XX”、“XX,你好”之類的。這就完全可以說明問題。
360集團董事長兼CEO周鴻祎在一本名叫《極致產(chǎn)品》的書中說到:在有些智能硬件的研發(fā)者看來,在硬件中放一塊帶有操作系統(tǒng)的處理器或芯片,或者生硬地為硬件配上 App,就能讓其實現(xiàn)智能化。其實,這種思路也是錯誤的。在他看來,為一個物理設備內(nèi)置的智能系統(tǒng),無論是安卓系統(tǒng)還是其他系統(tǒng),只是代表該設備有這個功能,但現(xiàn)在絕大多數(shù)智能硬件的操作系統(tǒng)一般情況下運算能力比較弱,硬件與手機等產(chǎn)品相比差了好幾個量級,里面的軟件往往也比較簡單。
而且,和當年的山寨手機一樣,廠家在引導關注的重點也并非是平臺本身,而是物理載體本身。比如說,液晶顯示器尺寸有多大等,這本身就是偏離了人機交互系統(tǒng)所要倡導的用車理念改變的。
在這樣一個大的行業(yè)環(huán)境下,目前中國品牌車型所大量運用的人機交互系統(tǒng)所面臨的問題就在于拓展性能難以滿足時代發(fā)展的需求。由于通信協(xié)議的端口開放限制,目前的這些系統(tǒng)普遍存在的問題在于開放性是欠缺的——這點和山寨手機所面臨的問題幾乎一樣。然而更現(xiàn)實的情況是,車主換車的周期會遠遠低于電子產(chǎn)品的更新周期,這也就使得這些系統(tǒng)在使用的末期,必然面臨過時的窘境。
另外需要重視的,是智能化電子元件的耐用性問題。
一輛汽車的生命周期大概在15年以上,而現(xiàn)有很多汽車產(chǎn)品匹配的電子元件的使用壽命通常在一到兩年,稍微好些的也不過三五年。舉個很簡單的例子,前幾年你覺得愛瘋四已經(jīng)夠牛B了,現(xiàn)在你發(fā)現(xiàn)沒有比它更垃圾的智能手機了,汽車智能化零部件同樣如此。畢竟,汽車是一個消耗品,而電子元件的使用周期和頻次也都壽命,一但載入車機后產(chǎn)品升級也不像換手機那樣簡單,車機的更迭成本將令人意想不到。
此外,如前文所述,目前國內(nèi)本土品牌產(chǎn)品所采用的人機交互系統(tǒng)的物理載體產(chǎn)業(yè)鏈高度集中,對于任何一家汽車企業(yè)而言,這些人機交互系統(tǒng)都是一個黑盒子件。整套系統(tǒng)的耐用性如何來制定行業(yè)標準來保證,也同樣是目前欠缺的問題。
但是,我們可以肯定的是,隨著通信端口的放開,未來的車機會成為一個更大的功能開發(fā)平臺。當然,與之對應的,就是車輛的網(wǎng)絡安全問題。
最后,就是汽車智能化能否保證網(wǎng)絡安全?
網(wǎng)絡安全一直伴隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展在成長,它們之間的矛盾幾乎成為了一種相互依存的關系。而現(xiàn)在車載通信協(xié)議的暫時沒有放開,也在很大程度上在避諱車輛可能遭到黑客入侵的情況的發(fā)生。尤其是在車輛已經(jīng)具備了一定的自動化駕駛性能的前提下。
在5月16日召開的第二屆世界智能大會上,周鴻祎現(xiàn)場演講時稱:沒有安全就不可能有智能汽車時代的真正的到來。周鴻祎說,無論是特斯拉還是別的智能汽車都可以用手機進行控制,要和車廠的服務器保持連接,能夠通過定期更新軟件來改變車子的駕駛模式,既然汽車都可以聯(lián)網(wǎng),用手機都可以打開車門、打開空調(diào)了,那么就一定可以被劫持。周還自稱,他們公司研究的團隊已經(jīng)做到特斯拉每出一款車,都能以最快的速度進行模擬劫持。
具體到汽車的智能化應用方面,車際網(wǎng)的概念目前依舊是處于試驗的狀態(tài),就是在前文講到的V2V以及V2I的概念,這個概念是基于智能交通中心構(gòu)成的車輛互聯(lián)概念。也就是我在前面講到的主動連接。
在車內(nèi)網(wǎng)、車載移動互聯(lián)網(wǎng)以及車際網(wǎng)的作用下,整個智能交通的網(wǎng)絡就可以初見雛形。按照約定的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交互標準,在車、路、行人以及互聯(lián)網(wǎng)之間,進行無線通訊和信息交換。最終形成一個大系統(tǒng)的網(wǎng)絡。由此來實現(xiàn)智能交通管理、智能動態(tài)信息服務以及車輛智能化控制的一體化網(wǎng)絡。而這個網(wǎng)絡就是我們一種講到的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通領域的一個典型運用場景。
現(xiàn)在業(yè)界有一個很流行的說法是,與進口品牌和合資品牌相比,中國汽車品牌在智能化方面已經(jīng)成功實現(xiàn)了彎道超車。那么,讀完了前面講到的對于車聯(lián)網(wǎng)的概念,就可以發(fā)現(xiàn),這本身就是無稽之談。
現(xiàn)在我們的汽車產(chǎn)業(yè)所進行的工作,無非只是整個汽車智能化領域中的很小很小的一部分,同時也是在現(xiàn)有的協(xié)議下自主開發(fā)的一小部分非常簡單的功能,至于集成化,也無非就是在已經(jīng)開放的端口協(xié)議中結(jié)合CAN總線技術(shù)進行的對某一功能的整合。在我們看來,這有些言過其實了。而中國的本土品牌要真正的智能化方面取得突破性的進步,關鍵的問題就在于我們要掌握制定車輛通信協(xié)議開放的標準。
在我們看來,智能化汽車的道路還有很長一段的路要走。除了前面已經(jīng)提到的安全性問題之外,如何實現(xiàn)從高檔到低檔的所有汽車的普及,以及所有交通參與者的普及。這同樣也是一個會涉及到整個行業(yè)甚至是整個社會基礎設施建設的一個大問題。
不過總的來說,智能化汽車的大方向是對的,只要不是在盤根末節(jié)的分支上走錯路,就沒有大問題。