智能網(wǎng)聯(lián)汽車關鍵技術及其趨勢探究

馮帥

摘 要：互聯(lián)網(wǎng)、信息技術等技術的進步改變了各行各業(yè)的發(fā)展模式，尤其是作為技術型與集約型產(chǎn)業(yè)，汽車行業(yè)迎來了新的發(fā)展時期。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，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，因而，未來具有廣闊的發(fā)展空間。我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車應該逐步適應經(jīng)濟社會發(fā)展的實際需求，朝著智能化、現(xiàn)代化的方向邁進。本文詳細分析了智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關鍵技術與未來發(fā)展趨勢，對于汽車行業(yè)的發(fā)展具有重要的指導意義。

關鍵詞：智能網(wǎng)聯(lián);汽車;關鍵技術;趨勢

中圖分類號：U495 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）14-0048-02

智能網(wǎng)聯(lián)汽車借助于最先進的互聯(lián)網(wǎng)技術、信息技術與計算機技術，有效實現(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實現(xiàn)感知、決策、控制等的協(xié)調與統(tǒng)一，提高了車輛運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，該技術得到了各國的普遍重視，是一種新型的技術，改變了傳統(tǒng)汽車行業(yè)發(fā)展的模式，充分適應了低碳、節(jié)能、智能的發(fā)展趨勢，未來將具有廣闊的發(fā)展空間。

1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關概念

智能汽車通過在車上安裝雷達、傳感器等先進的設備，可以在車輛通行過程中實現(xiàn)人、車、路等各方信息的共享與交換，增加了車輛對危險情況的報警與應急處理，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感知周圍環(huán)境，從而進行危險因素的識別等，在一定程度上實現(xiàn)了自動控制。

智能汽車在發(fā)展的過程中經(jīng)歷了駕駛輔助系統(tǒng)的初級階段、汽車聯(lián)網(wǎng)的高級階段，智能網(wǎng)聯(lián)汽車具備更高的環(huán)境感知、危險識別功能，是現(xiàn)代交通網(wǎng)絡發(fā)展的重要趨勢，實現(xiàn)了人、車、路、網(wǎng)絡平臺等各個參與者的信息共享，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)汽車關鍵技術

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

2.1 車輛整體感知技術

智能網(wǎng)聯(lián)汽車中，車輛感知技術實現(xiàn)了車輛行駛中的路況、位置、車與物感知等相關的內容，保證了車輛運行的安全性。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、視頻等感應技術來實現(xiàn)的。道路環(huán)境感知主要是在車輛通行過程中實現(xiàn)路況、行人、交通信號等感知，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)星定位技術實現(xiàn)的，能夠在一定程度上實現(xiàn)行車監(jiān)控、駕駛輔助等，位置感知一般是通過GPS技術實現(xiàn)的。智能駕駛輔助系統(tǒng)是各種感知技術結合的產(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。

2.2 通信與平臺技術

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

2.3 車路協(xié)同技術

車路協(xié)同技術可以有效應對車輛形式過程中與人、周圍環(huán)境等的交互問題。當前，我國智能網(wǎng)聯(lián)技術的發(fā)展還不成熟，嚴重制約了汽車智能網(wǎng)聯(lián)技術的發(fā)展水平。一旦車路系統(tǒng)技術發(fā)展到一定的階段，將可以直接將其應用于交通網(wǎng)絡系統(tǒng)，實現(xiàn)在車輛運行中車與車、車與路、車與數(shù)據(jù)平臺的通信，實現(xiàn)各方之間的信息與數(shù)據(jù)共享，有效掌握交通運行的整體狀態(tài)，進而進行駕駛模式的調整。近年來，大數(shù)據(jù)與云計算技術的發(fā)展，促進了車路協(xié)同技術的發(fā)展，以大數(shù)據(jù)與云計算技術為依托的協(xié)同技術，使得在該平臺上，可以獲得海量的交通信息，進而通過對數(shù)據(jù)的存儲、運算、分析，實現(xiàn)有效數(shù)據(jù)的傳輸。

2.4 駕駛輔助技術

駕駛輔助系統(tǒng)通過各種傳感器、通信技術等來獲取相關車輛、道路信息，通過信息的獲得可以實現(xiàn)對相關信息的識別、追蹤與處理，一旦在信息的獲取中出現(xiàn)異常情況或者危險信號，車輛相關的連接系統(tǒng)就會發(fā)出相關的警示，將危險信號傳遞給駕駛員，使得駕駛員可以及時采取必要的應對措施，及時調整和采用安全的駕駛模式。駕駛輔助技術是智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的重要技術，隨著技術的發(fā)展，自動駕駛將成為未來發(fā)展的主要趨勢。

2.5 人工智能技術

隨著大數(shù)據(jù)、云計算技術的發(fā)展，人工智能技術也逐步發(fā)展。作為計算機科學的一個重要分支，逐步被應用與生產(chǎn)生活的各個領域，主要包括了機器人、語言識別、圖像識別、自然語言與專家系統(tǒng)。人工智能技術借助于模糊邏輯等方式，在大數(shù)據(jù)與云平臺下，機器通過自主學習、計算機程序等內容使機器智能化，及時對外界信息進行感知與獲取，隨后，通過數(shù)據(jù)處理模塊進行獲取信息的處理與分析，從而為決策提供重要的指導，提高決策的科學性，使得決策更符合現(xiàn)實需求，保證工作效率與服務水平的提升。

2.6 信息安全技術

智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展過程中，還依賴于信息安全技術，能夠保證在信息共享與信息傳遞的真實性與安全性，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)、計算機技術等的發(fā)展，信息安全技術逐步發(fā)展，實現(xiàn)了終端系統(tǒng)的加密防護、權限驗證、防火墻、身份鑒別、數(shù)字簽名等各種安全技術的結合，提升了系統(tǒng)的安全性，保護了用戶的各種信息，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)的處理與準確傳輸，實現(xiàn)對路況、車輛等通行情況的準確處理，從而指導駕駛員的控制決策過程。因此，信息安全技術是影響智能網(wǎng)聯(lián)技術發(fā)展水平的重要因素，未來還需要加強對安全技術的研究。

3 汽車智能化與網(wǎng)聯(lián)化技術發(fā)展趨勢分析

3.1 以深度學習為代表的AI技術快速發(fā)展和應用

人工智能技術依賴于深度學習、模糊邏輯等方法，隨著技術的發(fā)展，人工智能將成為未來發(fā)展的主要趨勢，以深度學習為代表的AI技術實現(xiàn)了大力的推廣與普及，逐步改變了人們的生產(chǎn)生活。AI技術在智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)中的應用，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，深度學習的方式逐步取代了傳統(tǒng)的機器學習方式，其感知的效率與準確度更多高，借助于海量的數(shù)據(jù)庫信息系統(tǒng)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的分析與應用，使得其感知具有更高的準確性，保證了行車安全。另外，深度學習還需要與傳統(tǒng)的方式進行結合，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 激光雷達等先進傳感器加速向低成本、小型化發(fā)展

與傳統(tǒng)雷達等其他傳感器相比，激光雷達的分辨率、識別度等較高，逐步實現(xiàn)了更快的發(fā)展，因而，激光雷達將成為未來發(fā)展的主流傳感器。目前，激光雷達的應用還不普遍，主要是由于當前的激光雷達體積大、成本高，且在應用中極易受到極端天氣等的影響，導致其獲取的信息存在干擾因素，準確性不高，因而在目前沒有得到普遍的應用。但是隨著技術的發(fā)展，激光雷達為改變這種發(fā)展模式，逐步實現(xiàn)小體積、低成本的設備，多以固態(tài)掃描或機械固態(tài)混合的掃描方式來實現(xiàn)快速的發(fā)展，克服其應用的缺陷。即使在這種發(fā)展模式下，激光雷達在未來的發(fā)展過程中也需要克服其他因素的干擾，比如光學相控陣對探測距離、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，實現(xiàn)了自主式與網(wǎng)聯(lián)式智能相結合的方式，實現(xiàn)了在車輛行駛中，網(wǎng)聯(lián)式系統(tǒng)克服時間與空間的限制，提升自主式系統(tǒng)的感知能力，實現(xiàn)兩個系統(tǒng)下的協(xié)同工作。具體來說，就時間維度而言，網(wǎng)聯(lián)式系統(tǒng)可以充分應用V2X通信技術實現(xiàn)對周邊車輛控制、交通信號等的獲取，并可以及時掌握和分析自然氣象因素、路況預測等相關內容，總之，可以實現(xiàn)當前信息的掌握，進行未來狀態(tài)的預測。就空間維度而言，V2X通信技術可以及時獲得和感知到周圍路口、彎道等相關位置的盲區(qū)，促進駕駛輔助系統(tǒng)可以掌握更多的交通通行信息，通過對這些信息的獲取與傳輸，自動駕駛系統(tǒng)可以及時掌握周圍的交通情況，以便可以進行路線調整等。在未來的發(fā)展中，網(wǎng)聯(lián)式與自主式智能技術的結合將成為發(fā)展的必然趨勢。

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

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)道路情況進行駕駛模式的調整，比如高速公路與低速區(qū)域的自動駕駛模式。在高速公路自動駕駛模式下，相關的系統(tǒng)可以及時獲得公路的車道線、標示牌等相關信息，可以及時獲得車輛所處的交通環(huán)境情況，一旦通行遇到異常情況，自動駕駛系統(tǒng)還可以進行報警、制動等相關的應急處理。當前，這種技術的典型應用就是特斯拉L1-L2級自動駕駛系統(tǒng)。公路的低速區(qū)域內，相關系統(tǒng)可提前進行定位等的設定，利用V2X通信技術，實現(xiàn)在特定區(qū)域的自動駕駛，保證車輛運行的安全，一般是在景區(qū)自動擺渡車、園區(qū)自動通勤車等中應用較多。

3.5 自動駕駛汽車測試評價方法研究與測試場建設成為熱點

隨著很多自動駕駛汽車安全事故的發(fā)生，人們越來越關注汽車的運行安全。自動駕駛汽車要注重測試評價方法的先進性、相關的測試場建設等內容。自動駕駛汽車的測試是汽車行業(yè)關注的重點問題，潛在的測試方式是在測試環(huán)節(jié)，引入“普通人類駕駛員”抽象概念，建立對應的安全基線等一系列關鍵的指標，進而根據(jù)該指標進行駕駛安全程度的衡量。將自動駕駛系統(tǒng)當做一個正常的駕駛員，首先進行車輛自動駕駛系統(tǒng)對周圍環(huán)境、交通等感知能力的檢測;其次，檢測自動駕駛汽車能否按照交通規(guī)則的相關要求來進行正常行駛;再次，模擬特定的場景下，自動駕駛汽車能否應對突發(fā)情況;最后，將自動駕駛汽車放入正常的行車軌道中進行實際的測試。

4 結語

隨著技術的發(fā)展，智能網(wǎng)聯(lián)技術將逐步成為汽車行業(yè)發(fā)展的主要技術，借助于計算機、通信、網(wǎng)絡等技術，實施各個關鍵技術的結合，提升各個系統(tǒng)之間的交互，提升智能網(wǎng)聯(lián)技術下系統(tǒng)功能的完善，促進自動駕駛汽車的發(fā)展，從而帶動汽車行業(yè)的跨越式發(fā)展。

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