汽车新技术源于实验室,德国大学在研究什么?(下)

汽车新技术源于实验室,德国大学在研究什么?(下)

【从德国大学的研究课题中或许可以窥得变革的先机,电气化和自动驾驶将引领汽车行业的革命,未来的大潮下,汽车还有那些部件和系统可能将面临革新?来,我们接着上回的说。】

信息安全

过去一年,小小的围棋棋盘见证了人工智能大戏的开场,从人工喂给大数据的AlphaGo到授之以渔、无师自通的Alpha Zero,人工智能在击败人类的基础上继续进化,震惊世界的同时,也宣告着新时代的开启。AI的拥簇们把它看作继蒸汽机,电力,互联网后的第四次工业革命,是不是真的革命暂且不论,但就如每次新技术引领的时代大潮一样,若不争做那浪尖的弄潮儿,便有可能被巨浪吞噬,深埋海底。

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2017年7月8日,国务院一纸白皮书把AI列入国家规划,将人工智能军备上升到了国家战略层面,号召以人工智能作为产业变革核心驱动力,实现对发达国家的“弯道超车”。百度和阿里两大IT巨头分别专攻自动驾驶和智能城市领域,也表明AI将对汽车行业的未来走势产生深远影响。

AI的到来好像打开了一个潘多拉之盒,而这一次,安全将成为人们不得不考虑的问题。一些思想比较超前的人工智能学家认为,人工智能创新和人工智能安全之间的比拼将成为影响人类命运的一次赛跑。这话或许有些骇人听闻,但若用到汽车上,信息安全在和自动驾驶技术的赛跑里安全却无论如何不能落后,从十几年前威尔史密斯《我,机器人》中的汽车失控到去年《速8》中的百车相撞,无人驾驶汽车被黑客操纵向来是科幻片里常有的桥段。若有一天未来真的来了,无人驾驶的车子开到门前来接我们的孩子上学,纵使厂家宣称车子绝对安全,我们真的能不担心吗?

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速度与激情8中黑客操纵的大撞车

从最初的齿轮齿条到电动助力转向再到纯线控转向,电动对机械的取代来得悄无声息。当某天差速器成为车上最后一个机械零件,一切全由导线和车载电脑控制时,人们也将丧失纯机械带来的安全感。也许那时,软件安全将成为整个汽车最重要的部分,抛开一切服务性的功能,到头来安全才是根本。

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不禁想开个脑洞,若是出于安全考虑必须保证汽车随时随地都能被人接管,也就意味着主驾驶无论如何要坐着一个会开车的人,这样和Level 5完全自动驾驶的概念是不是相悖呢?为了解决这类问题,在德国大学和企业的合作研究中,信息安全已经成为未来汽车软件系统研究的重点。

远程诊断

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除了电动化与自动驾驶,车联网也是未来汽车趋势中常被提起的一环。车联网叫着顺嘴,但其真正重要的功能却未必人人知晓,以前我对它的印象也只停留在诸如提供车辆周围门店促销等信息、实时停车位查询等较为“鸡肋”的功能。事实上,车辆和4S店等服务基站联网,基于未来LTE/5G 大数据传输技术的远程诊断将为车辆的安全诊断发挥巨大作用。

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现有的诊断分为在线(Onboard)和线下诊断(Offboard),一些运行错误的信息经过在线诊断后储存在各个系统地控制器中,只有在去维修车间或4S做检查时才会被调取。而以后当大数据远程传输技术成熟后,不用非去修理车间,车辆会实时将数据发送至服务商,就会远程对车辆状况实施诊断。现在安吉星已经能做到碰撞自动求助,被盗车辆定位等功能。以后随着车联网的成熟,远程车况检查,故障预警,甚至远程语音辅助维修等功能也都指日可待,随着如今车辆的电子系统越发复杂,出现故障时自行维修已经变得不太可能,这时远程的实时故障诊断就显得越发重要。

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德国街边的Car to go共享汽车

除了私家车实时诊断,远程诊断对共享汽车有更大意义,德国分时租赁的共享汽车不像国内evcard那样有固定的停车点,而是在路边随停随取,这样车子的维修和保养就成了一大难题,想对这些分散在城市各处的车进行定期检查将耗费大量人力,而基于远程数据传输的远程诊断可以很好地解决这个问题。

实时信息共享

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除了车辆和基站联网,车辆之间的联网通讯也将在未来扮演重要角色。彼时将会有一个巨大的云系统统筹管理整个城市的交通,而每辆车就是这个云系统的一个个传感器,实时上传信息。自动驾驶时代,实时性(Real Time)将成为一个关键词,这也是当前一个的研究热点。未来交通里,每辆车将彼此通讯并和道路联网进行实时信息监控,诸如事故、拥堵信息,或者某辆车的ESP系统采集到的道路结冰等信息,都可在第一时长对整个云系统共享。还记得之前提过的自动驾驶系统需要经常更新的高清地图吗?有了实时信息共享,每一辆车都将是不停移动的地图采集车。

不过届时隐私和安全还是绕不开的问题,想想城市里所有开车的人任何时候的位置都被一双“天眼”监视着,是不是也挺不舒服的?

48V电源系统

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鉴于前文提过的车辆电子系统越发复杂,导线越发繁重的问题,其应对之策48V电源系统大家应该不陌生了。传统12V系统下,启停技术的瓶颈为功率3kw左右,且无法集成其他高功率消耗的节能技术。而在此基础上增加48V系统,不仅能实现更大效率的能量回收,进阶启停技术,减少车载线缆重量,提高燃油经济性,还能实现诸如电子涡轮等技术缓解涡轮迟滞。48V系统是欧洲和亚洲市场未来的大趋势,不少自主品牌也已经研发出了一定成果。

车辆系统架构上还有一个大趋势是模块化,除了方便客户根据喜好定制。提高多样性和生产效率之外,模块化生产还有个很重要的作用是各模块可以更快地更新。互联时代,功能和科技的比拼将在市场竞争中渐渐占据主导地位,车上的各种App就显得尤为重要。现在注会的主要矛盾是手机笔记本等消费电子产品基本一年一更新,而汽车研发周期长,跟不上这样的速度,而模块化是个很好的思路,不过这块跟我们消费者关系不大,就不细说了。

电池管理和无线充电道路

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电池管理系统(BMS)可以说是纯电动车的核心,这虽然已经不是新技术了,但仍有需完善的地方。其中最简单的测量每个单体电池元的电量都仍不能说达到了理想效果,简言之并不是所有显示续航里程20km的电动车都真的能跑20km,更不用说电池老化检测,故障诊断等功能了,电动车是未来交通的重要解决方案之一,而电池管理也不可忽视。

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如上文所说,电动车最大的问题就是续航里程,为此各大厂商对快速充电技术的研究从未停止。然而如同之前我们踢车帮之前的一篇文章中提到的那样,并不是任何地方都能找到充电桩,充电桩的普及也受到了种种条件的制约。这种情况下利用道路进行无线充电似乎提供了另一种解决思路,截至目前,这一研究也已经取得了一定成果。

综上不难看出,新事物的革新从未停止,汽车技术也还远未到成熟的那天,伴随着电动化和自动驾驶,汽车还有很长一段路要走。

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