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電腦卡死可以重新開機 無人駕駛“卡殼”了該咋辦?

作者: 汽配人網(wǎng) 發(fā)表于: 2017-08-21

前一陣子, “李彥宏乘坐無人駕駛車上五環(huán)”的話題瞬間占據(jù)各大媒體頭條。先拋開交通違規(guī)的反轉(zhuǎn)劇情不說,僅無人駕駛這個點就足夠讓百度又“火”了一把。

TE,無人駕駛,汽車連接器

無怪企業(yè)拋噱頭,當(dāng)今,談人工智能尤其涉及汽車領(lǐng)域,不說無人駕駛似乎你就OUT了。相反,只要跟此技術(shù)沾點邊,則會立刻顯得高大上,富有科技Style,誰讓人家是數(shù)字化時代下的“當(dāng)紅小生”叻!就連票房爆棚的《速度與激情8》也將其作為一個重要的吸睛點。

無人駕駛作為未來出行趨勢,承載了消費者和汽車制造廠商的眾多科技夢想。雖然真正實現(xiàn)還有較長一段路程,然在數(shù)字化發(fā)展過程中足以讓人興奮和聚焦。除了百度外,我們還看到奔馳、福特等車企以及零部件巨頭博世、大陸等企業(yè)的無人駕駛測試車已經(jīng)上路。

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不僅如此,奧迪近期放出消息,其首款采用無人駕駛技術(shù)的量產(chǎn)車型將于2017年推出,而沃爾沃、福特、寶馬則對外聲稱2021年將推出完全自動駕駛汽車,并使其上路…,這意味著無人駕駛將不再是理想化或概念化,而是即將成為現(xiàn)實,走進大眾生活。

不過當(dāng)由原來的??犰判阏嬲M入“實戰(zhàn)”時,諸多的挑戰(zhàn)亦伴隨而至,而大數(shù)據(jù)的傳輸和處理則是當(dāng)中首要解決的問題之一。大數(shù)據(jù)分析師、BigData-Startups.com創(chuàng)始人馬克·馮·里吉門納姆(Mark van Rijmenam)曾表示,如果無人駕駛汽車每秒生成1GB數(shù)據(jù)(相當(dāng)于每秒發(fā)送20萬封純文本電子郵件或用電腦上傳100張高清數(shù)碼相片),那么每年產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量將達到約2PB(千萬億字節(jié))。據(jù)了解,里吉門納姆是根據(jù)每輛汽車每年行駛600小時(216萬秒)得出這一結(jié)論的,或許未來無人駕駛所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量還不止于此。

因此,如何保障如此龐大數(shù)據(jù)量的高效傳輸將成為車企面臨的一大難題。設(shè)想下,萬一哪個部位出現(xiàn)斷路,抑或被屏蔽,或者網(wǎng)絡(luò)反應(yīng)太慢等,導(dǎo)致無人駕駛汽車“卡殼”,那該如何解決?這時你不能像電腦卡死了去重啟,或出現(xiàn)故障了拿去維修,車輛駕駛畢竟關(guān)乎人身安全。

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可靠的數(shù)據(jù)傳輸是強制性要求

目前來看,無論是自動駕駛還是無人駕駛,大數(shù)據(jù)產(chǎn)生及高速傳輸應(yīng)用主要呈現(xiàn)為以下幾個方面:

1、車載信息娛樂系統(tǒng)(IVI);隨著消費升級和需求的多元化,我們看到,IVI所呈現(xiàn)的顯示器屏幕增大、數(shù)量增多,而所涉及的內(nèi)容和功能也更多、更詳盡,如3D導(dǎo)航、輔助駕駛、故障檢測、車輛信息、車身控制、移動辦公、無線通訊、車機互聯(lián)、基于在線的娛樂功能及TSP服務(wù)等一系列應(yīng)用。

所有應(yīng)用在給駕乘者帶來前所未有的感官享受和信息需求的同時,也帶來龐大的數(shù)據(jù)量。而一旦數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生問題,聯(lián)想到手機和電腦使用過程中的煩擾,恐怕有過之而無不及。

2、高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS);汽車智能化的發(fā)展,諸如自適應(yīng)巡航系統(tǒng)、車道偏離預(yù)警系統(tǒng)、自動泊車、自動緊急剎車等功能不斷延伸。而隨著技術(shù)的進一步發(fā)展,基礎(chǔ)傳感器、攝像頭、雷達所采集的信息量也會越來越大,而其他車身傳感器所需數(shù)量亦將會增加不少。所有這些均關(guān)系到車輛行駛安全性,數(shù)據(jù)傳輸方面更是馬虎不得。

而在此方面的傳輸,現(xiàn)有的CAN總線已很難滿足需求。目前諸多企業(yè)將目光聚焦于成本低、重量輕且效率高的以太網(wǎng)技術(shù)上。

3、車聯(lián)網(wǎng);現(xiàn)在人們更多地將無人駕駛車稱作“智能網(wǎng)聯(lián)”車。除智能化外,還涉及車輛到后臺(V2B)、車到車(V2V)、車到基礎(chǔ)設(shè)施(V2I)、車到用戶(V2U)和/或衛(wèi)星通信的可靠的空中(OTA)數(shù)據(jù)流的集中,實現(xiàn)車的聯(lián)網(wǎng)功能。如果沒有一定的吞吐量和高效的傳輸方案,無人駕駛只能停留在L2階段止步不前,安全性更不用提。

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從以上來看,無論是愈加復(fù)雜的人機界面,還是逐步增多的傳感器系統(tǒng),又或是未來的車聯(lián)一切,這些都會使高速數(shù)據(jù)節(jié)點的數(shù)量倍增。據(jù)行業(yè)預(yù)計,2020年數(shù)據(jù)速率將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過12Gbps。

而對于無人駕駛汽車來說,安全是底線,也是最主要的愿景。傳輸過程中任何一個節(jié)點出現(xiàn)問題或傳輸滯后,造成的后果難以想象。因此,可靠的數(shù)據(jù)傳輸對無人駕駛來說是強制性要求,而這一標(biāo)準(zhǔn)和要求的實現(xiàn),則需要可靠的汽車連接系統(tǒng)作為支撐。

無人駕駛的連接解決方案

近年來,隨著汽車電子產(chǎn)品的應(yīng)用日益增加,推動了汽車連接器應(yīng)用數(shù)量的增長。據(jù)估計,每輛汽車預(yù)計使用到600~1,000個電子連接器。目前全球汽車連接器約占連接器產(chǎn)業(yè)15%左右,隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車的快速發(fā)展,未來有望占有更大的比例。不過如上述所言,隨著無人駕駛的到來,連接器除了要滿足嚴(yán)苛環(huán)境下的耐高溫、抗震等條件外,還要不斷適應(yīng)更為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計,滿足大數(shù)據(jù)條件下的高效傳輸需求。相當(dāng)于要在這個小小的元器件身上再注入更多能量,對于供應(yīng)商來說,又一次極限挑戰(zhàn)擺在面前。

不過,一些企業(yè)在此方面已經(jīng)開始挑戰(zhàn)和嘗試,并且取得了相應(yīng)進展。根據(jù)大數(shù)據(jù)的來源和傳輸應(yīng)用場景,行業(yè)領(lǐng)先的連接解決方案提供商TE Connectivity(TE)亦將高速高頻信號在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上的應(yīng)用分為三個類別:信息娛樂鏈接、以太網(wǎng)鏈接和安全鏈接;并圍繞此開發(fā)出了相對應(yīng)的產(chǎn)品系列。

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以下為記者所梳理的部分技術(shù),供行業(yè)參考:

HSD連接器平臺:為滿足車載娛樂系統(tǒng)顯示屏不斷增大及分辨率精度提升的要求,TE開發(fā)出了HSD系列產(chǎn)品。據(jù)了解,在專有數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議下, HSD可達到3Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。據(jù)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,通過使用下一代傳輸協(xié)議,其很快就可以達到6Gbps的速度。

光信號連接器平臺:該產(chǎn)品也是專為滿足信息娛樂系統(tǒng)的連接需要而開發(fā)的,符合MOST規(guī)范的要求。它使用塑料光纖(POF)作為物理層,并以高達150Mbps的速率來運行數(shù)據(jù)。

HSL接口:現(xiàn)在手機已喊出“充電兩分鐘,通話兩小時”的口號,因此汽車USB充電端口的升級勢在必行。TE的HSL產(chǎn)品已可滿足USB2.0 480MB/秒的傳輸速率,更重要的是,可以支持2.5A的大電流充電。TE表示,未來USB Type-C將成為主要發(fā)展趨勢,目前正在開發(fā)此方面產(chǎn)品,屆時充電功率將會達到100瓦,也即是說不僅僅手機,電腦充電也會順利完成。

NanoMQS連接器:該產(chǎn)品為了滿足汽車以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸而設(shè)計,提供了用于差分對數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕鉀Q方案,實現(xiàn)了采用堅固耐用的汽車級端子來滿足100BASE-T1以太網(wǎng)鏈接的需求。其優(yōu)點在于,在遵循特殊應(yīng)用指南的同時,可以靈活地對標(biāo)準(zhǔn)連接器進行重新使用和配置。

MATEnet 模塊化和可擴展連接器平臺:該產(chǎn)品亦是汽車以太網(wǎng)鏈路的關(guān)鍵元件,傳輸速率高達 1 Gbps。據(jù)了解,通過使用已有的高度調(diào)制的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),MATEnet連接器有潛力以高達6Gbps的數(shù)據(jù)速率運行。

無論是NanoMQS連接器,還是MATEnet 模塊化和可擴展連接器平臺,均是用于ADAS安全系統(tǒng)中功能模塊與處理器之間的連接;而用在攝像頭和處理器之間的則是Fakra 連接器和MATE-AX連接器。

MATE-AX連接器:該產(chǎn)品是下一代小型同軸連接器,專為高速率、頻率高達9GHz的射頻性能以及緊湊高效的體積要求而設(shè)計。其電氣性能符合連接和零部件級別信號完整性以及EMI要求,且堅固緊湊的設(shè)計擁有不同的變型,適用于不同的環(huán)境條件。

WiFi/BT和4GLTE等天線產(chǎn)品:作為主營產(chǎn)品,TE的天線在消費類產(chǎn)品中名列行業(yè)第二,未來這種先進的經(jīng)驗將會被移植到汽車上,以滿足車聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的傳輸需求。

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傳輸途中的多重保護

任何事情不怕一萬,就怕萬一。無人駕駛所面臨的環(huán)境是苛刻的,而連接器一旦某個節(jié)點出現(xiàn)問題,則會出現(xiàn)牽一發(fā)而動全身的境況。

針對此,TE相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,且不說無人駕駛,在已經(jīng)量產(chǎn)的車型上,不少客戶遇到過在高振動和高溫下連接器突然失效的問題,最無奈的是有時連原因都找不到。這是因為工業(yè)類和民用產(chǎn)品用的是單點接觸的連接器,一旦發(fā)生問題沒有備選方案。針對此,TE采用了多點接觸的技術(shù)方式,設(shè)計相對比較復(fù)雜,每時每刻都會保證端子有幾個點是通的,不會產(chǎn)生瞬間丟失信號的情況。

而在天線產(chǎn)品上,該負(fù)責(zé)人亦表示,自動駕駛對抗干擾能力的要求很高,當(dāng)中包括自身發(fā)射的信號不要影響到其他車輛和被其他信號所干擾兩種情況。就連接器產(chǎn)品本身來講,其設(shè)計都具有屏蔽抗干擾能力,目前的問題關(guān)鍵是要減少對其他外界車輛的影響。此點同樣適用于高壓連接器。

綜上所述,無論是滿足高速傳輸?shù)腍SD連接器、或MATEnet連接器,還是天線產(chǎn)品,又或是連接上的多重保護技術(shù),可以看到目前針對無人駕駛的研發(fā)已經(jīng)滲入到細(xì)節(jié)。除車企外,包括TE在內(nèi)的供應(yīng)商亦在從每個節(jié)點去為其安全保駕護航,進一步去印證了這種駕駛技術(shù)并非僅僅是狂熱,而是腳踏實地地在逐步變成現(xiàn)實。