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    正文

    即將來臨的智能網聯汽車時代

    2019年08月29日 19:26 來源: 光明日報

      作為2019世界人工智能大會的重要組成部分,世界人工智能大會安全高端對話將于8月30日在上海世博中心舉辦。本次高端對話由上海賽博研究院聯合國內外知名機構共同承辦,期間將發布世界人工智能安全法治導則、世界人工智能產業十大實踐案例和十佳學術論文,并聚焦智能網聯汽車安全、人工智能數字內容治理、人工智能數據安全等主題進行深度研討。

      全球邁向人工智能時代,如何確保人工智能安全可控發展是各國面臨的共同挑戰。

    光明圖片/視覺中國

      智能網聯汽車發展現狀

      智能網聯汽車是搭載先進的車載傳感器、控制器、執行器等裝置,并融合現代通信與網絡技術,實現V2X(車與人、車、路、云端等,下文簡稱V2X)智能信息交換、共享,具備復雜環境感知、智能決策、協同控制等功能,可實現“安全、高效、舒適、節能”行駛,并最終可實現替代人來操作的新一代汽車。

      當前,全球汽車產業向著聯網化、智能化、綠色化、共享化、無人(駕駛)化等方向全速邁進,智能網聯汽車融合汽車制造、IT/通信、出行服務等諸多產業,經濟價值巨大,產業生態豐富,帶動效應明顯,是全球各國科技與經濟競爭的主戰場。根據麥肯錫研究報告預測,智能網聯汽車產業生態鏈在2025年的經濟規模可達到1.9萬億美元,而中國將是全球智能網聯汽車產業發展的重要推動者和受益者。

      2018年12月25日,工業和信息化部印發《車聯網(智能網聯汽車)產業發展行動計劃》,提出到2020年,實現車聯網(智能網聯汽車)產業跨行業融合取得突破,具備高級別自動駕駛功能的智能網聯汽車實現特定場景規模應用,車聯網綜合應用體系基本構建,適應產業發展的政策法規、標準規范和安全保障體系初步建立,滿足人民群眾多樣化、個性化、不斷升級的消費需求。這為我國智能網聯汽車產業發展確定了清晰目標,也將加快推動產業發展。全面了解當前智能網聯汽車產業發展趨勢,對相關政策制定和促進產業快速發展具有積極意義。

      智能網聯汽車產業鏈長,上游包括感知系統、決策系統、執行系統、控制系統、通信系統,中游包括智能駕駛艙、自動駕駛解決方案、整車,下游包括出行服務、物流服務等,其中感知系統又包括攝像頭、激光雷達、高精度地圖等,決策系統又包括計算平臺、芯片、操作系統、算法。因此縱觀全球智能網聯汽車產業鏈形態,呈現出整車廠、主機廠、關鍵零部件廠商、互聯網/IT巨頭、通信業巨頭、網約車服務商、新車企等“多輪驅動”的態勢,持續塑造著全球智能網聯汽車產業發展格局。

      一方面,傳統車企和關鍵零部件廠商從現有汽車技術體系出發,通過掌控傳感器、控制器和執行器研發設計的核心價值環節,配合感知和機器決策技術以高級駕駛輔助系統(ADAS)為關鍵路徑過渡到自動駕駛和無人駕駛,目前國內外主流車企均已推出智能汽車產品和規劃,博世、大陸、德爾福、電裝等汽車零部件供應商加強技術創新,為用戶提供自動駕駛、汽車互聯、人機交互等系統性解決方案。

      另一方面,谷歌、蘋果、特斯拉、百度、阿里等網絡科技企業,依托云計算、人工智能、高精度地圖、激光雷達、協同式環境感知系統等技術,試圖顛覆傳統汽車產業形態,重新定義汽車商業價值。由于智能網聯汽車高度依賴通信網絡設施,華為、愛立信和諾基亞等通信設備商以及運營商積極加入產業布局。

      由于傳統車企、關鍵零部件廠商、網絡科技企業、通信設備商、網絡運營商等在智能網聯汽車產業化發展中各自具有不可替代的優勢,傳統汽車產業與網絡科技產業的競爭與合作也在不斷深化,智能網聯汽車產業呈現出“合縱連橫”態勢。例如,在2019上海車展期間,華為與沃爾沃汽車、上汽榮威、ARCFOX、寧德時代等多家主機廠和零部件配套企業開啟戰略合作,提供信息通信技術基礎設施建設和智能化服務,呈現出通信企業與汽車廠商之間不斷增強的緊密合作。此外,寶馬集團在2019年7月宣布與中國聯通、騰訊和四維圖新3家國內科技公司簽約合作,與中國聯通和四維圖新將分別就5G移動通信以及高精度地圖開展合作,與騰訊將合作建立寶馬集團在中國的“高性能數據驅動開發平臺”。表明全新的產業生態正在快速形成。

      軟件定義汽車是未來方向

      “軟件定義汽車”(Software Defined Vehicle,SDV)成為汽車產業的共識和趨勢,軟件將成為未來汽車中至關重要的部分。

      根據美國電氣和電子工程師協會報告,20世紀80年代初一輛轎車的電子系統只有5萬行代碼,而現在高端豪華汽車的電子系統就有6500萬行程序代碼,提升了1300倍;根據摩根士丹利估算,未來自動駕駛汽車60%的價值將源于軟件,車控軟件、嵌入式操作系統、自動駕駛軟件、娛樂系統、辦公系統等軟件生態將不斷豐富成熟,極大地提升智能網聯汽車性能和用戶體驗。例如,特斯拉通過采用與傳統汽車不同的集中式電子電氣架構,即通過自主研發底層操作系統,并使用中央處理器對不同的域處理器和ECU進行統一管理,可實現汽車像智能手機一樣進行系統軟件升級(OTA),持續改進車輛功能和用戶體驗,賦予汽車更多生命力。2018年6月,特斯拉就曾通過OTA空中升級將Model 3的剎車距離縮短接近20英尺。

      此外,大眾集團是“軟件定義汽車”概念的積極擁護者,大眾集團CEO赫伯特·迪斯在2018年上任后進行“大刀闊斧”改革,指出軟件將占未來汽車創新的90%,汽車將轉變為軟件產品,大眾必須成為一家軟件驅動型的汽車公司,并宣布成立“Digital Car&Service”部門,使大眾汽車集團成為全球范圍內第一家將汽車硬件開發和軟件開發徹底分離的車企。2018年11月,大眾集團還宣布對位于德國斯圖加特的軟件公司Diconium進行戰略投資,并收購該公司49%的股份,以幫助其開發OTA、流媒體平臺、停車應用等數據增值服務。2019年6月,大眾又宣布2025年前其所有新車型都將使用vw.OS汽車操作系統,并搭載大眾與微軟合作的汽車云服務。

      智能網聯汽車芯片可以高效實現感應、控制、執行、決策、通信、導航等功能,是智能網聯汽車的關鍵核心部件。根據半導體市場研究機構IC Insights測算,2018年全球車載芯片市場規模達到323億美元,同比增長18.5%,到2021年,汽車芯片市場規模約436億美元,復合增速位居芯片六大主要終端應用市場之首。

      目前,全球智能車載芯片技術壁壘較高,主要供應商均在國外,包括恩智浦NXP、英飛凌、意法半導體、瑞薩等傳統的汽車芯片供應商,也有紛紛布局車載芯片領域的老牌芯片企業如高通、英特爾、三星、英偉達等,部分整車廠如特斯拉、現代汽車等也在加緊布局汽車智能芯片。

      國內汽車智能芯片起步較晚,但近年發展迅猛,包括華為、百度、四維圖新、地平線、寒武紀、阿里平頭哥等開始全面布局汽車智能芯片,例如華為于2019年初推出全球首個支持V2X的多模芯片巴龍5000,7月底阿里平頭哥推出玄鐵910,可用于設計制造高性能端上芯片,應用于5G、人工智能以及自動駕駛等領域。

    光明圖片/視覺中國

      汽車大數據和云計算市場巨大

      智能網聯汽車從研發、生產、運營、服務等全生命周期均需要采集、存儲和處理海量實時的數據資源。按照行業的粗略估算,一輛新車每天能產生20GB的數據,未來擁有更強自動駕駛能力的汽車,預計每秒就能產生10GB的數據,除了車載本身需要強大的存儲設施來共享處理工作負載,云端數據中心也將提供進一步的存儲、處理和分析,除了汽車制造商,還有保險公司、高精地圖廠商、運營服務商等多元化的客戶需求。智能網聯汽車產業的云計算/大數據服務需求被全面打開,例如2018年9月,大眾汽車宣布與微軟Azure合作為聯網汽車打造全新的“大眾汽車自動化云”,阿里、百度、華為等針對智能網聯汽車推出專業化汽車云服務。

      全球范圍內V2X車聯網通信技術進入加速研發和測試階段,高通、華為、三星、沃達豐、愛立信等各大通信商聯合車企、汽車零部件廠商不斷深化合作,加緊C-V2X(從云到V2X)等技術快速落地和商業化應用。同時隨著2019年5G加速進入預商用階段,將賦能新技術實現突破性進展。5G是實現車聯網的重要條件,其高速率、低時延、高可靠、低功耗、大連接等特點將帶來更智能的車路協同、更安全的自動駕駛和更豐富的乘車服務。2018年12月工信部印發的《車聯網(智能網聯汽車)產業發展行動計劃》提出,2020年后,5G-V2X逐步實現規模化商業應用。目前,國內已經啟用多條5G自動駕駛測試道路,加速推動5G在智能網聯汽車領域率先落地。2019年7月,華為的5G+C-V2X車載通信技術被評為全球新能源汽車創新技術,基于該技術,華為研發出全球首款5G車載模組MH5000。該模組不僅讓車載終端具備高速率、低延時的5G移動通信能力,還可以同時具備車路協同的通信能力,讓汽車行業加快進入5G時代。

      新業態塑造全新汽車生態圈

      隨著汽車繼智能手機之后成為下一個需求旺盛的移動智能設備,以汽車為中心的智能互聯全域生態正在快速形成。各大互聯網科技公司加緊圍繞數字感知、智能交互、個性服務、新零售等新業態、新模式打造全新汽車互聯生態圈。例如,斑馬智行基于AliOS汽車專屬操作系統,通過超級賬號打通互聯網世界,致力于為用戶提供便捷的一體化系統服務。斑馬智行目前已連接停車、加油、車品、維保、救援、支付、車險等10大類出行生態。2019年6月新推出的斑馬智行系統MARS(V3.0),除去2.0版本已有的情景式智能語音控制、加油站智能推薦及自動支付、美食智能推薦與訂位、停車場無感支付、智慧車險服務等功能以外,又新增基于“AI場景引擎、地圖智慧引擎、語音融合引擎”的28項新功能,真正將出行生態服務串聯起來。

      自動駕駛是智能聯網汽車的關鍵技術,高級別自動駕駛(L4及以上)將徹底變革出行服務模式,推動汽車行業真正實現智能化、自動化、共享化,為人類提供完全不同的出行體驗。但目前L4級自動駕駛技術在全球范圍內都處于測試階段,由于法規的不完善,以及安全性能仍待大幅度提高,L4級自動駕駛汽車真正在環境復雜的城市道路上實現落地仍需較長時間。然而,在某些行駛環境相對簡單、行駛速度較慢并且容錯率高的特定場景中,高級別自動駕駛車輛正快速落地商用,例如封閉園區、物流倉儲、機場擺渡等場景。這不僅能解決此類場景中的各種需求,還能推動高級別自動駕駛技術的快速成熟。例如2019年7月,新加坡國立大學的無人駕駛小型電動巴士開始在校園內試行免費載客;2019年5月17日,宇通客車打造的具備智能交互、自主巡航、車路協同等功能的L4級宇通自動駕駛公交車開始落地試運行;2018年7月百度宣布其研制的全球首款L4級別自動駕駛汽車阿波龍小巴車已量產下線。(上海社會科學院互聯網研究中心主任,研究員 惠志斌)

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