摘要:過去的十五年里,汽車行業無節制地開發造成了目前車載系統的過度臃腫,但現在繁瑣復雜的車載設備又成了廠商眼中的釘子,瞅著難受,拔去心疼。如何解決?本文介紹了幾樣車載系統瘦身神器,他們是:玻璃纖維光纖、智能終端、云計算。
當汽車搭上了互聯網的順風車,也就意味著“大數據”的概念同樣流向了傳統的汽車行業。OEM及零部件、后市場等供應商們正在開發更加先進的駕駛員輔助功能和車載娛樂系統,汽車似乎變成了宮崎駿《千與千尋》中那食不知飽的河神,無形中吞噬了大量用戶的信息和數據。所以,目前對汽車用戶數據流向和用途的管理也顯得越來越重要。
一方面,從安全角度考慮,司機容易被過多的信息搞得分心;從另一維度來看,汽車接收的信息數據越多,車載電子和電氣化設備就會相應變得過于繁瑣復雜。就像母親溺愛縱容自己的孩子一樣,過去的十五年里,汽車行業無節制地開發造成了目前車載系統的過度臃腫,但現在繁瑣復雜的車載設備又成了廠商眼中的釘子,瞅著難受,拔去心疼。
帶寬的進階:塑料光纖1Gbit/s,同軸電纜5Gbit/s,玻璃纖維光纖10Gbit/s
面對這些挑戰,工程師們手里還是備了不少刷子:
首先,完全可以把現有的無屏蔽型雙絞線纜替換成可高速傳輸網絡數據的光纖介質;
其次,在運算功能方面,采用多核處理器,不僅可以將不同的任務分配給特定的單核處理器執行,同時還可以將部分功能上傳云端或者依靠類似智能手機的移動設備來處理。
雖然擁有多屏娛樂系統的豪華轎車為了實現豐富多彩的功能,使用了大量的計算機處理器,但多核技術的優勢在于可以減少汽車網絡中的數據節點,也就意味著減少了汽車操控和設計的復雜性。此外,多核技術也能解決隨著ADAS數量的逐漸增多,對計算機芯片計算能力要求增高的問題。
比如說四核處理器的每個單核可以分別控制娛樂系統、云服務、駕駛員信息以及ADAS。同時針對不同的操作系統底層(Android,iOS和Linux),配置了不同的處理器核數。
但隨著ADAS系統數量的增多,要縮小物理網絡的規模會變得越來越困難。車載娛樂系統,由于內置的傳感器無法集成,全部的基本設備受這些散播四處的傳感器影響甚大。比如說,后視攝像頭只能安裝在汽車后艙的某個地方,前視雷達只能安置在車前方。
使用玻璃纖維光纖能夠提高數據傳輸速率,降低設備復雜程度
塑料光纖的最大傳輸率值可達1Gbit/s,而同軸電纜則為5Gbit/s。但隨著數據傳輸率的增高,系統相應也會變得復雜從而使成本持續攀高。未來玻璃纖維光纜的應用將解決速率和成本的悖論。不過除了玻纖光纜,在通信設備、個人電腦及家電產品中廣泛采用的通信網絡技術——以太網(Ethernet)也將主宰車載LAN。除了本身具有的開放性,互聯擴展等優勢,將其導入汽車環境后,除了原來的車載設備以外,與智能手機、平板電腦等多種設備的聯動也將變得更加容易。
在使用了玻璃纖維光纜作為傳輸介質之后,網絡帶寬可增至10Gbit/s,同時系統傳輸相同數量的數據所需要的光纜數量更少,但絲毫不會影響網絡的耐久度。而上面提到的車載以太網的建設,一方面符合未來高速傳輸數據的要求;另一方面以太網也能起到精簡網絡,削減成本的目的。
智能終端:給汽車接入“外腦”
當然,也可以通過使用手持設備提供所需計算能力的方式來減輕內嵌系統的負載。同時,采取這種方式還能使低端汽車中的娛樂系統成本更低,并且避免因過度開發消費類電子產品而造成設備贅余的現象發生。
智能設備作為外接處理器:減輕車載娛樂系統處理器的負載
每當一款新智能手機上市的時候,它采用的是最新的芯片技術,不僅搭載了多核處理器,同時還增加了更大的內存。但對汽車來說,不可能達到和消費類電子同等的更新換代的速度。此外,受制于各項技術成本,即便為了適應未來性能需求的競爭,汽車行業也無法過度依賴矽晶技術。
對于這個問題,零部件商江森自控的初步的想法是將調諧器、信號放大器以及網絡連接裝置(比如說Wi-Fi)整合到一個系統中來,然后裝在目前市面上的智能設備上。這樣一來,一些小型汽車上復雜的電子裝置就可以由這個重新整合的智能設備來代替。江森自控車載娛樂系統工程總監HaraldSch?pp說:“我們的目的就是希望你口袋里的這些智能玩意兒成為車載系統功能的延伸。”
因此,使用移動設備作為額外計算能力的輔助,有利于這些老爺車們顯得不那么落伍,同時車載系統的可協調性也會更好。未來的移動應用APP能夠為發展迅速的消費類電子產品和汽車硬件之間搭建一座橋梁。但對那些不差錢的高級豪華轎車來說,完全內置的車載娛樂系統仍然得以保留,因為成本對它們來說并非主要問題。
云計算,空中“樓閣”
未來,車載系統呈現出高度發展的趨勢,特別是在語音識別功能愈加智能化,信息處理算法更加復雜化的情況下,云計算技術可以有效減輕內嵌系統的負擔。
將功能轉至云端之后可以精簡系統設備
將系統轉移至云端可充分提高運行質量和辨識速率。當你發出的語言指令借助云技術被英語、德語、法語和西班牙語對應的接收器接受之后,它們可以并行處理所有的數據,然后同步輸出。
然而更高級的云技術需要類似4G或者Wi-Fi等高速的網絡連接作支撐。但在某些地區,穩定的3G甚至是GSM通信技術都是問題,所以要實現高度發達的云技術,未來還有很長一段路要走。
目前車載系統的屏幕似乎大得越來越沒有節操,無論是供乘客觀觀看的DVD等流媒體內容,還是為駕駛員提供的3D導航數據,在視頻編碼/解碼的過程中,都需要車載系統有足夠強的處理能力。但不要忘了除了視覺,駕駛員還有聽覺和觸覺。現在車道偏離報警系統會使方向盤震動,這是觸覺方面的研究成果。未來,應專注于開發更多能夠調動起駕駛員全身感官的車載技術。