隨著物聯(lián)網(wǎng)和通信技術(shù)的發(fā)展,汽車聯(lián)網(wǎng)成為必然趨勢,Gartner 預(yù)測,到 2020 年全球?qū)⒂?6000 萬輛聯(lián)網(wǎng)汽車,在接下來的四年內(nèi)則將達(dá)到 2.2 億輛。汽車聯(lián)網(wǎng)讓大眾離自動駕駛又近了一步,然而可靠性和安全性是自動駕駛技術(shù)普及的一大瓶頸。2019 年被稱為 5G 商用元年,全球多個(gè)國家開始大規(guī)模建設(shè) 5G 基站,這預(yù)示著 5G 商用就在眼前。那么,汽車電子技術(shù)在 5G 到來時(shí)將有哪些變化,廠商所面臨的挑戰(zhàn)和市場機(jī)遇有哪些?
針對以上問題,與非網(wǎng)以《汽車,因 5G 而改變》為主題,邀請 Imagination Technologies 汽車業(yè)務(wù)總監(jiān) Bryce Johnston 參與了本次討論。
Imagination Technologies 汽車業(yè)務(wù)總監(jiān) Bryce Johnston
5G 帶來低延遲,推動自動駕駛快速演進(jìn)
如果 4G 時(shí)代的主角是手機(jī),那么 5G 時(shí)代的主角一定是汽車。5G 技術(shù)的商用會給汽車本身及汽車產(chǎn)業(yè)帶來哪些變革?Bryce Johnston 認(rèn)為,在考慮 5G 的推出時(shí)間和采用全自動駕駛模式汽車的數(shù)量之后,我們認(rèn)為手機(jī)將繼續(xù)成為 5G 的頭號驅(qū)動力。那 5G 帶來了什么呢?對汽車而言,關(guān)鍵的是低延遲。如果您正在云中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,或者將關(guān)鍵信息發(fā)送到汽車,而汽車正是基于這些信息做出安全性至上的決策,那么可能實(shí)現(xiàn)的最低延遲才是最安全的選擇。
汽車行業(yè)將從這種高帶寬、低延遲和始終可用的網(wǎng)絡(luò)中受益,以便實(shí)現(xiàn)向完全自主駕駛的車輛更快演進(jìn)、可以提供給汽車的更多樣化服務(wù),以及從汽車和汽車傳感器返回的用于分析和人工智能應(yīng)用的大量數(shù)據(jù)。
雖然目前 Imagination 的 Ensigma Connectivity 連接產(chǎn)品部門還沒有 5G 計(jì)劃,但確實(shí)擁有一個(gè) 802.11p 射頻解決方案,這是一種歐洲已經(jīng)決定在中短期內(nèi)采用的、跑在 5G 之上的車聯(lián)網(wǎng)(V2X)通信 WIFI 標(biāo)準(zhǔn)。還有一個(gè)千兆以太網(wǎng) AVB 交換機(jī),且它已經(jīng)通過了 ISO26262 汽車安全完整性等級(ASIL)B 級認(rèn)證,這是行業(yè)內(nèi)第一個(gè)通過該認(rèn)證的產(chǎn)品。
致力于硬件、安全至上的軟件棧研發(fā)
在汽車邁向自動駕駛的過程中,安全問題越來越受關(guān)注,對于聯(lián)網(wǎng)汽車如果受到黑客攻擊,后果不堪設(shè)想。關(guān)于汽車的安全性,Bryce Johnston 表示,作為一家硅知識產(chǎn)權(quán)(Silicon IP)供應(yīng)商,我們必須滿足汽車的整體安全性需求。由車廠(OEM)衍生出的安全性計(jì)劃需經(jīng)由一級供應(yīng)商(Tier-1)在交付其各種子系統(tǒng)之中加以詮釋;接下來,芯片供應(yīng)商則需提供具有相應(yīng)安全性的產(chǎn)品,而硅知識產(chǎn)權(quán)供應(yīng)商則必須提供合適的 IP 內(nèi)核。
Bryce Johnston 強(qiáng)調(diào),我們正在做的就是致力于在硬件、安全至上的軟件棧、可認(rèn)證工具、認(rèn)證支持文檔中提供特定的安全性功能,并提供管理、文化和流程以支持完全可追溯的系統(tǒng)。所有這些都是在不同級別進(jìn)行了足夠的驗(yàn)證,以確保任何問題(如永久或瞬態(tài)故障)都能被檢測到,并通知主系統(tǒng)以在安全系統(tǒng)中對其進(jìn)行更高級別的處理,或在故障運(yùn)行模式下從本地恢復(fù)。
5G 部署尚在早期,自動駕駛達(dá)到 L5 還需等待
在沒有 5G 的情況下可以實(shí)現(xiàn) Level 5 級別自動駕駛,但 5G 肯定會讓事情變得更簡單,而且它將成為提供連接到網(wǎng)絡(luò)的自動駕駛車輛(AV)駕駛解決方案的基本部分。面臨的問題將是確保 5G 網(wǎng)絡(luò)的 100%正常運(yùn)行時(shí)間和可用性。為了在道路上同時(shí)擁有數(shù)以萬計(jì)的汽車和卡車的城市環(huán)境中提供足夠帶寬,需要建設(shè)路邊網(wǎng)絡(luò)以確??捎眯院蛶?。5G 的技術(shù)和部署都還完全處于初級階段,這與自動駕駛車輛市場一樣。在大多數(shù)國家,需要五年或更長時(shí)間才能獲得合理的 5G 覆蓋率,這與在 2025/26 年左右實(shí)現(xiàn)自動駕駛車輛市場起飛的預(yù)期一致。
軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)共同構(gòu)成了自動駕駛汽車,未來軟件問題將更加值得重視。Bryce Johnston 表示,對于大多數(shù)物理傳感器來說,仍然還有一些方案性改進(jìn)需要完成,但主要的工作是降低其成本,以將自動駕駛部署到所有范圍和類型的汽車上。在軟件方面,自動駕駛車輛依賴于一系列高速運(yùn)行的、復(fù)雜的算法。自動駕駛車輛中的代碼行數(shù)將輕松地超過最新的空客 A380 或波音夢幻客機(jī)中的代碼行數(shù)。此外,還存在著更新問題(主要是通過遠(yuǎn)程更新)以及相同車輛之間潛在的軟件更新差異問題。測試所有這些代碼以確保其滿足嚴(yán)格的安全性并且被正確地部署是一個(gè)巨大的問題。計(jì)算的關(guān)鍵領(lǐng)域之一是傳感器融合,其中來自激光雷達(dá)、雷達(dá)、攝像機(jī)和其他傳感器的信息被結(jié)合在一起,從而獲得汽車在其環(huán)境中的情況、在該環(huán)境中的其他主體可能對自動駕駛車輛的操作所產(chǎn)生的影響等信息。
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