信息技术重新定义汽车

　　从IT角度去看汽车，或者去看汽车产业，可以从三个层面展开。一是信息技术与汽车网络，二是信息技术与电动汽车，三是车联网的机遇与挑战。

　　汽车视为大数据源

　　汽车就是移动智能通信终端，是继手机、电脑、电视机之后的第四个屏幕。基于第四屏，传统汽车的操控盘、仪表盘可被取代，新的功能如无人驾驶、自动泊车等功能得以实现。汽车联网后，后视镜成为摄像头和显示屏，提示并线、超车等信息，可降低交通意外事故率。汽车也是物联网核心节点，有前后向雷达，有各式传感器，可短距离或远距离感知周边路况。因此，汽车也是大数据源。

　　智能汽车有80多个传感器，到2020年可能达到200多个，这些传感器每天向云端传输数据达100MB。从GPS可获得汽车位置信息；从车速、方向盘和刹车数据可了解用户驾驶习惯；从空调和雨刮器状态可知道道路情况。

　　在美国，通过汽车在下大雨和下小雨时雨刷器摆动的不同频率甚至可以测算出高速公路上每一百米的雨量。在日本，通过在驾驶座椅下安装360度压力传感器，可以全方位获得驾驶者的身体特征数据，其作用有两点，一是当偷车者进入时能自动识别，二是当驾驶者疲劳驾驶，坐姿发生变化时，就能智能强迫靠边停车，避免交通意外。

　　国内也在做无人驾驶。目前，公安部规定上路车的驾驶座位上必须有人但没有规定该人必须手握方向盘。天津无人驾驶实验得到的结果是确保不会追尾，但是防止不了后车追尾，因此当全路面都是无人驾驶车时就安全了。但实现无人驾驶必须利用大量街景。

　　汽车作为大数据源，配合路面上的多个摄像头，多种数据融合在一起，能够实现交通数据的可视化。将交通摄像头获取的数据综合起来，交管部门能够了解实时的交通路况，并将拥堵路段、管制路段等信息即时发送至驾驶员手机和汽车第四屏上。通过智能交通引导，像旧金山这样人口高度密集的城市，夜晚出行，高坡度街道行驶等都是依托各类传感器、雷达等，不断捕捉路边信息，进行实时交通引导。

　　无线充电智能化调度

　　特斯拉在速度、续航时间上的表现众所周知。那么特斯拉汽车做得好么？不一定，特斯拉在汽车工艺上并无功底。它的电池做得好么？也是来自日本松下，不同电压的电池组不能并联。

　　但特斯拉的高明之处在于它对电池组使用了传感器，并通过软件管理，能够精确控制每个电池组充放电的电流，保持动态的电压稳定，使得不同电压的电池能够并联在一起。与其说特斯拉是汽车，不如说它是大的移动终端。

　　目前充电汽车有充电网络，实际上是跟电动汽车交互的路由器。电动汽车充电的过程中，要上传电池状况，要上传数据，甚至胎压，很多充电桩要组成充电网络，充电网络要实现调度。一般来讲充电汽车的充电时间较长，当用户停在某个充电网络上，排队时间很长，因此要实施充电网络的智能管理。

　　充电网络也需要利用信息化手段，现在已经有公司开发无线充电，并不需要插电源，可以用无线充电的办法对汽车进行充电，在汽车边上、在家里，都可以安装充电设施，对汽车执行自动充电。从充电技术方面来看，有基于磁共振技术的充电，还有基于电磁感应的充电，这些都是要通过信息网络手段来管理。

　　那么多个无线充电设施可以构成充电场，可以同时对多辆车进行充电，并且可以通过有线、无线的方式与云计算中心互联，一旦发现充电设施故障，可及时处理。

　　车载电子是车联网核心

　　有了以上认识，我认为车联网产业就是智能驾驶、售后服务、安全防护、位置服务、用车服务等构成有机整体。车联网市场分前装和后装，前装是汽车生产时已经装进去了，后装是汽车卖出后还可以再装入的，包括消费者所需要的一些服务。此外，作为车联网还可延伸，包括二手车、租车、金融支付、保险等服务。车联网是产业，但是车联网更是服务业，而且是现代服务业的重要内容。汽车产业链各环节应参与并提供车联网服务，如提供路边定位、事故报警、车辆健康状况、工程师协作、泊车提示、维护、被盗车辆定位等各类服务。目前，中国移动推出车行无忧和安全卫士，中国电信提出车管专家等服务，三大运营商都开始更多地与车企合作，进入车联网服务市场。

　　车联网通信技术目前主要是LTE-V和802.11P，LTE-V是基于蜂窝技术，基站参与调度，不是完全自组织的，基站有覆盖的情况下，蜂窝基站作为调动者，因此效率比较高。在没有基站时，也可以自组织工作，当然，更长远的是5G，5G的目标是要求端到端的时延是毫秒级的。

　　在汽车专用芯片领域，有多媒体娱乐、智能钥匙、自动泊车系统等，可控制发动机、变速箱、安全气囊、驾驶辅助系统、电动座椅转向、ABS电子稳定性系统、胎压检测、开关控制、空调等，芯片是汽车的神经。一般消费类电子芯片温度是零下20摄氏度到70摄氏度已经不错了，车载芯片要零下40摄氏度，高温到85摄氏度，要求耐受冷热充电、抗震、抗干扰，不是一般的芯片就能够直接用到汽车上，我们国家汽车电子集成电路基本上是国外厂商主导。

　　汽车操作系统方面，苹果iOS和谷歌安卓，在智能终端的市场份额已经很大。虽然谷歌、苹果都希望把智能手机操作系统用到汽车上，目前还未真正实现，只能把智能操作系统与车载系统连接，只有真正做适应车载环境的操作系统才能真正让谷歌、苹果成为汽车的一部分，谷歌在安卓基础上做了安卓基于面向汽车的操作系统，目前已经开始试验，但是，是否能够成功还不知道。据说，宝马、通用极力反对谷歌操作系统进入汽车。目前，宝马也做了操作系统，如果发现行人和障碍物能够主动降低车速，高速时候能够避免被误撞或者被追尾。

　　汽车车载电子系统方面，有电子控制燃油喷射系统、电动座椅转向系统等。我认为，车载电子是车联网的核心，80%的创新都是来自汽车电子，如果在车载电子之外只做后装，很难在汽车安全上有大的突破，在汽车上加点娱乐系统，锦上添花而已，不是刚需。

　　车联网对地图的要求也很高。目前，高德、百度都在车联网地图上着力。如果是无人驾驶汽车，地图必须做到足够让人放心，因此地图的精度要达到厘米级，还需实时地将交通事故、道路管理等方面信息及时反馈给无人驾驶汽车，需要为汽车提供及时定位的地图构建服务。毫无疑问，联网对GPS、北斗等定位精度和导航能力提出更高的要求。

　　目前来看，V2V（汽车-汽车技术）和V2I（汽车-基础设施技术）的应用在国内十分必要。目前，高档车内电子产品的成本占汽车总成本的50%~60%，但车内电子系统与路边的基础实施还未关联起来。V2V个V2I的应用就是为了安全，可以通过位置信息、车速、方向盘知道驾驶者行车习惯，来判断驾驶者驾龄，针对性地制定保险方案，这对保险公司和用户都是双赢。

　　中国工程院院士 邬贺铨

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