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电动汽车当越智能越安全

2018-01-30 14:47:38来源:新能源汽车报作者:靳卫明

  曾记否,大约从2004年,手机智能化开始崛起。到如今,手机的智能化已经完全改变了人们的生活方式,社交、家电、交通、支付,智能手机大有无所不能的发展趋势。

  重新审视智能化,我们不难发现,汽车行业或许正在掀起智能领域的另外一场风暴。“未来,汽车将成为装在轮子上的智能终端或者大型的智能手机”正越来越多地成为业界人士的共识。

  从政策层面看,近日,国家发展和改革委员会发布的《智能汽车创新发展战略》(征求意见稿)指出,到 2020 年,我国智能汽车新车占比达到 50%,中高级别智能汽车实现市场化应用,重点区域示范运行取得成效;到 2035 年,中国标准智能汽车享誉全球,率先建成智能汽车强国,全民共享“安全、高效、绿色、文明”的智能汽车社会。

  从汽车电子系统和技术的角度,该如何对智能交通、智能出行进行更贴切的认识?电动汽车智能化的前提是什么?英飞凌科技(中国)有限公司汽车电子(简称英飞凌)副总裁徐辉认为,智能汽车的发展离不开两个非常重要的方面,而且全都是跟汽车安全相关的,一方面是汽车本身的技术安全,我们称之为功能安全;另一方面是信息安全,即信息安防。

  90%靠电子技术创新

  “目前,汽车可能80%甚至90%的技术革新和创新都是由电子技术来实现的”

  徐辉表示,半导体行业或半导体技术必须走在整个电子系统技术的前面。半导体技术能实现,整个电子技术从系统到整车才可以实现,所以现在所谈到的所有跟汽车电子革新和技术发展相关的,包括智能网联、自动驾驶等,都必须由半导体技术突破走在最前列。

  作为国家发展的核心产业的半导体行业,又该如何参与到未来智能出行、智能交通的发展行列?徐辉指出,未来汽车行业的发展首先是往新能源方向,即汽车的节能减排。电动汽车是未来的发展趋势,也一定会实现。另外,与ADAS高级辅助驾驶、自动驾驶技术实现密切相关联的是智能网联汽车,将来,车与车之间、车与环境之间一定会实现这种网络的互通。在此基础之上,智能化必须能够保证信息安全,保证汽车在驾驶过程中和网联过程中,系统和驾乘人员都是安全的,信息的输送、下载也是安全的。

  “在智能汽车领域,电子系统的原理其实很简单”徐辉分析到,汽车通过传感器感知环境,再将诸如行人、交通设施等的信息传输到汽车的核心计算部分,经过数据处理,最终在运算部分做出判定,最后把信息发送给汽车的各个控制部分执行,比如刹车、转向等。“所有的系统其实都是基于这个原理来操作的。”

  传感器是最终实现自动驾驶的一个核心器件与核心技术。传感器有很多类型,然而不论是毫米波雷达、激光雷达、摄像头,还是结合高精地图,将来,所有的传感器都会是相互配合的,以达到最好的信息传输和信息识别效果,最终汽车会被传感器360度环绕,保证汽车信息识别和信息传输安全。

  关于自动驾驶,将来可能会升级到人工智能的识别与学习,但这些都是基于传感器系统的,最终实现自动驾驶的判定和操作。

  实现越智能越安全

  提及自动驾驶的安全性,不少人会想起2017年5月发生在美国佛罗里达州的特斯拉自动驾驶事故。一辆自动驾驶的特斯拉与一辆大货车相撞,造成车毁人亡。虽然有分析人士指出,特斯拉的自动驾驶功能是有条件限制的,但是自动驾驶这一新兴技术的安全性还是引起了行业的激烈讨论。

  在安全的前提之下,自动驾驶真正难点在哪?徐辉表示,汽车电子控制系统有一个后备方案,即人工驾驶,驾驶员作为后备的系统,去做最后的判断和执行。自动驾驶真正困难的原因在于,它没有一个后备系统,所有的信息和判断都必须由车辆本身的电子系统去操纵、执行。这就需要在安全设计架构之上进行全面的考虑,必须有一个冗余,保证主系统工作的同时会有一个后备的系统能够做一个后备方案处理。

  徐辉同时指出,从被动安全到主动安全,传感器起到了预防的功能,将来会发展成为一个更安全的架构,比如刹车,自动驾驶不能完全失效,需要一个后备系统,能在系统失效情况下,让车辆能够在最短时间内选择最安全的方式工作,最终保证汽车安全,实现零事故。

  关于智能汽车的信息安全,徐辉也认为,汽车其实是一个完全封闭的独立系统,而一旦实现车联网,实现自动驾驶,汽车就变成了一个完全跟外界互通信息和数据新的载体,这对传统汽车行业是一个非常大的挑战。但是从另一个角度看,其实车内还保留了大量的数据,容易变成黑客攻击的对象,因此信息安全至关重要。所以加密的概念和预防措施就显得十分重要了。

  保证汽车信息安全,目前,汽车的加密主要是通过软件的方式来实现。“这是完全不够的,未来,信息加密必须由软件和硬件相互配合,够最终实现加密和信息安全保护。”徐辉提到。

  对此,徐辉举例分析到,比如远程软件更新分成两部分,第一部分是车厂的信息通过远程网络能够下载到车辆的处理器;第二部分是从中央存储器下载到相关应用部分的控制器。第一部分其实是不需要驾驶员操作的,即使在车辆行驶的过程中也可以操作、进行。第二部分就必须在车辆静止状态下执行,而这个执行过程必须得到驾驶员的认可。

  从加密的内容角度分析,徐辉认为有三部分内容必须进行加密。第一是信息下载部分,网络连接需要加密;也需要确认信息是从所需要的原车厂下载的。第二,存储到中央存储器的过程需要加密,车内也需要有一个加密硬件,确认信息可以下载到中央存储器。第三,从中央存储器下载到各个控制器的过程也需要加密。我们认为这三部分是实现远程软件更新安全的重要保证。

  “从汽车电子发展角度看,汽车的电气化和智能化必须做到完全的安全,一部分是技术功能安全,一部分是信息完全安全,最终保证智能汽车和智能交通的最终实现。”徐辉总结到。

  链接:汽车走进智能化

  智能汽车是指通过搭载先进传感器、控制器、执行器等装置,运用信息通信、互联网、大数据、云计算、人工智能等新技术,具有部分或完全自动驾驶功能,由单纯交通运输工具逐步向智能移动空间转变的新一代汽车。智能汽车通常也被称为智能网联汽车、自动驾驶汽车、无人驾驶汽车等。

  在智能汽车自主式发展模式下,车辆只是单纯依靠车载传感器与车载控制系统,感知周边环境,实施决策控制,实现自动驾驶。而在网联式发展模式下,车辆可以通过网络系统感知周边环境,实施决策控制,实现自动驾驶。未来,自主式和网络式相结合将是智能汽车的主流发展模式。

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