我們生活在車時(shí)代
車的發(fā)展變遷,經(jīng)歷了人力、畜力時(shí)代,進(jìn)入機(jī)械時(shí)代,再到機(jī)電一體化時(shí)代,變化得越來越快,越來越大,車也變得越來越靈巧和聰明。
在人力、畜力時(shí)代,車的變化主要體現(xiàn)在輪子的多寡上,這個(gè)過程足足經(jīng)過了數(shù)千年。
隨著工業(yè)革命的開始,車進(jìn)入了機(jī)械時(shí)代。
首先,車在動(dòng)力上有了變化。18世紀(jì),隨著蒸汽機(jī)的出現(xiàn),車開始擺脫人力和畜力,開始以機(jī)器為動(dòng)力——中文稱之為“汽”車,以區(qū)別于“馬”車。因?yàn)檫@個(gè)時(shí)期的車是以蒸“汽”為動(dòng)力的,而不是以“馬”為動(dòng)力的。世界上第一臺(tái)蒸汽機(jī)車很笨重,速度不足4km/h,而且每連續(xù)行走十幾分鐘就要停下來加水以保證蒸汽機(jī)能夠有足夠的蒸汽提供動(dòng)力。
19世紀(jì)中期是蒸汽機(jī)車的鼎盛時(shí)代。到了19世紀(jì)后期,卡爾·本茨制成了世界上第一輛內(nèi)燃式汽油機(jī)三輪車,速度能夠達(dá)到15km/h。隨后內(nèi)燃機(jī)逐漸代替外燃式的蒸汽機(jī)成為車的動(dòng)力來源。和外燃式的蒸汽機(jī)相比,內(nèi)燃式的汽油機(jī)以汽油為燃料,汽車由此變得更加輕巧、靈活、可用。一直到現(xiàn)代,汽車仍然以這種內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力來源。所以與蒸汽機(jī)車相比,人們通常更傾向于把卡爾·本茨制造的內(nèi)燃機(jī)車作為現(xiàn)代汽車的鼻祖。從外燃式蒸汽機(jī)車到內(nèi)燃式汽油機(jī)車,汽車動(dòng)力來源的變遷,讓汽車從笨拙變靈巧,這個(gè)轉(zhuǎn)身用了一百多年。
在動(dòng)力問題解決之后,車的材質(zhì)和外形也有了變化。車逐漸擺脫了木頭,披上了鋼鐵外殼,造型上也有了更多的變化:出現(xiàn)了車廂,車變成了移動(dòng)的小房子——用現(xiàn)代人的眼光來看,更有汽車樣兒了。
在汽車機(jī)械時(shí)代后期,以1912年通用的凱迪拉克汽車使用了電啟動(dòng)機(jī)為標(biāo)志,“電”逐漸在車上開始應(yīng)用,汽車電子萌芽。隨著電子喇叭、電子雨刷器、收音機(jī)、數(shù)字鐘等一系列電路的應(yīng)用,汽車電子逐漸發(fā)展起來。下雨的時(shí)候汽車可以根據(jù)雨量大小把車窗上的水刮走;轉(zhuǎn)彎的時(shí)候,能夠根據(jù)轉(zhuǎn)彎方向在不同位置亮燈;有情況的時(shí)候可以鳴笛示警;還能一邊開車一邊聽收音機(jī);車上還有時(shí)鐘,跟家里客廳一樣隨時(shí)可以知道時(shí)間;還有儀表盤,能夠知道速度油量等多種信息——汽車不但變得更靈活,還正在變得有智慧!
到了上世紀(jì)80年代,隨著微電腦在車上應(yīng)用的技術(shù)日趨成熟,倒車?yán)走_(dá)、車速示警、道路監(jiān)視、電子地圖、車載電話等紛紛出現(xiàn)在車載系統(tǒng)上。倒車的時(shí)候能指示障礙物;車速快了油量不足了安全帶沒系上都能示警;能顯示地圖,還能打電話——汽車不但有智慧,而且正在變得更聰明!
2000年后,影響車速的是道路狀況而不再是車輛本身。隨著多路傳輸系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等汽車電子技術(shù)的快速發(fā)展,汽車逐步向智能化邁進(jìn)。汽車可以告訴你怎么走能到你想去的地方,汽車可以讓你播放各種音樂,汽車可以讓你上網(wǎng),汽車可以讓你看電視……汽車變成了移動(dòng)的客廳、移動(dòng)的辦公室、移動(dòng)的娛樂室——汽車簡直變得睿智起來了!
從1886年內(nèi)燃式汽油機(jī)車誕生至今,汽車速度從15km/h到200km/h以上,從簡單的機(jī)械組合變成機(jī)電結(jié)合。汽車電子的發(fā)展,讓汽車從簡單變聰明,從弱到強(qiáng),從慢到快,這個(gè)華麗的轉(zhuǎn)身用了第二個(gè)一百年——比起動(dòng)力變化的第一個(gè)百年,這一百年中發(fā)生的事兒可是多多了啊!
聰明的汽車
隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,機(jī)電一體化是大勢所趨,汽車行業(yè)當(dāng)然也不會(huì)例外。最近一百年,尤其是最近幾十年的汽車發(fā)展史中,汽車電子的快速發(fā)展有力的證明了這一點(diǎn)。
電子化、智能化——汽車真是越來越聰明了!
其實(shí)不論是硬件設(shè)備、軟件系統(tǒng)還是技術(shù)、服務(wù),只要是應(yīng)用在汽車上的、與電子相關(guān)的都統(tǒng)稱為汽車電子。汽車電子的分類,角度不同,分類也不同,目前并沒有統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn)。那么就讓我們從不同的角度來看一看,在現(xiàn)代汽車中,都包含了哪些電子產(chǎn)品,應(yīng)用了哪些電子技術(shù)吧。
如果我們從信息流轉(zhuǎn)的角度來看的話,主要分為兩類,一類是信號(hào)接收;另一類是通信,兩者的區(qū)別在于“交互”。
信號(hào)接收的特點(diǎn)是,信息是只進(jìn)不出的。車輛直接使用接收來的信號(hào)但不會(huì)給信息源發(fā)送反饋信息。信息的傳遞是單向的、廣播式的,其中以廣播信號(hào)、電視信號(hào)、GPS衛(wèi)星信號(hào)為主要代表。
通信的特點(diǎn)是,信息是雙向的。車輛接收信息的同時(shí)會(huì)給信號(hào)源發(fā)送反饋信息。信息的傳遞是雙向的、交互式的,其中以互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)為主要代表。其次,在近距離下,應(yīng)用藍(lán)牙的方式還可以實(shí)現(xiàn)汽車和其他移動(dòng)設(shè)備之間的通信。而在車內(nèi)部,總線系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著信息交換的職責(zé)。如果把車內(nèi)的各種電子設(shè)備和元器件看做是不同的城市的話,那么車內(nèi)的各種總線就是連接這些城市的鐵路和公路,而在車內(nèi)流轉(zhuǎn)的各種數(shù)據(jù),按照數(shù)據(jù)分類分別對(duì)應(yīng)的是列車、汽車和馬車,不同的車在不同的路上跑,各司其職,使車內(nèi)電子設(shè)備結(jié)成統(tǒng)一的整體,為用戶提供多樣的服務(wù)。
如果我們從車內(nèi)電子設(shè)備的作用來看的話,種類就更多了,簡單劃分的話,有監(jiān)控系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)兩種。
1. 車內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng):用于監(jiān)視、控制、管理車內(nèi)設(shè)備
a) 車行電腦,用于整車,包括底盤、制動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等的操作識(shí)別及控制;
b) 監(jiān)視系統(tǒng),例如傳感器、攝像頭,用于監(jiān)視車輛狀態(tài);
c) 診斷系統(tǒng),用于檢查車輛狀態(tài);
d) 空調(diào)控制系統(tǒng)。
2. 應(yīng)用系統(tǒng)
a) 導(dǎo)航系統(tǒng),電子地圖、地點(diǎn)查詢、路線規(guī)劃、導(dǎo)航服務(wù)、實(shí)時(shí)交通信息播報(bào)等;
b) 娛樂系統(tǒng),音響、視頻播放、收音機(jī)、電視播放等;
c) 信息服務(wù)系統(tǒng),Internet連接及服務(wù),SP連接及服務(wù),數(shù)字電視點(diǎn)播;
d) 通信系統(tǒng),Hand free phone(免提電話);
e) 設(shè)備管理系統(tǒng),內(nèi)置及外接設(shè)備、存儲(chǔ)器等的管理。
在汽車電子中,用于數(shù)據(jù)流傳導(dǎo)的總線系統(tǒng)、用于整車機(jī)械控制的控制系統(tǒng)等,對(duì)于普通的駕駛者來說,通常是透明的,不可見的。用戶最熟知、最常用的車載電子產(chǎn)品通常是音響、收音機(jī)等應(yīng)用系統(tǒng)。
如上述2中所述,根據(jù)功能不同,車內(nèi)會(huì)裝載不同的應(yīng)用系統(tǒng)。近年來,隨著汽車電子技術(shù)的逐漸成熟,各種應(yīng)用系統(tǒng)有逐漸融合的勢態(tài)。
車內(nèi)多種應(yīng)用系統(tǒng)的集成和融合情況,我們通常稱之為AVNC系統(tǒng)。AVNC是A (Audio,音頻)、V (Visual,視頻)、N (Navigation,導(dǎo)航)、C (Communication,通信)的縮寫,包含了車內(nèi)電子的幾個(gè)最重要的應(yīng)用。如果一輛汽車中能夠播放CD、mp3、收聽收音機(jī),還能播放DVD硬碟或者其他視頻文件,則稱其為AV系統(tǒng);如果在AV系統(tǒng)之上,還配置有導(dǎo)航功能,則稱之為AVN系統(tǒng);如果在AVN系統(tǒng)之上,具有免提電話、連接互聯(lián)網(wǎng)的功能,則稱之為AVNC系統(tǒng)。雖然應(yīng)用方向不同,但是不同方向之間的分界并不明顯,經(jīng)常會(huì)有交叉。下面我們以N(Navigation,導(dǎo)航)系統(tǒng)為例,了解一下不同應(yīng)用方向之間的交叉及技術(shù)融合。
汽車導(dǎo)航產(chǎn)品,近些年有長足的發(fā)展,甚至有人笑稱,不帶導(dǎo)航設(shè)備的話,不敢開出家門10km。汽車導(dǎo)航產(chǎn)品,只從字面上來理解的話,是為汽車做導(dǎo)航的產(chǎn)品,其中必然要包含有一下基本功能:
電子地圖:電子地圖是導(dǎo)航的基礎(chǔ),電子地圖首先需要通過原始數(shù)據(jù)勘測、采集,然后存儲(chǔ)成原始數(shù)據(jù)。編譯器解析原始數(shù)據(jù),根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式 存儲(chǔ)成導(dǎo)航系統(tǒng)能夠利用的地圖數(shù)據(jù)庫。地圖數(shù)據(jù)庫中將包含地圖顯示用數(shù)據(jù)、檢索用數(shù)據(jù)、路線規(guī)劃用數(shù)據(jù)及路線導(dǎo)航用數(shù)據(jù)。
地圖顯示:把地圖數(shù)據(jù)路中的道路及POI(Point of Interest,興趣點(diǎn))等附屬數(shù)據(jù)顯示出來。
車輛定位:通過GPS信號(hào)接收器,接收GPS信號(hào),然后把GPS信號(hào)和電子地圖中存儲(chǔ)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的道路信息相匹配,把車輛位置定位到實(shí)際道路上 。
數(shù)據(jù)檢索:根據(jù)用戶輸入的分類、名稱、地址、電話等信息,在檢索用數(shù)據(jù)中查找某一個(gè)具體的POI數(shù)據(jù) 。
規(guī)劃路線:用戶可以把查找到的POI或者其他地點(diǎn)設(shè)定為目的地,導(dǎo)航系統(tǒng)會(huì)利用路線規(guī)劃用數(shù)據(jù),自動(dòng)規(guī)劃一條從車輛位置到目的地的最優(yōu)路線。
路線導(dǎo)航:利用路線導(dǎo)航用數(shù)據(jù),通過聲音、圖像等手段,提示用戶在哪里轉(zhuǎn)彎、沿哪個(gè)方向行駛,以便引導(dǎo)用戶沿導(dǎo)航系統(tǒng)規(guī)劃出來的最優(yōu)路線順利到達(dá)目的地。
汽車導(dǎo)航產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)展了二十多年,盡管上述導(dǎo)航相關(guān)的基本功能沒有太大的變化。但是這些基本功能和其他方向之間已經(jīng)有了很大的交叉依賴關(guān)系。
在汽車上裝載了C (Communication,通信)模塊之后,導(dǎo)航系統(tǒng)能夠從外部獲取更豐富的信息完善導(dǎo)航功能。電子地圖更新的時(shí)候,不但可以利用DVD光盤、SD/USB 等外接移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備來升級(jí)數(shù)據(jù)庫,還可以通過網(wǎng)絡(luò)直接下載最新數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)檢索的時(shí)候,不僅能夠檢索本地?cái)?shù)據(jù),還可以通過網(wǎng)絡(luò)得到關(guān)于POI信息的詳細(xì)說明及動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià),甚至能夠接收服務(wù)器或者其他移動(dòng)終端通過短信等方式發(fā)送來的POI信息或者道路信息;路線規(guī)劃的時(shí)候,不僅僅能夠使用本地的數(shù)據(jù),還可以通過網(wǎng)絡(luò)取得實(shí)時(shí)交通信息,在路線規(guī)劃的時(shí)候,規(guī)避擁堵路段;路線導(dǎo)航的時(shí)候,也可以通過網(wǎng)絡(luò)取得沿路的天氣信息、突發(fā)的交通事件等警示信息。
汽車的電子之路
汽車電子化,在最初的萌芽階段,只有區(qū)區(qū)幾個(gè)電路,那時(shí)的汽車還是帶了幾個(gè)電路的、龐大的鋼鐵怪獸。而今,汽車電子化成了現(xiàn)代汽車的最重要特征。在最近的二十年里,汽車電子迎來了快速的發(fā)展,這從汽車電子大事記中可看出:
1886年,現(xiàn)代汽車誕生;
1912年,電啟動(dòng)機(jī)的應(yīng)用,標(biāo)志著汽車電子的萌芽;
1991年,平均每輛汽車消耗的電子設(shè)備的價(jià)格大約占整車的10%;
1998年,平均每輛汽車消耗的電子設(shè)備的價(jià)格大約占整車的15%;
2003年,平均每輛汽車消耗的電子設(shè)備的價(jià)格大約占整車的20%;
汽車電子從無到有,用了26年時(shí)間;第一個(gè)10%用了近80年,第二個(gè)10%只用了12年。汽車電子的快速發(fā)展勢不可擋!
作為汽車產(chǎn)業(yè)和電子產(chǎn)業(yè)的結(jié)合,汽車電子產(chǎn)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用大大提升了汽車的動(dòng)力性、安全性、經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性,并且為使用者提供了多種多樣的娛樂服務(wù),提升了汽車的舒適性,大大推動(dòng)了汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。反過來,汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,也為汽車電子產(chǎn)業(yè)提供了更加為廣闊的市場,帶動(dòng)汽車電子產(chǎn)業(yè)更進(jìn)一步發(fā)展。兩者相輔相成,順應(yīng)機(jī)電一體化的大趨勢,快速發(fā)展已是必然。
在汽車電子得到長足發(fā)展的今天,自動(dòng)檔汽車隨處可見,導(dǎo)航設(shè)備遍地都是,汽車電子設(shè)備已經(jīng)是汽車不可或缺的一部分。在車展上,偶然看到一輛沒有電子設(shè)備(或者電子設(shè)備比較少)的老爺車,我們會(huì)把他們當(dāng)成文物——只能看,不能摸!我們并不是不想摸,已經(jīng)不知道該如何駕駛它。汽車越來越聰明了,我們都被“慣”壞了。
用戶是上帝,一定要“嬌慣”的,這就要求產(chǎn)品一定要越來越聰明——所有的領(lǐng)域全都如此,傻瓜相機(jī)就是這么來的,汽車也不能免俗。
隨著C (Communication,通信)模塊在車輛上的逐步應(yīng)用、普及,隨著3G移動(dòng)通信能力的提升,隨著“云”概念的興起,我們有理由相信,在汽車機(jī)電一體化的進(jìn)程中,一定少不了網(wǎng)絡(luò)化、終端化。試想一下:云端有海量的數(shù)據(jù)及無窮的數(shù)據(jù)處理能力,網(wǎng)絡(luò)通信速度和穩(wěn)定性不再是瓶頸,那時(shí)汽車上的應(yīng)用豈不是可以拋卻繁瑣的本地處理,而只作為終端,遨游于龐大的汽車電子網(wǎng)絡(luò)中,隨心所欲地和其他汽車及網(wǎng)絡(luò)溝通交流?
機(jī)械電子一體化是大趨勢,汽車電子也必然會(huì)和汽車機(jī)械結(jié)合得越來越緊密,磨合得越來越好。如果說汽車電子是大腦,汽車機(jī)械是手臂,請(qǐng)讓我們一起期待如臂使指的將來。
能夠和其他汽車及網(wǎng)絡(luò)有效溝通,能夠隨心所欲駕馭機(jī)械力量!——好吧,我承認(rèn),我的面前出現(xiàn)了一個(gè)汽車人的形象?。?/p>
二十年后的汽車專賣店中——看清楚了哦,不是玩具店中——也許我們可以說“我要一個(gè)大黃蜂!”——你呢?