智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

江 軍

(湖北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 十堰 442000)

0 引言

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，智能化和自動控制得到了快速的普及和應(yīng)用，尤其在國家制定并頒布了《中國制造2025》戰(zhàn)略部署后，智能技術(shù)與各個行業(yè)的結(jié)合更加緊密。汽車行業(yè)是我國的支柱性產(chǎn)業(yè)，汽車技術(shù)的發(fā)展直接關(guān)系到人們的出行體驗和交通安全性，隨著汽車的產(chǎn)銷量不斷提升，隨之而來的交通堵塞、道路安全、環(huán)境污染等問題日益突出，傳統(tǒng)汽車的轉(zhuǎn)型升級已成為必然趨勢。在汽車自動化與智能化技術(shù)不斷提升的同時，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也逐漸與汽車技術(shù)實現(xiàn)融合，形成了智能網(wǎng)聯(lián)汽車的新概念。車聯(lián)網(wǎng)使汽車具備了信息交換和聯(lián)通的功能，顯著提高了汽車使用過程的安全性與操作便捷性，有效提高道路交通通行率，使智能網(wǎng)聯(lián)汽車的應(yīng)用價值得到進一步凸顯。

1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 技術(shù)發(fā)展情況

隨著時代的發(fā)展，生活的方方面面都向著智能化轉(zhuǎn)變，智能網(wǎng)聯(lián)汽車也逐漸進入人們的生活，該技術(shù)以高度自動化的汽車技術(shù)為基礎(chǔ)，在汽車中合理布置更多的傳感器、控制裝置和信息傳輸設(shè)備，實現(xiàn)對汽車運行狀態(tài)的更好掌控，提高汽車駕駛的便捷性。與此同時，將汽車的車機系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)連接，汽車的運行數(shù)據(jù)、定位信息能夠更好地與交通情況、天氣數(shù)據(jù)、道路狀況相結(jié)合，提升汽車行駛過程的安全性與合理性。

近年來具有網(wǎng)聯(lián)汽車特征的汽車產(chǎn)品顯著增多，并逐漸與我們的生活相融合，以斑馬平臺、咖啡平臺、谷歌平臺為代表的汽車智能平臺在汽車領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。從智能網(wǎng)聯(lián)汽車的占比來看，現(xiàn)階段的汽車仍以傳統(tǒng)的汽車功能為主，具有智能網(wǎng)聯(lián)汽車特征的汽車產(chǎn)品所占比例仍較低，這主要是受到傳統(tǒng)汽車技術(shù)過大的影響。但從智能網(wǎng)聯(lián)汽車的產(chǎn)量占比來看，2021年新車中具有智能網(wǎng)聯(lián)私家汽車特征的產(chǎn)品已經(jīng)達到98%以上。且據(jù)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計，到2025年智能網(wǎng)聯(lián)私家車的產(chǎn)量將接近100%。但與此同時，與智能聯(lián)網(wǎng)汽車相配套的智能駕駛技術(shù)、車聯(lián)網(wǎng)管控技術(shù)的應(yīng)用還不充分，我國自主汽車企業(yè)產(chǎn)品中L3、L4級別的駕駛輔助技術(shù)預(yù)計要在2023年和2025年才能實現(xiàn)廣泛應(yīng)用[1]。

1.2 關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容

1.2.1 信息聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

信息聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要是在傳統(tǒng)的車機系統(tǒng)中增加能夠?qū)崿F(xiàn)無線聯(lián)網(wǎng)功能相關(guān)硬件，并匹配車機的軟件功能。硬件方面需要具備5G網(wǎng)絡(luò)終端、中央處理器、通信單元、GPS定位模塊，軟件方面將網(wǎng)絡(luò)功能與車機功能融合，使車機具備網(wǎng)絡(luò)定位、網(wǎng)絡(luò)控制、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)獲取等功能，使汽車的軟件功能進一步豐富[2]。

1.2.2 自動控制技術(shù)

為提高智能網(wǎng)聯(lián)汽車的可控性，應(yīng)進一步增加現(xiàn)代汽車中的電控裝置并豐富電控系統(tǒng)的功能。智能網(wǎng)聯(lián)汽車所需的自動控制功能包括自動驅(qū)動、自動轉(zhuǎn)向、自動制動、速度調(diào)節(jié)、擋位調(diào)節(jié)、駕駛模式調(diào)節(jié)、懸架調(diào)整、車內(nèi)座椅調(diào)整、方向盤調(diào)整等，并利用可編程技術(shù)和算法技術(shù)使汽車的自動控制功能更加合理。

1.2.3 環(huán)境感知技術(shù)

環(huán)境感知是汽車自主獲取行駛位置周邊信息的能力，智能網(wǎng)聯(lián)汽車配備的環(huán)境感知技術(shù)包括視覺識別技術(shù)、雷達探測技術(shù)兩類，視覺識別是在汽車的車身布置360°覆蓋的攝像頭模組，實現(xiàn)車身周邊環(huán)境(包括底部)信息的全面實時獲取，視覺技術(shù)的應(yīng)用使智能網(wǎng)聯(lián)汽車實現(xiàn)了車道保持、路況檢測、全景導(dǎo)航等功能；雷達技術(shù)的應(yīng)用主要在車前、車后和車側(cè)位置，雷達的主要技術(shù)類型包括激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達三類，利用雷達技術(shù)能有效實現(xiàn)主動剎車、自適應(yīng)巡航等功能；將視覺識別技術(shù)、雷達探測技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和衛(wèi)星定位技術(shù)相結(jié)合，還能夠利用定位和大數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)自動超車、自動行駛、行程優(yōu)化等眾多功能[3]。

1.2.4 智慧云與大數(shù)據(jù)技術(shù)

智慧云與大數(shù)據(jù)技術(shù)是車聯(lián)網(wǎng)后的重要技術(shù)，智慧云平臺的架構(gòu)使汽車具備了全面的網(wǎng)絡(luò)互動功能，使智能汽車成為了網(wǎng)絡(luò)化的行駛工具，與大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)合能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交互、數(shù)據(jù)檢索與存儲、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘等功能，使汽車的綜合可控性得到了進一步完善，在云技術(shù)和大數(shù)據(jù)下，汽車的高精度導(dǎo)航、輔助定位、智能路線決策、行駛方案優(yōu)化等都將得到明顯提升。

2 現(xiàn)階段面臨的主要問題

2.1 先進技術(shù)的應(yīng)用程度仍不足

與國際化先進的汽車技術(shù)相比較，我國近年來在智能網(wǎng)聯(lián)汽車的相關(guān)研究工作取得了十分顯著的成績，車機系統(tǒng)的智能化、人性化程度明顯提升，但在汽車關(guān)鍵技術(shù)方面，如發(fā)動機、變速箱、綜合控制技術(shù)、芯片技術(shù)等方面仍處于落后地位，造成了汽車基礎(chǔ)技術(shù)無法滿足智能系統(tǒng)的功能要求，影響了汽車整體技術(shù)的提升。

2.2 智能駕駛等相關(guān)法律法規(guī)不健全

現(xiàn)階段，我國道路法律法規(guī)關(guān)于汽車駕駛行為的條款多與駕駛員直接相關(guān)，對于智能網(wǎng)聯(lián)汽車的適用性并不強，存在著智能駕駛技術(shù)、自動超車、自動剎車、自動停車入位等功能使用過程中的權(quán)責(zé)劃分不清問題，導(dǎo)致很多駕駛員不愿輕易嘗試智能網(wǎng)聯(lián)汽車的相關(guān)產(chǎn)品，影響了汽車新技術(shù)的快速應(yīng)用與優(yōu)化升級[4]。

2.3 智能技術(shù)的應(yīng)用可靠性仍待提升

總體而言，智能網(wǎng)聯(lián)汽車應(yīng)用的時間還比較短，相關(guān)產(chǎn)品具有明顯的技術(shù)更新趨勢，很多技術(shù)和理念的應(yīng)用沒有經(jīng)過足夠的實踐驗證，智能控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)與傳統(tǒng)汽車的結(jié)合仍有很大的匹配和可調(diào)整空間，智能軟件系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性也有很大優(yōu)化空間，智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的很多功能還沒有實現(xiàn)與汽車發(fā)展新趨勢和駕駛員預(yù)期完美結(jié)合，實際應(yīng)用過程仍存在較多的不確定因素。

3 未來發(fā)展趨勢分析

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是汽車技術(shù)未來發(fā)展的重要方向，尤其在汽車保有量快速提升的情況下，具有智能化、聯(lián)網(wǎng)化、可控化、數(shù)據(jù)化特征的智能網(wǎng)聯(lián)汽車將有效改善我國現(xiàn)階段的交通和出行情況。

3.1 無人駕駛技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)階段，很多汽車研究機構(gòu)和汽車生產(chǎn)廠商正大力研發(fā)無人駕駛技術(shù)，無人駕駛也將成為未來人們乘車出行的主要駕駛方式之一。隨著無人駕駛技術(shù)的逐漸成熟，汽車上配備的無人駕駛輔助設(shè)備結(jié)合網(wǎng)絡(luò)定位和衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)，將實現(xiàn)行駛過程眾多信息的快速獲取、判斷，并及時實施駕駛的相關(guān)決策，與人工駕駛相比，無人駕駛技術(shù)理論上具有更高的可靠性。

3.2 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的深度利用

在車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，未來的智慧汽車還應(yīng)進一步提高對網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，一方面可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)指導(dǎo)交通，使車機控制、交通信號、交通擁堵等數(shù)據(jù)形成良好的匹配關(guān)系，汽車行駛有效規(guī)避道路擁堵，信號燈的時間根據(jù)車機提供的擁堵數(shù)據(jù)實時調(diào)節(jié)，使智能網(wǎng)聯(lián)汽車與交通系統(tǒng)結(jié)合成為有機的整體，有效緩解交通壓力；另一方面利用衛(wèi)星定位結(jié)合網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠精準(zhǔn)定位每一輛汽車的位置，車與車之間的距離、速度等關(guān)系在大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)管與指導(dǎo)下智能調(diào)整，有效減少車輛碰撞、刮蹭等交通事故的發(fā)生率[5]。

3.3 安全性能的進一步提升

為提高智能網(wǎng)聯(lián)汽車的駕駛安全性，汽車應(yīng)從硬件和軟件兩個方面進行安全性的提升。一方面采用先進的合成材料替代傳統(tǒng)車身金屬材料，既保證行駛過程的經(jīng)濟性，又提高車輛碰撞、事故過程的安全性；另一方面，相對于人工駕駛而言，智能網(wǎng)聯(lián)汽車?yán)靡曈X識別、雷達探測技術(shù)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)定位、數(shù)據(jù)支持、衛(wèi)星定位等技術(shù)，不會出現(xiàn)人工駕駛過程中的駕駛疲勞、視野不良、疏忽大意、超速違規(guī)等問題，交通事故發(fā)生概率明顯降低。

4 結(jié)語

隨著我國智能汽車體系的逐步建立，智能網(wǎng)聯(lián)汽車已經(jīng)走進人們的日常生活，為進一步提升新型汽車產(chǎn)品的市場影響力，汽車研究機構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)在智能性、網(wǎng)絡(luò)化、可靠性、安全性、人性化等多個方面繼續(xù)加強汽車新產(chǎn)品的整體品質(zhì)，使我國的智能汽車產(chǎn)品逐步趕超國際水平，創(chuàng)建自主智能網(wǎng)聯(lián)汽車優(yōu)勢品牌。

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