汽车互联网:无人驾驶的第一步

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无人驾驶技术在很大程度上依赖于车辆的连通性,因此管理这种互动变得比以往任何时候都更加重要。



无人驾驶技术将对汽车互联网产生重大影响,因为无人驾驶汽车将产生大量交通(汽车将接收更多输入数据)。下图是我对自动驾驶汽车将如何影响联网汽车中数据流的预测。该预测是对汽车互联网行业的概述,并突出了主要的细分市场。提出的时间表也仅涵盖了无人驾驶汽车的主要用例(即使这些车辆的部署时间框架相当模糊)。我认为下面的时间表相当乐观。



该图使用颜色代码指示使用无人驾驶车辆的场景。 ADAS系统(包括第2层和第3层系统)以黑色标记。用于运输货物的无人驾驶车辆用浅蓝色标记,机器人出租车用深蓝色标记。无人卡车以绿色标记。固定路线无人驾驶车辆和个人无人驾驶车辆用红色标记。最后,在图的右侧以黄色突出显示了与自动驾驶汽车用例相关的一些问题。



每个类别包含两个块-输入车辆的数据和从车辆传输的数据。这些块代表许多类型的数据,所有这些都将在下面详细讨论。不出所料,自动驾驶汽车的不同用例对整个行业来说同样重要,因为它们使用的是类似技术。



配备ADAS的汽车



图表底部的ADAS系统的功能已经开始影响行业。对于具有ADAS系统以及2级和3级自治功能的汽车,网络安全因素尤其重要,这会增加汽车互联网市场的容量。对于具有ADAS系统的车辆,空中软件更新也变得越来越重要,因为美国汽车协会的报告要求对这些系统进行重大改进。当前针对ADAS系统发布了各种功能更新,随着时间的流逝,这个方向只会不断发展。该行业的发展表明了以下趋势:与电子控制单元相比,ADAS系统的更新频率更高。



预计带有ADAS系统的车辆产生的数据量也会增加。 2级和3级车辆需要交通和导航信息。 Mobileye的Road Experience Management和Roadbook系统变得越来越重要。



由于驱动程序如何使用ADAS功能存在很多不确定性,因此收集和分析ADAS功能的使用模式非常重要。此因素也会影响软件更新的频率。



即使两个竞争的汽车联网技术V2X-DSRC和C-V2X之间的战斗,现代的ADAS系统也可能支持V2X(汽车联网)。这些系统的部署时间和进度尚不清楚,但V2X可能会扩大汽车互联网的用例范围。



无人运输车辆



Covid-19大流行的后果之一已成为事实,即使用无人运输工具的货物运输已成为无人运输工具市场的主要部分之一。有两种类型的无人运输车辆:沿着人行道移动的设备和在公共道路上行驶的车辆。由于这些车辆没有乘客,因此不再需要许多通常的联网运输功能。但是,电子控制单元将需要广泛的联网功能(尤其是自动驾驶控制单元)。



所有这些意味着OTA更新(以及功能更新)将尤其重要。车队运营商可以使用自动驾驶车辆来运输货物,他们的车辆可以定期返回基地(通常这种需求一天要出现几次)。在这种情况下,可以在家庭维护站安装安全更新。尽管电缆连接也可以用于某些功能,但无线技术仍将是网络的基础。



网络安全问题对于运营商公司也将非常重要。



这种车辆的运行数据可能是最重要的。正是这些数据可以成为改进自动驾驶汽车软件和硬件的关键(通过综合分析)。



自动驾驶汽车将使用地图和道路数据导航系统来运输货物,并且该数据需要定期更新。因此,道路数据的更新将由无人快递设备收集,并且这些更新将根据需要分布在整个车队中。



对于此类服务的客户而言,有关将哪些货物装入汽车以及何时交货的数据至关重要。



固定路线的无人驾驶汽车



Covid-19大流行对固定路线(和可变路线)的无人驾驶车辆造成了负面影响,因为共享此类车辆已成为不可取的事情。使用固定路线的无人驾驶车辆的可能方案清单包括在封闭区域的旅行和各种公交路线。使用此类汽车的前景应在一两年内反弹(也许对该规范的理解会发生变化)。



固定路线车辆的关键功能与交付设备的功能重叠。电子控制单元将依靠稳定的网络连接,并且功能更新的频率将显着增加。



此外,对于这种汽车的每个乘客,网络安全问题将变得十分棘手-需要进行重大软件更新以提高各种安全系统的可靠性(包括车载软件将需要仔细监视任何可疑活动)。



具有固定路线的车辆的操作数据将具有最高优先级-它们将用于改善这些车辆的软件和硬件的安全性和功能性。



将要求无人驾驶车辆的用户实时访问有关此类车辆的可用性和到达时间的数据。该数据的准确性将决定用户满意度和服务使用频率。



道路数据的变化也将被收集和记录,但是在这个细分市场中,它们并不那么重要,因为事实是旅行将沿着有限的路线进行。



无人卡车



由于Covid-19大流行,对运输各种货物的服务需求很大。当前的市场形势刺激了对自动驾驶卡车领域的投资。无人货物运输行业分为不同方向:运输枢纽之间的运输,封闭区域的卡车以及固定路线的运输。



连接性对于自动驾驶卡车至关重要。这些卡车的ECU将需要稳定的无线连接,并且空中和功能更新将经常发布。



考虑到恶意黑客攻击可能造成的损害,各个级别的网络安全对所有自动驾驶车辆(尤其是卡车)都很重要。大多数自动驾驶卡车将是网络安全车队,范围从各种车载工作流跟踪软件到基于云的运营中心。



对于自动驾驶卡车,其他自动驾驶汽车的运行数据将非常重要-它们可能是确保软件和硬件安全性和功能性的关键。



跟踪这些年来的安全趋势将需要有关自动驾驶卡车车队运营的其他数据和分析。在所有自动驾驶汽车场景中都需要使用此方法,但是在设计用于替代人类驾驶的设备的情况下,该方法的实现尤其重要。为了证明无人驾驶汽车与由人驾驶的无人驾驶汽车的安全性,所有这些数据都是必不可少的-该数据将使您能够评估各种数值指标,分析驾驶条件和其他类似数据。



货运和卡车健康数据在今天很重要,但对于未来的供应链(由自动驾驶汽车提供动力)而言,这将是至关重要的。将来,对这些数据的详细信息及其更新频率的要求将会增加。



机械人



大多数自动出租车出租车测试是在Covid-19大流行初期开始进行的,后来又有测试的延误和取消。几乎所有对robotaxi的测试都由监视系统安全性的驾驶员来完成。 Waymo的Phoenix测试驱动器中约有5%是无人驾驶的。加利福尼亚州的法律允许在没有驾驶员的情况下进行试驾,但需要远程控制。中国当局也开始在该国某些地区允许无人驾驶自动驾驶汽车。



与之前讨论过的无人驾驶汽车相比,Robotaxi对无线连接的操作提出了更为重要的要求。与行业中的其他领域一样,车辆控制电子设备也需要高速无线连接,以进行频繁的软件更新和增强的功能。



另外,自动出租车需要广泛的网络安全功能。大部分机械手将成为出售骑行的车队的一部分,这些车辆将具有内置的硬件和软件保护。云运营中心将跟踪,分析和比较网络通信运营,以发现异常模式,以便他们可以调查并在必要时采取措施。



预计Robotaxi将为乘客提供广泛的内容-包括以前普通汽车驾驶员无法使用的视频内容。这种现象通常被称为“乘客经济”,它彰显了驾驶员也已经成为乘客并且能够消费视频内容的事实。使用视频时,带宽需求将大大增加,并且在开始部署服务后,将在robotaxi领域开始解决此问题。



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Mobileye的路线图是一条路线图(来源:Mobileye)



运营数据对于robotaxi的运营尤其重要-可以从车队运营期间出现的各种数据数组中获取数据。分析此数据可能是确保robotaxi硬件和软件的安全性和功能的关键。



数十年来,将使用更多信息和车队运营分析来改善机器人出租车安全系统。需要这些数据及其分析,以证明机器人出租车将比现有的配备人工驾驶的出租车公司更安全。确定最适合机器人出租车操作的驾驶条件很重要。如果行业能够确定哪些数据值得追踪以及如何使用,则有可能制定行业标准来分析和比较结果(以及结果本身,从而在全球范围内提高自动驾驶汽车的安全性)。



测试车辆已经在收集交通信息和道路状况的变化,并且随着服务的不断推出,这些过程将继续并获得动力。



反过来,客运经济将增加对Robotaxi中内容消费统计数据的需求。关键问题是用户可以控制哪些隐私设置。



私人无人车



4级个人无人驾驶汽车将很快出现,其发展和部署前景非常模糊。最佳方案如下:个人无人驾驶车辆将使用Robotaxi车队中使用的软件平台,并将能够为个人使用提供类似服务。因此,个人无人驾驶汽车将需要与机器人出租车相同的汽车互联网技术。



由于乘客将在自动驾驶汽车上花费更多的时间,因此私人自动驾驶汽车的乘客经济性将更加先进,这将导致更多的内容消耗和无线通信信道上的负载增加。



无人驾驶汽车行业的其他问题



自动驾驶汽车市场存在许多挑战,这些挑战在图中的黄色框中标出。所有这些挑战都与自动驾驶汽车的无线连接能力有关。



远程控制是可以在许多情况下应用的技术。其本质是,将由操作员远程控制车辆,驾驶员将看到车辆传感器看到的内容。在某些情况下,该技术可以短时间使用(或在出现任何软件问题时作为备用)。远程控制需要大量的无线带宽才能将传感器信息传输给操作员。



无线连接对于所有车辆都至关重要,这引发了一个关键问题。一些无人驾驶车辆是否需要备用通道以确保在任何给定时间进行通信?还有一个类似的问题-网络安全系统是否需要自己的无线连接以提高安全级别?我认为可以肯定地回答第二个问题。如有必要,可以将其他无线信道用作数据传输的备用通信信道。



在美国销售的几乎所有汽车都有一个黑匣子,该黑匣子在发生事故时记录来自ECU的关键信息。但是,恢复此类数据既困难又昂贵。我认为有关自动驾驶汽车事故的数据应存储在黑匣子中,并应立即转移到中立的一方进行存储和分析。可以通过现有的无线连接传输此类数据。



尽管V2X-DSRC和C-V2X之间存在对抗,但V2X仍继续进入汽车行业。自动驾驶汽车不需要V2X支持,尽管该技术具有非常有前途的集成能力和优势。随着该技术在未来3-5年内的推广,V2X将成为与车辆(和其他设施)进行无线通信的另一个渠道。



此外,任何车辆都可以使用交通流数据并从中受益,所有这些对于V2X而言都将更为重要。自动驾驶车辆是否有可能(至少在地方或区域一级)与交通管理系统进行交互?如果可能,将在10、15年或将来实施这种技术吗?



最后,让我们看一下扩展汽车互联网的两个问题。第一个问题是无人驾驶汽车标准何时出现,将会出现多少种,它们将关注什么水平?



智慧城市使用来自联网汽车的数据,但是来自各种自动驾驶汽车用例的大数据将更加有用。他们将提供可提高所有城市交通生产力的结果。为此需要多少数据,以及何时组织此交互?



自动驾驶汽车会产生大量数据,尤其是来自激光雷达,雷达和照相机中的传感器的数据。大多数传感器数据都是短暂的,并且永远不会离开车辆。问题出现了:来自传感器的数据的哪一部分将由汽车发送到云端?我相信它很小,但是这些数据的总量仍然很大。



因此,出现了另一个问题。由于成本问题,数据存储通常被用作无线传输的折衷方案。连接到有线或无线网络后,将清除存储数据的设备的内存。我认为自动驾驶汽车的车载内存将用于临时存储来自传感器的大部分数据。



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