《電子技術應用》
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無人駕駛汽車正駛入互聯網高速車道

2016-04-12

  汽車行業似乎停滯了幾十年,所以當看到設計和工程努力投入到發展電動汽車和自動駕駛汽車時感到非常興奮。即使有一些創新改變了游戲規則,汽車行業首先必須符合安全標準。另一個挑戰是創建一個運輸系統,將不得不處理”啞巴”汽車,半自動汽車,完全無人駕駛汽車。發展物聯網在交通運輸市場將是一個長期的過程,但最終,在交通領域的物聯網大多數節點將是我們個人的汽車。

  如今,汽車也可能像我們依賴智能手機一樣連接到互聯網去執行任務。內置導航系統受益于實時交通信息。汽車娛樂系統可以提供視頻流服務,傳統的是無線互聯網源的音頻。對于已經是物聯網會員的車輛,將自動發送關于交通和車輛衛生的狀態報告。而會員的基本準則是,連接必須內置在汽車里面而不是依賴智能手機連接。這就是說物聯網已經悄悄潛入我們的日常生活。

  物聯網有更大的便利,比如能夠在司機離開時燈還亮著或者門沒有上鎖發送提醒,遠程控制車輛啟動,或在風暴來臨之前遠程控制搖起車窗。這就是物聯網嗎?是的,并且對連接物聯網我們早已習以為常。

  “減少浪費、損失和成本”,是汽車行業的一個咒語,所以,與硅片供應商一起,汽車制造商也是物聯網最熱心的支持者之一。這種熱情的關鍵驅動因素之一就是一次介紹節約成本的方法的機會,比如對汽車軟件執行“無線”更新——特別是關鍵部件如發動機管理單元(EMU)。在不考慮召回數以百計的車輛的成本情況下,這將引發重大的修改。

  但無論汽車公司的動機如何,讓汽車加入物聯網的也會給消費者帶來實惠。汽車物聯網除了簡單方便由,汽車實時在線功能可以當檢測到一個孩子已經不小心離開無人看守的后座時能夠向父母的智能手機發送警報。

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  顯示的是奔馳無人駕駛概念車于2015年5月在中國上海CES上亮相。

  互聯后的汽車將能夠受益于智能交通系統(ITS)結合車外的和車內的車載通信,智能交通控制,電子收費,車輛控制,安全以及道路援助,等等包括很多。

  Vehicle-to-Vehicle(V2V)通信是一種確保安全的方式。假如一輛車要突然剎車,它可以使用一種被稱為分布式智能系統通過場區域網絡傳達這一消息給附近的車輛。無線網狀網絡連建立了大量的信息資源,有一天可以允許交通控制和通信來大規模獲取多個汽車連環相撞的信息,比如說。當然,這取決于有多少汽車裝備利用本地共享情報通過預測故障。在更普通的情況下,互聯的汽車能夠提供信息位置、速度和方向,讓強大的服務器來分析交通流量并且預測瓶頸以及疏導擁擠當堵塞發生的時候。在車內,司機將被警告即將發生的問題和建議的替代路線。在車外,congestion-easing技術由計算機利用大量數據將包括可變限速、智能交通信號燈和標識,可逆或大載量車輛專用車道(HOV),和可變收費定價。基本的系統已經存在通過測量交通流量使用路邊監控或buried-inductive循環,但信息直接來自被連的汽車將實時提供更精準的信息。

  而解決擁堵無疑是有利于司機理智以及一個國家的經濟,安全仍然是汽車制造商和交通部門的首要任務。所以毫不奇怪,這些組織正在尋找方法來利用物聯網使駕駛更安全。強大的傳感器和技術比如光探測和測距(LIDAR)結合實時處理功能是確保自動車輛安全性能至關重要的方面。物聯網在未來看起來非常普遍,但事實上大多數主要汽車制造商多年來一直致力于先決條件的技術。避免事故的最好的辦法是消除損傷和死亡,并且工程師正在研究一套系統將擁塞避免的概念進一步深化,通過使用其他人在路上開車狀況的實時信息來降低碰撞風險。更進一步,可以提醒司機有救護車接近,可憐的乞丐,或者使用車載通信獲取汽車追蹤信息。Amber alerts在美國作為公共服務公告比如告知某一輛車已涉及綁架等信息,它已經是美國智能手機的一個必備軟件。

  交通網絡將受益于物聯網技術的全面影響,如緩解交通堵塞,提高安全,節約能源,減少污染。交通擁堵燃燒的燃料(在美國每年需要消耗29億加侖)和大氣中溫室氣體的增加(總計每年約560億鎊的二氧化碳)在經濟和商業研究中心和INRIX公司的一份報告顯示浪費燃料和失去工作時間的成本在2013年達到了1240億美金。根據德州農工大學交通研究所,美國上班族每年大約有38個小時浪費在了堵車上。互聯的汽車基于實時交通數據可以預測汽車起動時間。對公共部門而言,這意味著更多詳細的歷史交通模式的數據用來計劃未來的基礎設施。

  基礎設施本身也可以與路過的被連接汽車進行通信。街道路燈可以由路過的汽車進行控制僅僅是當做交通方法。基礎設施本身將通知車輛路況變化情況,好讓司機或車輛采取適當的行動。想象一下車輛經過學校或建筑區時能夠設置最大速度。這就是所謂vehicle-to-infrastructure(V2X)技術承諾。傳感器嵌入在車里將幫助市政和公共工程部門監測道路和橋梁的基礎設施的健康狀況。微軟研究院正在考慮使用TrafficSense程序檢測凹坑并且使用一個網絡連接進行報告,目前通過智能手機。收集無處不在的各種數據,物聯網將會讓生活來改變技術!

  歐盟(EU)讓汽車互聯從概念到現實起著主導作用。兩個歐洲標準組織,一個是ETSI(歐洲電信標準協會)和歐洲標準化委員會。去年已經確認基本的設置標準將使汽車互聯完全實現。這些標準確保車輛由不同制造商將能夠相互通信。歐盟國家,所有新車預計使用內置的技術,當有不測發生時讓它們可以自動呼叫緊急服務。如果汽車的乘客沒有意識了,該技術可以提供緊急服務車輛的位置。系統也會傳達重要信息給緊急救援服務,比如車輛的模型和制造信息,事故地點,使用燃料類型,甚至在出事時安全帶固定的數量。

  雖然汽車本身在互聯網上也只是個“東西”, 不同的系統和子系統將生成物聯網最有價值的信息。車輛物聯網連接的一個好方法是將汽車作為一個中心使車輛的系統和子系統連接起來以便在更寬的網絡上發送和接收信息。當前,計算能力和智力需要將車內系統的原始數據提起出來。以某種形式發送出去,該信息對外部服務器非常有用,然后接收和傳播返回的信息,在中央車輛的網段內。但在不久的將來,汽車傳感器可能包括技術,該技術直接通過云與服務器進行通信,使用網關簡單地作為一個“啞巴”轉發設備。藍牙v4.1等軟件(包括低功耗變體“藍牙低能量”適合無線傳感器)已包括基礎技術,將導致無線傳感器使用自己的IP地址直接與互聯網上的遠程設備進行通信。

  大公司愿意花大錢在預計擁有巨大市場的產品,隨著思科最近推出的19萬億美元的由公益和私利組成的價值在未來的十年內將形成。飛思卡爾半導體也支持汽車物聯網,其專注于Linux和Android操作系統作為未來汽車的基礎軟件并且建議i.MX系列汽車應用程序處理器將成為車輛網絡應用的一個很好的解決方案。

  物聯網與傳統互聯網的區別是機器和傳感器代替人工作為數據輸入的主要來源。這樣的發展保證了物理世界緊密的連接互聯網,而不需要人工干預。簡而言之,物聯網的承諾是創造“量化的世界”。物聯網只是捕獲所有的看似不同的數據點的網絡,它幫助我們塑造的每一個影響我們的生活的細微差別元素。但是,與人類不同的是——人會犯錯誤和感到疲倦——而系統用于收集數據的工作使我們能夠對我們周圍的世界進行預測(做出反應)不會產生錯誤和疲勞。

  這些技術挑戰,在當今雖然是非常巨大,但是如果有研究和開發的投資就可以克服。更大的挑戰是如何利用即將出現的全球意識當大部分東西都相互連接了。這讓我們的生活更容易或更好嗎?答案同電腦是否使我們的生活更加輕松還是更好是一樣的。

  有些人可能認為物聯網作為時尚需求會受到投資和創新的禁錮。另一方面,物聯網的概念可能只是需要簡單進化一下就可以融入日常生活當中。Kevin Ashton在1999年創造了“物聯網”這個詞,現在他的愿望是將其稱為“針對物品的互聯網”。這種措辭的微妙差異說明,如果成功,物聯網將失去其區別并且顯然是日常生活的一部分。人們將能更好地生活在一個由許多環環相扣的技術賦予的日益復雜世界里,有那么一個想法(如果我們還記得)我們曾將其稱之為物聯網。


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