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自动驾驶汽车的最大挑战

时间:2018-09-21 作者:Mike Gardner, Molex先进技术市场发展总监, 阅读:
当今自动驾驶汽车的舞台上存在着无穷无尽的挑战,这一市场即将见证到数量巨大而又不断发展的创新成果,而在管理方面的需求迄今为止就是行业将要面临的最大挑战之一。然而,我们要该如何做呢?

这是一场关于技术革命和人工智能方面的竞争。交通运输方面的趋势与突破表明,自动驾驶汽车将会提供一个创新和技术进步的平台,这将揭示出我们这个时代的下一个先锋,或者可以说这是一场新的工业革命。

在实现这些曾经被认为不可能实现的里程碑和进步的过程中,你可能会停下来问:“我们什么时候才能看到无人驾驶汽车这一愿景得以实现,更不用说它将成为我们日常生活中司空见惯的事物了?” 是否会有一种普遍存在的自动驾驶和人工智能,以汽车的形式显现出来,无需人员操控方向盘即可运送人员、货物和服务呢?对于这一天何时到来,并不缺乏形形色色的意见,而且,为了使这一天转化为现实,业界也面临着许许多多数不胜数的挑战。

当今自动驾驶汽车的舞台上存在着无穷无尽的挑战,这一市场即将见证到数量巨大而又不断发展的创新成果,而在管理方面的需求迄今为止就是行业将要面临的最大挑战之一。然而,我们要该如何做呢?

简单说来,灵活性至关重要

我们业内的许多人都在要求高度的精确性、可靠性与感知上的准确性,从而使无需驾驶员操控的车辆转化为现实,如果说灵活性就是答案所在,那么这样似乎有些违背常理。但是,当您检视自动驾驶上的一些主要的模块时,很快就会发现,灵活性是绝对有必要的。

传感器的性能每天都在提升,现在已经开发出能够对车身进行360感知的传感器,随之而来的就是对移动海量数据所产生的挑战 – 包括压缩数据和原始数据在内。然后,提出的问题就是这就引出了一个问题,哪种网络架构的设计最为有益 – 是保持分布式架构(对感知分布进行分类),还是进行集中处理呢(全部的原始数据和处理工作都通过计算模块处理)?目前还没有明确的答案,两个选项都存在着巨大的优势,不时的产生相互的斗争,如同手风琴一样来回的舞动。

网络数据

在系统延迟较低的前提下,在全部传感器之间实现时间同步对于我们来说是第一种构建块,可以从灵活性中获益:车辆内部的网络数据。

随着不断的演化,新的网络解决方案可能会聚合并合并起网络流量,将其用于关键任务型、带有时间戳记的同步数据。车辆的网络连接是一项挑战,将会不可避免的对整个接线方法重新下定义,在实现无处不在的自动驾驶的过程中可以发挥重要的作用。在星形接线配置中,每个传感器的接线单独接入回到中央控制模块,正如我们当今在大多数的车辆中所看到的那样,这种配置下的独立系统将来并不会成为车辆架构要采用的方式。

在专有的序列化链路上操作新型及原有的网络,例如 CAN、LIN 或视频链路等等,也是不可行的 – 并且是不灵活的,这是因为越来越多的传感器都在被添加或合并到混合型的传感器解决方案中。如果能够灵活的将不同类型的网络和传感器的分区聚合起来,通过单独的信道和协议将其接回到计算模块,那么这种方式就会具有最大的灵活性,与此同时还可以降低复杂性、重量及成本。

硬件

在追求真正的自动驾驶汽车的过程中,行业遇到挑战的第二个方面就在于硬件。在今日的自主计算解决方案的世界上,大多数的解决方案强调的是以定制的计算模块的形式作出贡献,从而服务于一个单一行业的利益或需求。这类“单点解决方案”往往是封闭的,成本极其高昂。随着在常规的节奏下新型的硅技术和处理能力逐渐变得可用,这类解决方案在许多方面还缺乏灵活性。新的硅功能或者添加进的功能往往需要全部重新设计,从而应对热工上的挑战,或者利用新的输入线缆和连接器解决方案 – 仅举几例,比如说,挑战正在推动着为下一层次的创新重新进行工装设计。

我们并不需要回顾很久以前的历史来了解计算机行业是如何发展过来的,在这一行业中,集中的重型硬件计算数据中心逐步的让步给了更加敏捷的分布式个人电脑行业模式。随着个人电脑行业的过渡,我们见证了形形色色发展过程的一系列更迭,以及在硬件的成熟过程中灵活性是如何扮演了重要的角色。与灵活而又可升级的解决方案相比,单点解决方案的消亡过程要快的多,这样就有助于市场创新的进一步扩张,并且促进了更好、更快的市场创新。

软件

除了网络和硬件上的灵活性以外,在追求无处不在的自主性的过程中,软件也是一个构成了局限的方面。大家对于软件的演化都有着清楚的了解,无需多言。我们知道,软件上将会有无穷无尽的创新,而这些进步将会对自动驾驶汽车所渴望的人工智能作出改进。

然而,更大的挑战将来自于汽车的复杂环境中几乎每天都在发生的、对于技术进步的分配结果。毫无疑问,每种传感器和每一计算模块在每月、每周、每天甚至每小时都需要更新。但是,在如同车辆一样复杂的环境下,如何来实现这一点呢?非常有可能的是,未来会通过远程资产来完成这项任务,随着开始采用并且不断的利用共享的移动性及 MaaS(移动即服务),这类资产可以满足预期中的更高的利用率的要求。

如果未来的车辆必须时常回到经销商处进行升级,那么其实并不实际。成本与实际性,更不用说还有对安全和安防的顾虑,都要求自动驾驶汽车技术成为一种真正普遍采用的技术,因此必须具备远程更新的能力。

试考虑一下我们都有的智能手机,在有必要更新时,智能手机都需要完全的再次刷新设备。在考虑到一辆汽车上需要的每个独立的组成部分时,这种做法就不那么实际了,因为在当今以及未来,路上的车辆都必须具备充分的功能性、安全性、稳健性,并且可以良好的运行。

我们需要充分的了解每种设备中软件的当前状态以及固件的版本级别。对每台设备的健康和性能进行监控,又是另一个必需的条件,从而保持这种资产的良好运行。对于同时远程更新软件和固件的需求,将要求我们的行业采用一种全新而又一致的空中 (OTA) 的方式。通过一种开放、安全而又灵活的方式来更新软件,是实现真正自动驾驶的一项要素。

随着自动驾驶汽车的不断成熟,很明显的一点就在于,其中每个领域 – 网络、硬件和软件的空中 (OTA) 更新 – 的灵活性将促成一条更加迅速和稳健的途径来实现自动驾驶汽车既定的愿景,确保价格上的承受能力。如果没有这些主要的项目、没有开放而又灵活的平台方式,在实现无处不在在、能够无需操控方向盘即可运送人员、货物和服务的车辆这一愿景的过程中,行业就会受到时间上的约束。

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