时间: 2024-02-19 05:45:08 作者: 半岛官方网站下载
车联网(IoV:Internet of Vehicle)顾名思义就是让车联上网。这是物联网(IoT: Internet of Things)在汽车领域的一个细分应用。车辆和外界建立联系,并创造出丰富多彩的功能。
4/5G 和人工智能到来,良好的座舱空间可帮助驾乘人员更好享受美好生活。智能座舱是新一代交互方式,也成为了我们继家庭、单位/学校之外的第三生活空间。
科技不是一蹴而就的,从来都充满崎岖。我是搞通信出身的,今天来聊聊过去 30 年经历的车联网技术进步。
老北京骆驼祥子的黄包车是出租车的人力低配版,拉人生意很早就有。中国现代出租车行业其实是 1989 年在广州起源的,广交会火爆,很多外宾来访,广州出现了使用计价器的出租车。92 年开始,广州的出租车司机从单位职工转为承包或者租赁机制,任何一个人都是自己的老板了。
90 年代开始,我就有坐出租车的体验,对讲机经常响个不停,司机时不时在闲谈。有个别不文雅的司机肆无忌惮地大讲脏话宣泄压力,有些时候让我还挺害怕的。
出租车的车载台通常用 UHF 的频率,功率 20-25W 左右,用车载天线。不上中继的情况下,有可能可以在二三十公里左右的范围相互正常通话,采用“PUSH TO TALK”方式。
一些城市建设了通信塔(有类似基站的中继台),可大大扩大覆盖范围,上海就建设了覆盖全市城区的出租车调度网络。
1992 年,南泰大楼上竖起了通讯塔,并架设了八组天线网,首次将车载无线电应用到了出租车调度系统中。2000 多辆强生出租车装上了无线电台,实现了对讲机实时全城车辆调度系统。
“电话拨一拨,对讲机叫一声,车子马上到”,为市民提供了便捷的叫车服务。通过电召中心向下广播与系统内 taxi 司机进行对话,使用同一频率进行呼叫、接听。当年出租车电召很流行,调度员曾为一个紧急临产的孕妇派单,瞬间就有十几辆附近区域的驾驶员应答,并纷纷喊话,能够在一定程度上帮助照顾乘客。
2019 年初,上海第一座也是最后一座出租车无线通信塔(位于南京西路泰兴路口的南泰大厦最高处)完成拆除,宣告出租车无线电台退出历史的舞台。
除了车台之外,手台也有用。08 年雪灾后,哥们几个开几台车去湖南赈灾,带了几个手持式对讲机(”手台“),调到同一个频率上对讲。因为手台功率小,几公里内还可以覆盖,再远就只能打手机了。
巨大的整机产业拉动了国产芯片。深圳力同科技就以对讲机芯片为主营业务,招股说明书披露客户包括摩托罗拉、建伍、海能达等。上海博通集成也提供了类似的芯片和业务。
1994 年,GPS 全面商用。同样是 1994 年,GSM 在广东大规模商用。车联网就这样在中国发展了起来。
1994 年,GSM 在广东开始大规模商用,就在这样一个时间段,我来到了广州。
除了打电话,还有数据业务(现在看来速率很低)。有两种方式,一种是短消息(以及后来的 MMS 多媒体彩信),还有一种是 GPRS。
我 99 年参加北展介绍移动网络(MOBILE INTERNET),当时实现了 8 个信道捆绑提供最高 171Kbps 速率。大家的手机上,如果 4G 信号不好,会出现一个 E 字,就是 EDGE,是 2G 的增强型业务,可以到 384Kbps。
同属 2G,比 GSM 略后发展起来的 CDMA,也有短消息和 1X 数据业务。
GSM 也应用在列车和船舶上,如广深之间的动车采用 GPRS,绿皮车和货运列车上采用 GSM-R 系统用作”无线列调“,GSM 基站近海覆盖最多可达 120KM,可在近海船只上用手机。最疯狂的是,通信基站对空发射可以覆盖飞机航道,因为巡航高度只是 10 公里而已。
美国从 20 世纪 70 年代开始研制全球定位系统 GPS,历时 20 年,到 1994 年 3 月,全球覆盖率高达 98% 的 24 颗 GPS 卫星星座已经布设完成。每次用 GPS 定位设备时,至少四颗卫星发出的信号共同作用,来确定接收者的速度、时间和三维位置。GPS 之父布拉德・帕金森在开发、设计和测试中发挥了主导作用。
类似的技术还有俄罗斯的 GLONASS、欧洲的伽利略,以及后来居上的中国北斗等。世纪之初,我就推销过带有 GPS/GLONASS 双星定位系统的 CDMA 基站。
中国北斗还可以有短报文业务。南海渔船能够使用廉价的北斗终端来发短报文报警并加定位信息,这是“船联网”了。
商用车(大巴和货车)需要强制安装北斗卫星联网设备,监管部门后台进行驾驶员行为分析,司机要是疲劳驾驶(连续开车超过 4 个小时),远程都可以知道!
已经有大量价廉物美的北斗卫星导航终端芯片,如华大北斗、北斗星通、海格通信、合众思壮、紫光展锐、中海达、梦芯、雷科等。
广东是 GSM 最早大规模商用的区域,车联网也随之诞生,最早都是与 GPS 有关的联网系统。华强北在当年是电子领域最厉害的,腾讯都是那里起步的。
华强北有栋摩天大楼叫赛格大厦,今年 5 月有所晃动。大家笑着说是元器件分销商囤积了太多芯片搞的,这当然是个段子,官方已经辟谣并称原因已找到并解除。99 年赛格大厦刚封顶时就晃动过,当时有人给了一个貌似合理的解释:高楼就像一棵劲草,风吹过来的时候,它可能微微晃动,反而不容易折断。
位于华强北的赛格电子是国内 GPS 应用领域的开拓者,采用 GSM 2G 连接技术。
1995 年,赛格电子为厦门市公安局建立了 GPS 监控调度指挥系统,这是国内第一套。调度员能实时知道众多警车都在哪个位置,从而能够安排最近的车辆出警。
1999 年起,以”赛格车圣“品牌为车主提供通过 GPS 定位、防盗报警等服务。我记得有年大年初一去莲花山,大门口就是赛格车圣的广告。
我在报纸上看到一个宝马车被盗的案例,车里装了两套独立的 GPS 定位装置。盗贼拆掉了一个 GPS,另外一个依然在运作。在后台看到车辆位置后报警,远程断油断电并实时通报位置给当地的警察,警察叔叔一把截住盗车贼,人赃俱获,一气呵成!
华强北另外一家国有公司叫华强电子,也曾有类似的业务。某厂的数十台高档礼宾车一度使用这个系统,2013 年,我去车辆科看过管理后台。驾驶员行为分析做得不错,登录后台网站能够正常的看到位置、行程数据、驾驶行为分析如是不是超速、疲劳驾驶、违规变道、是否超出运营范围(所谓”电子围栏“)等。
远程断油断电?听起来很神奇,实现起来一点也不复杂。其工作原理不是真正地去关闭油路,而是将一个可以逻辑控制的继电器串联进入主电(总电源)、油泵的供电线或者化油器电子点火电源回路。当车辆超出运行范围(超越电子围栏)或者被盗之后,可以远程发送指令,车内带 SIM 卡的控制平台收到断电指令短消息之后,就启动继电器断开电路。
远程断油应在车辆时速小于 20km/h 时进行。如果时速太快,断油指令不会被执行,以确保安全。
时移世易,GPS 防盗功能已经被中国人玩成了马路地摊级别了,价格低得离谱。在电子商务平台上,可以买到两百元左右的远程控制装置,GPS/北斗双星定位,通过手机 App 就能控制远程断油电了!神奇不?服不服?以前高不可攀的赛格车圣也就逐渐消失在我们的视野里了。
早年用现金,出租车司机身边有几百块很正常,出租车被打劫也是常事。深圳偶尔还有司机被害车子被抢。深圳出租车驾驶室都有不锈钢防盗网,还有一些车装备了防盗钢板,平时看不见,司机脚上一按,侧面就可以迅速弹出一块钢板。现在感觉不可思议,但在当时都是真事。
有一次在上海坐出租车,猛地发现没有”包围圈“了。司机告诉说,左边有个隐蔽式按键,按一下就直接报警了! 报警之后,通过 GSM 数据通道将位置信息发了出去,还可实现拍照上传。
出租车顶上的 LED 显示屏还和车内的报警设施实行了联动,一旦出租车司机遇到危险按报警按钮,LED 显示屏上就会显示“我被打劫了,请帮我报警”的字样。
2019 年有个悲剧案例,出租车司机两次按一键报警按钮。报警系统的后台人员担心是误报,打司机电话回去查实,结果被歹徒发现,杀害了司机。由此能够看到,该地的报警是先到系统后台,再由后台人员决定是否启动真正意义上的报警。相信未来在流程上会更加完善。
出租车公司的调度员能够正常的看到每辆车的位置(GPS 定位),调度员也能够正常的看到出租车是不是载客,司机又逐步有了手机,因此出租车对讲机系统逐步衰落。
出租车行驶的轨迹是实时上传的。前几年,我不小心将行李箱忘在出租车里了,又忘记拿发票,就去了华强北的无线电管理中心。根据我上下车的大致时间和位置,管理中心在上传的出租车行走轨迹里查到了我所乘坐的出租车。
移动互联网时代到来后,手机 App 打车很方便。因为出现过一些安全事故,现在网约车也有一键报警按钮,全程录音实时上传,车内还可装摄像头联动。
95 年,通用汽车旗下的 OnStar 安吉星诞生,提供安全信息服务,是通用汽车的专属配置。安吉星(OnStar)号称为全球首家致力于汽车驾驶互联的品牌,致力于打造科技生活和全新出行方式。
上述业务目测都可以在 2G 的低速数据连接速率下实现,如果有 3G/4G 当然跑得更好。在北美主要与美国的 Verizon Wireless 和加拿大的 Bell Mobility 两家移动运营商合作。
本世纪初,我在美国纽约州开一台通用的昂科雷 SUV,手贱按了后视镜上蓝色的 ON 按键(下图中间键,不是右侧的红色 SOS 按键)。居然传来了一个浑厚的男声:Hello, can I help you? 吓我一大跳。后来才知道这是安吉星的客服咨询服务按键。
紧急救援业务让车主很安心 —— 当顾客驾驶途中遇到突发事件,比如事故或者疾病,能够最终靠紧急呼叫得到及时救助。
安吉星并不只是被动地等待电话,而是也会主动发起服务。如当发生严重事故车内气囊弹开时,车载系统会自动发出信号至后台支持中心。这类呼叫会被优先处理,如果未能联系上车主,支持中心便会通过 GPS 对车辆做定位,并立刻联系救援人员(报警、呼叫救护车)。
1、外资品牌汽车启动 Telematics 汽车在线 月,安吉星进入中国,起步是和电信合作,于 2009 年底为上汽通用销售的各主力车型提供汽车安全信息服务。
奔驰汽车在中国推出了奔驰互联(Mercedes me)服务,丰田 G-BOOK 智能副驾系统于 2002 年在日本正式对外发布,2009 年首次引入中国,服务其高端车型。功能有大同小异,如路径规划(打电话问路)、事故救援、道路救援、车辆定位、远程诊断、远程车门锁止解锁、充电设定/空调预启动(寒带提前加热、热带提前制冷)、停车位置提示、旅程咨询服务(卖机票和订酒店)等服务。
▲“inkaNet”2.0 上汽荣威中控车机,内置 2G/3G 通信模块
车联网必须用到通信基带芯片,如高通、华为、联发科、展讯等。不过在此时,他们还只是老老实实做好通信基带而已,本质上和车子也没啥耦合。谁也没想到,数年之后,通信芯片公司居然翻身成为汽车智慧座舱芯片的玩家。
2013 年开始,中国进入 4G 时代,智能手机和移动互联网飞速发展。
2013 年 8 月,百度导航全面免费。2013 年 9 月,高德导航全面免费。基于智能手机的实时导航,告诉我们哪里拥堵,自动规划最优路线,极大地改变了我们的生活。我以前从来不敢开车进入广州市区,现在则从从容容开进闹市区。
CarPlay 是苹果企业来提供的一种供汽车厂商集成、能让用户通过车载中控大屏的触摸屏或按钮(包括方向盘按钮、中控台按钮/旋钮)等交互手段,访问iPhone的各种 App 的投射技术。Carplay 以前不支持第三方 App 如谷歌导航,18 年的 IOS12.0 推出之后,就支持谷歌导航、微信等很多第三方 App 了。
我在北美自驾的时候,使用了 CARPLAY,将苹果手上的导航和音乐导入到车机里,感觉很流畅。长途开车听音乐是超强刚需。声学楼杨春介绍:汽车音响迈入数字化发展时代,向大功率、多路输出等方向发展,丰富多样的音效处理算法应运而生,在车上听歌不再仅是消遣,更是一种享受。我则朴素地觉得汽车里听音乐效果好,有年轻时在冲凉房里引吭高歌的感觉。
谷歌不甘人后,牵头成立 OOA(开放汽车联盟),并于 14 年 6 月推出AndroidAuto 投影模式。2016 年,谷歌又推出 Android Auto 嵌入式操作系统。此外,国内的互联网巨头也纷纷进局。2015 年,百度发布 CarLife,阿里推出 YunOS for car,腾讯推出 MyCar。此外 ICT 厂商华为也加入阵营,于 2019 年推出 Hicar 智慧互联解决方案。至此,BATH 四大家全部进入。
有“压迫”就有“革命”,进入 AI AI时代后,车企终于找到了属于自己的盈利和发展趋势,从手机/网络公司重压下“解放”了出来。
2016 年 1 月的拉斯维加斯 CES 展览成为了智能汽车发展里程碑。科技老兵戴辉有幸在现场观摩了高通、英伟达、MOBILE-EYE(后属 INTEL)这些 ICT 领域的玩家的展台。他们借人工智能浪潮,异军突起进入汽车领域,与传统汽车芯片厂恩智浦、英飞凌、瑞萨等差异化竞争。每一次技术革命,都可能带来新来者,而“颠覆者”往往来自行业之外。
▲2016 年 CES 展,高通发布“大杀器”骁龙 820A,推动了汽车智能化
中兴通信耕耘车联网甚久,旗下英博超算 CEO 田锋在论坛上表示:汽车工业发展史上有三次伟大的发展机遇。第一次机遇是 1913 年开始,福特通过流水线方式大幅度降低生产所带来的成本,美国抓住了这次机遇;第二次机遇是二战后,丰田通过在轻便、省油、耐用上发力来降低使用成本,日本抓住了机遇;第三次机遇是当前的智能汽车体验革命,中国应抓住这次历史机遇。
汽车公司都非常 HAPPY,可以独立发展并收钱,不用受到苹果等手机公司和谷歌等网络公司的强大控制了。苹果 CARPLAY 和安卓AUTO 等以手机为核心的业务,也遇到了车企,给前装的机会慢慢的变少了。
游戏就是很来钱的东西,智能座舱现在时兴巨屏,动辄十几英寸,玩游戏很爽。比亚迪的 DiLink 车机系统很早就成为了一部“游戏机”。特斯拉更进一步,在《Beach Buggy Racing 2》这款竞速游戏上,将方向盘、刹车、加速踏板作为控制器,让坐在驾驶位上的人能够得到最真实的驾驶体验。不过,据说轮胎也不停转来转去,磨损有点大。巨屏还可看电影,马斯克称是“老派的电影体验,沉浸式影院”。
中控大屏、数字仪表盘、人脸识别开锁、语音和手势交互、立体式虚拟呈现与 AR 导航、抬头显示(HUD)、流媒体后视镜、一芯多屏与多屏互融、多媒体娱乐(音视频、K 歌、游戏等)、汽车监测(OBD)、DMS(驾驶员和座舱监测)、GPS/北斗、OTA……
自主泊车、行人与障碍物识别、自动跟车、碰撞预警等,要实现多路视频和雷达的信号进行处理。
ADAS 并非真正意义上的无人驾驶,但是能低成本地解决一些头疼问题,如堵车时不停地停车和启动、偶尔犯困带来意外追尾、自动泊车等。
芯驰 CEO 仇雨菁介绍,对 SoC 芯片而言,要想成功,光做芯片远远不足,还需要构建软硬件生态。以软件为例,围绕芯片的第一层是操作系统,往外延展是中间件,再往外延展是算法,如语音算法、导航算法、DMS 算法、ADAS 自动泊车算法等。芯片公司要将这一些细节都进行适配,客户直接用,就能够迅速实现量产。
传统汽车是久经磨练的,软件非常僵死,从定义完到车辆上市,最短也要两年。软件以后要升级,就可能涉及到汽车的“召回”了。
特斯拉是“整车 OTA”的鼻祖。不但可以通过 OTA 升级车载娱乐系统、应用程序等,还能轻松实现对 ECU 进行软件更新,比如电池管理系统、电驱控制单元、整车控制单元等。从 2012 至今,已经实施了 9 年。从 2012 到 2019 年 4 月的近 6 年多的时间里,总共实施了 37 次 OTA 升级,平均每年 6 次。
目前的智能驾驶都是所谓“单车智能”,不论是单车智能“谷歌派(Waymo)”还是“特斯拉派”,背后的核心能力都是AI算法和芯片算力。所有的传感器都装在车上,在本地进行判断。
随着汽车的智能化和网联化的发展,无人驾驶汽车实现在线和联网,车侧和路侧海量信息交互,节点规模突破百亿甚至千亿的量级,推动“人 — 车 — 路 — 云”实现高度协同,万物互联的世界可待。
V2X 前路漫漫,有不少挑战,甚至有可能失败。只可能在中国率先成功,因为中国良好的道路基础设施建设能力。
电子制造和封装测试装备业也在快速成长。科技老兵戴辉做顾问的明锐理想 AOI 自动光学检测设备,就服务特斯拉、丰田、比亚迪、北汽、博世、麦格米特、采埃孚、法雷奥西门子等著名企业的车载电路板生产,并参与了车规级芯片的封装检测。
我曾经跨过山和大海,也穿过人山人海,我曾经拥有着的一切,转眼都飘散如烟,我曾经失落失望失掉所有方向,直到看见平凡才是唯一的答案!
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