5G時(shí)代的汽車領(lǐng)域又會(huì)出現(xiàn)哪些新科技

責(zé)任編輯:zsheng

2019-02-27 07:20:49

摘自:鈦媒體APP

5G技術(shù)

2月25日MWC(世界移動(dòng)通訊大會(huì))在西班牙的巴薩羅那召開,本次大會(huì)除了各大移動(dòng)通訊廠商,發(fā)布自己的新產(chǎn)品和新概念外,最重要的就是確定了5G通訊技術(shù)的運(yùn)用,當(dāng)然我們都知道5G的傳輸速度更快,那么它的到來(lái)可以給我們的出行帶來(lái)什么新的體驗(yàn)?zāi)?

5G將開啟全新的出行方式

要知道1G誕生于上世紀(jì)80年代,是以模擬技術(shù)為基礎(chǔ)的蜂窩無(wú)線電話,隨后2G帶來(lái)了短信,3G帶來(lái)了互聯(lián)網(wǎng)瀏覽,4G則使其速度更快。如今的5G通訊技術(shù)已經(jīng)來(lái)到我們身邊,本次的MWC上,華為、OPPO、小米等中國(guó)通訊企業(yè)先后發(fā)布了具有代表性的5G手機(jī),不難看出5G技術(shù)的應(yīng)用,是一個(gè)必然趨勢(shì),當(dāng)我們擁有了更加快速的數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)后,我們的生活也會(huì)發(fā)生變化,對(duì)于汽車行業(yè)又會(huì)帶來(lái)哪些新技術(shù)的衍生呢?(今天我們對(duì)于MWC上發(fā)布的新手機(jī)和電腦等產(chǎn)品,就不過多解析了,詳情請(qǐng)關(guān)注鈦媒體MWC專欄)。

縱觀世界車企們正在和各大IT、通訊企業(yè)緊密合作努力開發(fā)出更快的車機(jī)網(wǎng)絡(luò),比如大眾的新MEB EV平臺(tái)就已經(jīng)將5G通訊所需要的硬件安裝在新的平臺(tái)中。

還有哈曼正在研發(fā)被稱為交通信號(hào)燈速度優(yōu)化建議的技術(shù),幫助司機(jī)根據(jù)紅綠燈信息調(diào)整時(shí)速,此外還有交通違規(guī)和道路指示牌提醒、道路施工警告等。

除了跟城市網(wǎng)絡(luò)擁有更好的連接性帶來(lái)更快的道路信息共享外,5G技術(shù)對(duì)車機(jī)娛樂系統(tǒng)的功能提升也是可預(yù)見的,視頻播放甚至實(shí)時(shí)在線游戲?qū)⒔o乘客帶來(lái)更多樂趣。

虛擬駕駛艙

TOP·1:虛擬座艙將提升駕駛輔助功能

車輛在道路上行駛遭遇的情形是復(fù)雜多變的,事實(shí)上我們不能給車輛設(shè)定在不同環(huán)境下的應(yīng)對(duì)程序,即便可以把相對(duì)應(yīng)的程序輸入進(jìn)去,那我們可以想象一下, 其一是設(shè)定程序和編程所消耗的時(shí)間是非常漫長(zhǎng)的,其二是龐大的數(shù)據(jù)量需要存儲(chǔ),要是遇到緊急情況,還需要以非??焖俚姆磻?yīng)完成數(shù)據(jù)的調(diào)配和運(yùn)算。

當(dāng)我們?cè)诮衲甑?月份的CES上看到奧迪和紅旗發(fā)布的虛擬座艙后,就知道如今的模擬器技術(shù)可以在很短的時(shí)間內(nèi)調(diào)查大量可能的場(chǎng)景來(lái)解決問題,并以閃電般的速度對(duì)其進(jìn)行處理。常見的做法是利用安裝在車上的各式各樣傳感器,在汽車行駛過程中隨時(shí)來(lái)感應(yīng)周圍的環(huán)境,收集數(shù)據(jù),進(jìn)行靜態(tài)、動(dòng)態(tài)物體的辨識(shí)、偵測(cè)與追蹤,并結(jié)合導(dǎo)航儀地圖數(shù)據(jù),進(jìn)行系統(tǒng)的運(yùn)算與分析,從而預(yù)先讓駕駛者察覺到可能發(fā)生的危險(xiǎn),從而大大提高車輛在行駛過程中的安全性。

通過高速的數(shù)據(jù)傳輸和處理車輛可以擁有更可靠、更能應(yīng)付現(xiàn)實(shí)駕駛情況的駕駛輔助系統(tǒng),例如自主緊急制動(dòng)(AEB)、高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)等。

快速充電

TOP·2:充電速度更快

如今的我們生活中有很多電子產(chǎn)品都是鋰離子電池給其提供電量,比如手機(jī)、筆記本電腦、電動(dòng)車汽車的燃料電池組等。

鋰離子電池在本質(zhì)上是不能快充的,充電過快的情況下電池容易受到損壞。在大倍率充電條件下,正極材料的晶格容易受到破壞,負(fù)極石墨片層同樣也可能受到損害,這些因素都將加速容量的衰減,從而嚴(yán)重影響動(dòng)力電池使用壽命。因此,嵌入式反應(yīng)的本質(zhì)特征決定了鋰離子電池并不適合高倍率充電。研究結(jié)果已經(jīng)證實(shí),快充快放模式下單體電池的循環(huán)壽命將大幅下降,并且在使用后期電池性能顯著衰減。唯一可以快充的是鈦酸鋰電池(LTO),但其能量密度很低,不適合長(zhǎng)續(xù)航要求的電動(dòng)車。

現(xiàn)今的公共充電樁以高速率充電,直到電池電量達(dá)到80%,由于上述原因會(huì)自動(dòng)退回到更慢的速率,以免損壞電池,這也是電動(dòng)車?yán)m(xù)航不足的一個(gè)原因。

德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)的科研機(jī)構(gòu)借助5G的傳輸速度這一特點(diǎn),研發(fā)出來(lái)一個(gè)能精確模擬電池的玻璃,通過使用電子順磁共振光譜(EPR)的過程,可以準(zhǔn)確觀測(cè)到電池內(nèi)部電鍍的積累量,也能借此更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)嵌入式反應(yīng)進(jìn)行并降低快速充電期間保護(hù)電池所需的余量。

簡(jiǎn)要說明,以前由于鋰離子電池的特性,快充至80%就得改為慢充以保護(hù)電池,如今由于電池內(nèi)部反應(yīng)的可被觀測(cè),可以人為地調(diào)整充電速度,也就實(shí)現(xiàn)了更快速的充電效果,但是電池壽命就會(huì)相應(yīng)的縮短。

倍耐力智能輪胎

TOP·3:智能輪胎

世界上知名的幾大輪胎制造商倍耐力、米其林、馬牌,一直致力于研發(fā)出一款智能民用車輪胎,它會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控,輪胎的胎壓、抓地力、溫度、磨損程度、路面積水情況、還可以針對(duì)不同路面輕微調(diào)整輪胎的硬度。

目前的智能輪胎我們也只能在賽車上看到,就拿F1賽車舉例子來(lái)說吧,使用倍耐力輪胎參賽的F1賽車,都會(huì)使用帶有多種傳感器的輪胎參賽, 但是車隊(duì)通過輪胎內(nèi)部的傳感器檢測(cè)輪胎實(shí)時(shí)狀態(tài)目前還是做不到的,因?yàn)?G數(shù)據(jù)傳輸?shù)南拗?,使得輪胎?shù)據(jù)的更新要延遲30秒到45秒左右,要是5G得到使用我相信這些數(shù)據(jù)就會(huì)實(shí)時(shí)傳送了。

在民用車領(lǐng)域方面,日本輪胎制造商Falken(飛勁)已經(jīng)推出一款智能輪胎,由液態(tài)法呢烯橡膠(LFR)制成,可以幫助輪胎保持更長(zhǎng)時(shí)間的高效工作。該公司聲稱其濕抓地性能可在12,000英里(19312.128公里)內(nèi)保持一致,耐磨性提高51%。此外,Active Tread技術(shù)可感知道路狀況并檢測(cè)潮濕和低溫,使胎面更快速的適應(yīng)路況條件。

德國(guó)大陸集團(tuán)也在為馬牌試驗(yàn)智能輪胎和嵌入式傳感器。駕駛員有時(shí)會(huì)低估輪胎的重要性,新技術(shù)有望提高抓地力和對(duì)路面的快速適應(yīng)性,減少磨損并提高安全性,當(dāng)智能輪胎技術(shù)普及后相信很快就可以實(shí)現(xiàn)與自動(dòng)駕駛的交互。

5G加持下的自動(dòng)駕駛

TOP·4:高級(jí)別的自動(dòng)駕駛真有可能實(shí)現(xiàn)

自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展成果在近些年不斷得到展示,上文中的5G技術(shù)、模擬器技術(shù)、智能輪胎技術(shù)也有望加快自動(dòng)駕駛技術(shù)的真正到來(lái)。

現(xiàn)階段,作為輔助駕駛性質(zhì)的L2和L3級(jí)別自動(dòng)駕駛已經(jīng)使用在少量車型中,為解決駕駛者日常行駛的需求。為什么自動(dòng)駕駛不能大面積的使用呢?

從技術(shù)角度來(lái)看4G網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛需求的數(shù)據(jù)運(yùn)算、調(diào)取和傳輸速度非???,當(dāng)各大車企都把實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的數(shù)據(jù)傳輸基礎(chǔ)的希望寄托在5G身上時(shí),這個(gè)比4G快十倍的通訊技術(shù)在今年的MWC上得到了實(shí)現(xiàn),當(dāng)5G全面商用化后,智能駕駛領(lǐng)域會(huì)出現(xiàn)非常多的L3或L4級(jí)別的產(chǎn)品,至于L5級(jí)別的自動(dòng)駕駛也許可能會(huì)繼續(xù)保持概念階段,等待更加快速的通訊技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn),當(dāng)然越來(lái)越多國(guó)家的立法者也在考慮自動(dòng)駕駛汽車法律上的問題。比如英國(guó)在2018年更改了法律,允許車輛在公路上使用類似遙控停車這樣的設(shè)備。

車載全息影像

TOP·5:更好的車載觸屏和全息投影體驗(yàn)

頗具諷刺意味的是,旨在簡(jiǎn)化車機(jī)控制的技術(shù)在操作體驗(yàn)上卻變得更糟,但觸摸屏侵入汽車市場(chǎng),取代按鈕已經(jīng)成為必然的趨勢(shì)。

20世紀(jì)90年代,隨著汽車獲得更多功能,車廂中微小按鈕的擴(kuò)散已經(jīng)失控,隨著智能手機(jī)的出現(xiàn)和大多數(shù)人的新生活方式,設(shè)計(jì)師認(rèn)為他們有了答案。

目前大多數(shù)觸摸屏的問題在于沒有觸覺反饋,無(wú)法感受到正在觸摸的東西,這就會(huì)迫使司機(jī)將目光轉(zhuǎn)移到屏幕上去。如今一些車廠如奧迪、保時(shí)捷等和一些配件廠如大陸、博世都在努力讓觸摸屏擁有更出色的機(jī)械反饋。大陸的3D Haptic觸摸屏具有引導(dǎo)通道功能,可以幫助引導(dǎo)屏上操作,并在按下按鈕時(shí)以脈沖或振動(dòng)的方式形成觸覺反饋。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)是人們?cè)谶M(jìn)一步開發(fā)的技術(shù),大眾公司在去年的日內(nèi)瓦車展上展示了一款3D全景增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),將全息菜單與ID Vizzion概念車的手勢(shì)控制相結(jié)合使用,不過用戶還得帶上一個(gè)專用的3D眼鏡。

在最新的A級(jí)上,奔馳與哈曼合作開發(fā)的MBUX信息娛樂平臺(tái)也引入了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)的車載導(dǎo)航系統(tǒng)。

AR-HUD的概念也提出已久,最初從飛機(jī)的抬頭顯示系統(tǒng)得到靈感,加上增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展,將各種相關(guān)信息的虛擬圖像投影到擋風(fēng)玻璃上,科技感和便利性都能得到突破。目前包括寶馬、本田、大陸、哈曼、偉世通、WayRay等企業(yè)的AR-HUD項(xiàng)目都在研發(fā)階段,且取得了一定成果。

總結(jié)

2019年,5G時(shí)代的大數(shù)據(jù)將會(huì)引入到車內(nèi),不僅能提升汽車的駕乘體驗(yàn),同時(shí)也會(huì)提升行車的安全。如高速收費(fèi)信息、RTTI、紅綠燈信息、動(dòng)態(tài)停車場(chǎng)/位信息、以車作為身份的授權(quán)、消費(fèi)支付、服務(wù)訂閱、車車通信等信息都會(huì)被汽車所接受,以這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行運(yùn)算處理提供更好的行車體驗(yàn)。

此外5G是能夠助力V2X通訊,其超低時(shí)延、大容量連接、超高速率的特點(diǎn)將會(huì)為無(wú)人駕駛加速。5G的端口時(shí)延從平均50ms下降到10ms內(nèi),同時(shí)1平方公里內(nèi)能同時(shí)連接100萬(wàn)個(gè)網(wǎng)絡(luò),這些技術(shù)優(yōu)勢(shì)可以滿足智能交通和自動(dòng)駕駛的要求。

5G將會(huì)具有更強(qiáng)的性能、更多的場(chǎng)景和全新的生態(tài),這必然會(huì)引發(fā)新一輪的市場(chǎng)社會(huì)

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