智能網(wǎng)聯(lián)汽車的概念以及應(yīng)該重點(diǎn)研究的關(guān)鍵技術(shù)總結(jié)

智能汽車是在一般汽車上增加雷達(dá)、攝像頭等先進(jìn)傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，通過車載環(huán)境感知系統(tǒng)和信息終端實(shí)現(xiàn)與車、路、人等的信息交換，使車輛具備智能環(huán)境感知能力，能夠自動(dòng)分析車輛行駛的安全及危險(xiǎn)狀態(tài)，并使車輛按照人的意愿到達(dá)目的地，最終實(shí)現(xiàn)替代人來做駕駛決策及操作的目的。

智能汽車的初級(jí)階段是具有先進(jìn)駕駛助系統(tǒng)( Advanced Driver Assistance Systems,ADAS)的汽車，智能汽車與網(wǎng)絡(luò)相連便成為智能網(wǎng)聯(lián)汽車。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車本身具備自主的環(huán)境感知能力，也是智能交通系統(tǒng)的核心組成部分，是車聯(lián)網(wǎng)體系的一個(gè)結(jié)點(diǎn)，通過車載信息終端實(shí)現(xiàn)與車、路、行人、業(yè)務(wù)平臺(tái)等之間的無線通信和信息交換。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的聚焦點(diǎn)是在車上，發(fā)展重點(diǎn)是提高汽車安全性，其終極目標(biāo)是無人駕駛汽車。

因此，智能網(wǎng)聯(lián)汽車( Intelligent Connected Vehicle,ICV)屬于一種跨技術(shù)、跨產(chǎn)業(yè)域的新興汽車體系。

從不同角度、不同背景對(duì)它的理解是有差異的，各國對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的定義不同，叫法也不盡相同，但終極目標(biāo)都是可上路安全行駛的無人駕駛汽車。

從狹義上上講，智能網(wǎng)聯(lián)汽車是搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)V2X智能信息交換共享，具備復(fù)雜的環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制和執(zhí)行等功能，可實(shí)現(xiàn)安全、舒適、節(jié)能、高效行駛，并最終可替代人來操作的新一代汽車。

從廣義上講，智能聯(lián)汽車是以車輛為主體和主要節(jié)點(diǎn)，融合現(xiàn)代通信和網(wǎng)路技術(shù)，使車輛與外部節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)信息共享和協(xié)同控制，以達(dá)到車輛安全、有序、高效、節(jié)能行駛的新一代多車輛系統(tǒng)。

知道了智能網(wǎng)聯(lián)汽車的概念之后，接下來一起了解一下智能網(wǎng)聯(lián)汽車都有哪些關(guān)鍵技術(shù)？

（1）環(huán)境感知技術(shù)

環(huán)境感知包括車輛本身狀態(tài)感知、道路感知、行人感知、交通信號(hào)感知、交通標(biāo)識(shí)感知、交通狀況感知、周圍車輛感知等。

其中車輛本身狀態(tài)感知包括行駛速度、行駛方向、行駛狀態(tài)、車輛位置等；道路感知包括道路類型檢測(cè)、道路標(biāo)線識(shí)別、道路狀況判斷、是否偏離行駛軌跡等；

行人感知主要判斷車輛行駛前方是否有行人，包括白天行人識(shí)別、夜晚行人識(shí)別、被障得物遺擋的行人識(shí)別等；

交通信號(hào)感知主要是自動(dòng)識(shí)別交又路口的信號(hào)燈、如何高效通過交又路口等；

交通標(biāo)識(shí)感知主要是識(shí)別道路兩側(cè)的各種交通標(biāo)志，如限速、彎道等，及時(shí)提醒駕駛員注意；

交通狀況感知主要是檢測(cè)道路交通擁堵情況、是否發(fā)生交通事故等，以便車輛選擇通暢的路線行駛；

周圍車輛感知主要檢測(cè)車輛前方、后方、側(cè)方的車輛情況，避免發(fā)生碰撞，也包括交叉路口被障礙物遮擋的車輛。

在復(fù)雜的路況交通環(huán)境下，單一傳感器無法完成環(huán)境感知的全部，必須整合各種類型的傳感器，利用傳感器融合技術(shù)，使其為智能網(wǎng)聯(lián)汽車提供更加真實(shí)可靠的路況環(huán)境信息。

（2）無線通信技術(shù)

長距離無線通信技術(shù)用于提供即時(shí)的互聯(lián)網(wǎng)接入，主要用4G/5G技術(shù)，特別是5G技術(shù)，有望成為車載長距離無線通信專用技術(shù)。短距離通信技術(shù)有專用短程通信技術(shù)（DSRC）、藍(lán)牙、WiFi等，其中DSRC重要性較高且亟須發(fā)展，它可以實(shí)現(xiàn)在特定區(qū)域內(nèi)對(duì)高速運(yùn)動(dòng)下移動(dòng)目標(biāo)的識(shí)別和雙向通信，例如V2V、V2I雙向通信,實(shí)時(shí)傳輸圖像、語音和數(shù)據(jù)信息等。

（3）智能互聯(lián)技術(shù)

當(dāng)兩個(gè)車輛距離較遠(yuǎn)或被障礙物遮擋，導(dǎo)致直接通信無法完成時(shí)，兩者之間的通信可以通過路側(cè)單元進(jìn)行信息傳遞，構(gòu)成一個(gè)無中心、完全自組織的車載自組織網(wǎng)絡(luò)，車載自組織網(wǎng)絡(luò)依靠短距離通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)V2V和V2I之間的通信，它使在一定通信范圍內(nèi)的車輛可以相互交換各自的車速、位置等信息和車載傳感器感知的數(shù)據(jù)，并自動(dòng)連接建立起一個(gè)移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)，典型的應(yīng)用包括行駛安全預(yù)警、交叉路口協(xié)助駕駛、交通信息發(fā)布以及基于通信的縱向車輛控制等。

（4）車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

目前汽車上廣泛應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)有CAN、LIN和MOST總線等，它們的特點(diǎn)是傳輸速率小、帶寬窄。隨著越來越多的高清視頻應(yīng)用進(jìn)入汽車，如ADAS、360度全景泊車系統(tǒng)和藍(lán)光DVD播放系統(tǒng)等，它們的傳輸速率和帶寬已無法滿足需要。以太網(wǎng)最有可能進(jìn)入智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境下工作，它采用星形連接架構(gòu)，每一個(gè)設(shè)備或每一條鏈路都可以專享100M帶寬，且傳輸速率達(dá)到萬兆級(jí)。同時(shí)以太網(wǎng)還可以順應(yīng)未來汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，即開放性兼容性原則，從面可以很容易地將現(xiàn)有的應(yīng)用入到新的系統(tǒng)中。

（5）先進(jìn)駕駛輔助技術(shù)

先進(jìn)駕駛輔助技術(shù)通過車輛環(huán)境感知技術(shù)和自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)道路、車輛、行人、交通標(biāo)志、交通信號(hào)等進(jìn)行檢測(cè)和識(shí)別，對(duì)識(shí)別信號(hào)進(jìn)行分析處理，傳輸給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，保障車輛安全行駛。先進(jìn)駕駛輔助技術(shù)是智能網(wǎng)聯(lián)汽車重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)，其成熟程度和使用多少代表了智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)水平，是其他關(guān)鍵技術(shù)的具體應(yīng)用體現(xiàn)。

（6）信息融合技術(shù)

信息融合技術(shù)是指在一定準(zhǔn)則下利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)多源信息分析和綜合以實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用的分類任務(wù)而進(jìn)行的處理過程，該技術(shù)主要用于對(duì)多源信息進(jìn)行采集、傳輸、分析和綜合，將不同數(shù)據(jù)源在時(shí)間和空間上的冗余或互補(bǔ)信息依據(jù)某種準(zhǔn)則進(jìn)行組合，產(chǎn)生出完整、準(zhǔn)確、及時(shí)、有效的綜合信息，智能同聯(lián)汽車采集和傳輸?shù)男畔⒎N類多、數(shù)量大，必須采用信息融合技術(shù)才能保障實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。

（7）信息安全與隱私保護(hù)技術(shù)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車接入網(wǎng)格的同時(shí)，也帶來了信息安全的問題，在應(yīng)用中，每輛車及其車主的信息都將隨時(shí)隨地地傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中被感知，這種顯露在網(wǎng)絡(luò)中的信息很容易被竊取、干擾甚至修改等，從而直接影響智能網(wǎng)聯(lián)汽車體系的安全，因此在智能網(wǎng)聯(lián)汽車中，必重視信息安全與隱私保護(hù)技術(shù)的研究。

（8）人機(jī)界面技術(shù)（HMI）

人機(jī)界面技術(shù)，尤其是語音控制、手勢(shì)識(shí)別和觸摸屏技術(shù)，在全球未來汽車市場(chǎng)上將被大量采用。全球領(lǐng)先的汽車制造商，如奧迪、寶馬、奔馳、福特以及菲亞特等都在研究人機(jī)界面技術(shù)。

不同國家汽車人機(jī)界面技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)也不盡相同。美國和日本側(cè)重于是遠(yuǎn)程控制，主要通過呼叫中心實(shí)現(xiàn)；德國則把精力放在車主對(duì)車輛的中央控制系統(tǒng)，主要是奧迪的MMI、寶馬的iDrive、奔馳的 COMMAND。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車人機(jī)界面的設(shè)計(jì)，其最終目的在于提供好的用戶體驗(yàn)，增強(qiáng)用戶的駕駛樂趣或駕駛過程中的操作體驗(yàn)，它更加注重駕駛的安全性，這樣使得人機(jī)界面的設(shè)計(jì)必須在好的用戶體驗(yàn)和安全之間做好平衡，很大程度上安全始終是第一位的。智能網(wǎng)聯(lián)汽車人機(jī)界面應(yīng)集成車輛控制、功能設(shè)定、信息娛樂、導(dǎo)航系統(tǒng)、車載電話等多項(xiàng)功能，方便駕駛員快捷地從中查詢、設(shè)置、切換車輛系統(tǒng)的各種信息，從面使車輛達(dá)到理想的運(yùn)行和操縱狀態(tài)。未來車載信息顯示系統(tǒng)和智能手機(jī)將無縫連接，人機(jī)界面提供的輸入方式將會(huì)有多種選擇，通過使用不同的技術(shù)允許消費(fèi)者能夠根據(jù)不同的操作、不同的功能進(jìn)行自由切換。