电脑卡死可以重新开机 无人驾驶“卡壳”了该咋办？
2017-08-21 15:40
来源：盖世汽车
[摘要] 如何保障如此庞大数据量的高效传输将成为车企面临的一大难题。设想下，万一哪个部位出现断路，抑或被屏蔽，或者网络反应太慢等，导致无人驾驶汽车“卡壳”，那该如何解决？
前一阵子， “李彦宏乘坐无人驾驶车上五环”的话题瞬间占据各大媒体头条。先抛开交通违规的反转剧情不说，仅无人驾驶这个点就足够让百度又“火”了一把。
无怪企业抛噱头，当今，谈人工智能尤其涉及汽车领域，不说无人驾驶似乎你就OUT了。相反，只要跟此技术沾点边，则会立刻显得高大上，富有科技Style，谁让人家是数字化时代下的“当红小生”叻！就连票房爆棚的《速度与激情8》也将其作为一个重要的吸睛点。
无人驾驶作为未来出行趋势，承载了消费者和汽车制造厂商的众多科技梦想。虽然真正实现还有较长一段路程，然在数字化发展过程中足以让人兴奋和聚焦。除了百度外，我们还看到奔驰、福特等车企以及零部件巨头博世、大陆等企业的无人驾驶测试车已经上路。
不仅如此，奥迪近期放出消息，其首款采用无人驾驶技术的量产车型将于2017年推出，而沃尔沃、福特、宝马则对外声称2021年将推出完全自动驾驶汽车，并使其上路…，这意味着无人驾驶将不再是理想化或概念化，而是即将成为现实，走进大众生活。
不过当由原来的耍酷炫秀真正进入“实战”时，诸多的挑战亦伴随而至，而大数据的传输和处理则是当中首要解决的问题之一。大数据分析师、BigData-Startups.com创始人马克·冯·里吉门纳姆(Mark van Rijmenam)曾表示，如果无人驾驶汽车每秒生成1GB数据（相当于每秒发送20万封纯文本电子邮件或用电脑上传100张高清数码相片），那么每年产生的数据量将达到约2PB(千万亿字节)。据了解，里吉门纳姆是根据每辆汽车每年行驶600小时(216万秒)得出这一结论的，或许未来无人驾驶所产生的数据量还不止于此。
因此，如何保障如此庞大数据量的高效传输将成为车企面临的一大难题。设想下，万一哪个部位出现断路，抑或被屏蔽，或者网络反应太慢等，导致无人驾驶汽车“卡壳”，那该如何解决？这时你不能像电脑卡死了去重启，或出现故障了拿去维修，车辆驾驶毕竟关乎人身安全。
可靠的数据传输是强制性要求
目前来看，无论是自动驾驶还是无人驾驶，大数据产生及高速传输应用主要呈现为以下几个方面：
1、车载信息娱乐系统（IVI）；随着消费升级和需求的多元化，我们看到，IVI所呈现的显示器屏幕增大、数量增多，而所涉及的内容和功能也更多、更详尽，如3D导航、辅助驾驶、故障检测、车辆信息、车身控制、移动办公、无线通讯、车机互联、基于在线的娱乐功能及TSP服务等一系列应用。
所有应用在给驾乘者带来前所未有的感官享受和信息需求的同时，也带来庞大的数据量。而一旦数据传输发生问题，联想到手机和电脑使用过程中的烦扰，恐怕有过之而无不及。
2、高级驾驶辅助系统（ADAS）；汽车智能化的发展，诸如自适应巡航系统、车道偏离预警系统、自动泊车、自动紧急刹车等功能不断延伸。而随着技术的进一步发展，基础传感器、摄像头、雷达所采集的信息量也会越来越大，而其他车身传感器所需数量亦将会增加不少。所有这些均关系到车辆行驶安全性，数据传输方面更是马虎不得。
而在此方面的传输，现有的CAN总线已很难满足需求。目前诸多企业将目光聚焦于成本低、重量轻且效率高的以太网技术上。
3、车联网；现在人们更多地将无人驾驶车称作“智能网联”车。除智能化外，还涉及车辆到后台（V2B）、车到车（V2V）、车到基础设施（V2I）、车到用户（V2U）和/或卫星通信的可靠的空中（OTA）数据流的集中，实现车的联网功能。如果没有一定的吞吐量和高效的传输方案，无人驾驶只能停留在L2阶段止步不前，安全性更不用提。
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从以上来看，无论是愈加复杂的人机界面，还是逐步增多的传感器系统，又或是未来的车联一切，这些都会使高速数据节点的数量倍增。据行业预计，2020年数据速率将远远超过12Gbps。
而对于无人驾驶汽车来说，安全是底线，也是最主要的愿景。传输过程中任何一个节点出现问题或传输滞后，造成的后果难以想象。因此，可靠的数据传输对无人驾驶来说是强制性要求，而这一标准和要求的实现，则需要可靠的汽车连接系统作为支撑。
无人驾驶的连接解决方案
近年来，随着汽车电子产品的应用日益增加，推动了汽车连接器应用数量的增长。据估计，每辆汽车预计使用到600~1,000个电子连接器。目前全球汽车连接器约占连接器产业15%左右，随着智能网联汽车的快速发展，未来有望占有更大的比例。不过如上述所言，随着无人驾驶的到来，连接器除了要满足严苛环境下的耐高温、抗震等条件外，还要不断适应更为复杂的网络架构设计，满足大数据条件下的高效传输需求。相当于要在这个小小的元器件身上再注入更多能量，对于供应商来说，又一次极限挑战摆在面前。
不过，一些企业在此方面已经开始挑战和尝试，并且取得了相应进展。根据大数据的来源和传输应用场景，行业领先的连接解决方案提供商TE Connectivity（TE）亦将高速高频信号在智能网联汽车上的应用分为三个类别：信息娱乐链接、以太网链接和安全链接；并围绕此开发出了相对应的产品系列。
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以下为盖世汽车记者所梳理的部分技术，供行业参考：
HSD连接器平台：为满足车载娱乐系统显示屏不断增大及分辨率精度提升的要求，TE开发出了HSD系列产品。据了解，在专有数据传输协议下， HSD可达到3Gbps的数据传输速率。据相关负责人表示，通过使用下一代传输协议，其很快就可以达到6Gbps的速度。
光信号连接器平台：该产品也是专为满足信息娱乐系统的连接需要而开发的，符合MOST规范的要求。它使用塑料光纤（POF）作为物理层，并以高达150Mbps的速率来运行数据。
HSL接口：现在手机已喊出“充电两分钟，通话两小时”的口号，因此汽车USB充电端口的升级势在必行。TE的HSL产品已可满足USB2.0 480MB/秒的传输速率，更重要的是，可以支持2.5A的大电流充电。TE表示，未来USB Type-C将成为主要发展趋势，目前正在开发此方面产品，届时充电功率将会达到100瓦，也即是说不仅仅手机，电脑充电也会顺利完成。
NanoMQS连接器：该产品为了满足汽车以太网数据传输而设计，提供了用于差分对数据传输的解决方案，实现了采用坚固耐用的汽车级端子来满足100BASE-T1以太网链接的需求。其优点在于，在遵循特殊应用指南的同时，可以灵活地对标准连接器进行重新使用和配置。
MATEnet 模块化和可扩展连接器平台：该产品亦是汽车以太网链路的关键元件，传输速率高达 1 Gbps。据了解，通过使用已有的高度调制的数据传输技术，MATEnet连接器有潜力以高达6Gbps的数据速率运行。
无论是NanoMQS连接器，还是MATEnet 模块化和可扩展连接器平台，均是用于ADAS安全系统中功能模块与处理器之间的连接；而用在摄像头和处理器之间的则是Fakra 连接器和MATE-AX连接器。
MATE-AX连接器：该产品是下一代小型同轴连接器，专为高速率、频率高达9GHz的射频性能以及紧凑高效的体积要求而设计。其电气性能符合连接和零部件级别信号完整性以及EMI要求，且坚固紧凑的设计拥有不同的变型，适用于不同的环境条件。
WiFi/BT和4GLTE等天线产品：作为主营产品，TE的天线在消费类产品中名列行业第二，未来这种先进的经验将会被移植到汽车上，以满足车联网大数据的传输需求。
无怪企业抛噱头，当今，谈人工智能尤其涉及汽车领域，不说无人驾驶似乎你就OUT了。相反，只要跟此技术沾点边，则会立刻显得高大上，富有科技Style，谁让人家是数字化时代下的“当红小生”叻！就连票房爆棚的《速度与激情8》也将其作为一个重要的吸睛点。
传输途中的多重保护
任何事情不怕一万，就怕万一。无人驾驶所面临的环境是苛刻的，而连接器一旦某个节点出现问题，则会出现牵一发而动全身的境况。
针对此，TE相关负责人表示，且不说无人驾驶，在已经量产的车型上，不少客户遇到过在高振动和高温下连接器突然失效的问题，最无奈的是有时连原因都找不到。这是因为工业类和民用产品用的是单点接触的连接器，一旦发生问题没有备选方案。针对此，TE采用了多点接触的技术方式，设计相对比较复杂，每时每刻都会保证端子有几个点是通的，不会产生瞬间丢失信号的情况。
而在天线产品上，该负责人亦表示，自动驾驶对抗干扰能力的要求很高，当中包括自身发射的信号不要影响到其他车辆和被其他信号所干扰两种情况。就连接器产品本身来讲，其设计都具有屏蔽抗干扰能力，目前的问题关键是要减少对其他外界车辆的影响。此点同样适用于高压连接器。
综上所述，无论是满足高速传输的HSD连接器、或MATEnet连接器，还是天线产品，又或是连接上的多重保护技术，可以看到目前针对无人驾驶的研发已经渗入到细节。除车企外，包括TE在内的供应商亦在从每个节点去为其安全保驾护航，进一步去印证了这种驾驶技术并非仅仅是狂热，而是脚踏实地地在逐步变成现实。
