当软件定义汽车成为趋势，未来汽车是否可以理解为四个轮子上的超级计算机？
随着汽车市场整体趋冷，越来越多的舆论认为汽车行业已经是夕阳行业，属于被淘汰的产业。 然而真正行业内部的从业人员，感受却是不一样的。虽然汽车市场整体的确在下行，但行业内部的技术革新却是日新月异，各大企业都在努力的追逐新技术在汽车上的应用。 像过去某些企业那样，依靠山寨外形、低价走量的做法，在目前的市场环境下，无异于自杀行为。 汽车行业最大的优势，是其超强的技术集成能力。例如现在非常火的智能驾驶、车联网、新能源等概念，其实并非源于汽车行业本身的革新，而是随着其他产业的发展进步产生了新的科技，自然而然的被汽车行业所吸纳，集成到汽车上来，成为了汽车产业本身的推动力。  汽车行业最近几年的发展趋势，对于通讯技术的确也有了越来越高的诉求。 相信大家都听说过汽车产业所谓的“新四化”，即电动化、网联化、智能化、共享化。 电动化，指的是新能源技术在汽车上的应用，包括电池、电机、电控等； 网联化，指车联网技术，包括但不限于车载娱乐系统、语音及体感交互、移动支付等； 智能化，指智能驾驶、驾驶辅助以及最高阶段的无人驾驶技术； 共享化，指汽车共享和移动出行；  在新四化里面，其中的智能化、网联化都依赖于高速度、低延迟的通讯技术，5G技术的出现，必将对汽车智能化、网联化的发展产生巨大的推动作用。  5G通讯技术，是通讯领域目前最前沿的技术，刚刚开始启动商业化进程不久，目前国内也只有部分大城市才有部分5G热点覆盖。相对目前的4G技术，5G的主要提升点包括网络速率、流量密度、传输延迟、适用速度等等，详细见下面图表。    目前，智能驾驶技术正经历从理论到落地的过程，部分主流车企都已经具备了L2级别智能驾驶辅助的能力，而像特斯拉、奥迪等少数在科技方面比较积极的车企，已经在尝试在量产车上装备更高等级的智能驾驶系统。 比如不久前发布的奥迪Q8，就装备了L3级别智能驾驶系统。Q8所具备的L3级别智能驾驶能力，可以支撑其在某些特定环境下，比如道路情况、交通信号、周边车辆行驶稳定程度等各项外部环境较为稳定的情况下，实现完全自动化行驶的能力。下面这个高速拥堵路况，就是奥迪A8/Q8的智能驾驶系统可以启动完全自主操控的典型场景。   这种程度的智能驾驶，目前基本完全依赖于车辆本身的感知和分析能力，可以算作是L5级别完全自动驾驶实现前的一个基础能力水平。 下图展示了Q8所装备的各类感知传感器数量、类型和布置情况，包括长距离毫米波雷达、激光雷达、前置摄像头、中距离角雷达、超声波雷达、360全景摄像头等等一系列感知设备一应俱全，可以支撑Q8实现包括自动泊车、自适应巡航、车道保持辅助乃至拥堵路况自动驾驶等一系列功能。     即便如此，当前Q8所具备的智能驾驶能力，距离真正的L5级别智能驾驶所要求的能力，仍然相去甚远。从L3级别向更高级别提升，仅仅依靠当前车辆自身的感知能力是远远不够的，还需要更多的来自车辆以外的信息源进行辅助。这里的几项关键技术包括高精度地图、厘米级高精定位、V2X（Vehicle to Everything)等等。  目前的智能驾驶所具备的环境感知能力，大都基于毫米波雷达、激光雷达、前置摄像头等硬件，这些感知设备的感知范围在几十米到上百米不等，应对简单路况的驾驶还好，如果仅靠这些感知设备，实现更加复杂路况的智能驾驶就有些力不从心了。这时候，基于高精度地图、厘米级高精度定位的路径规划、路径预测技术，就有了用武之地。   相比我们平常使用的普通导航地图，高精度道路导航地图描绘的道路信息更加丰富，包含的细节更多，因此它的数据量也更加庞大。 普通导航地图每千米的数据量约是1KB，而高精度道路导航地图每千米的数据量大约是100MB，比普通导航数据量多了10万倍！ 而且高精度道路导航地图中的数据类型复杂多样，数据量急剧增加，并且数据处理的实时性要求较高。另外，目前大家使用导航时，经过某些复杂路况如隧道、桥梁时，可能偶尔会遇到定位失败、定位漂移等情况，这在自动驾驶的工况下很可能会导致交通事故。 很显然，目前的4G网络很难胜任高精度地图所需的数据量和实时性要求，定位精度和可靠性也无法满足高级别智能驾驶的需求。 未来的5G网络拥有更高的传输能力和低延迟，同时相比4G更高密度的基站，也为更高的定位精度提供了基础。 实现更高级别智能驾驶的另一项关键技术是V2X（Vehicle to Everything) 所谓V2X，指的是车辆与各个外部对象之间的信息交互，包括：车与车之间（Vehicleto Vehicle，V2V）、车与基础设施之间（Vehicleto Infrastructure，V2I）、车与人之间（Vehicleto Pedestrian，V2P）、车与网络之间（Vehicleto Network，V2N）的交互。   V2X有两大技术标准，其一是DSRC，全称是dedicated short range communication，专用短距离通信技术，这项标准由美国交通局USDOT推动，包括专用的路边设备和车载网络设备。 另一个则是基于蜂窝网络技术、与5G紧密相关的C-V2X（Cellular V2X），它基于现有的移动通讯网络，不需要研发生产专用的通讯设备，相比之下有更强的经济性和实用性。 （PS:一个是美国力推的标准，一个基于我国力推的5G技术，相信哪个在国内更有前景是很明显的）    在未来逐渐普及的智能驾驶中，绝不仅仅是独立的一辆辆车各自为战，各自把控自身的行驶路线，而是所有的道路车辆，与道路、交通信号设施等共同构成一个整体，在统一的交通网络管理下协调运行。 这种级别的通讯数据量，以及对数据实时性的高要求，传统的4G网络是很难胜任的。有了5G通讯技术之后，C-V2X所能提供的通讯速度和容量大大提高，这就有利于汽车电脑能够快速获取到自动驾驶汽车检测到的道路环境、交通状况、行人动作等高清视频和其他数据，从而做出有效判断。   曾几何时，车联网还是一个家用车上比较稀有的玩意，装个大屏、支持4G连接的车型可以被专门命名为“4G互联版”作为噱头。 现如今，车联网已经逐渐普及了，很多车系都是全系标配，再不济除了最低配之外，也都得给配上了。这年头，没有个10寸大屏、没有4G连接、没有TBOX，出去真的不好意思打招呼。 未来，车载UI系统的大趋势是交互形式的多样化和直观化，仅仅一块中控大屏并不能满足要求。我们也看到，越来越多的汽车开始装备全液晶仪表，与中控屏形成联动。 甚至，有部分车型尝试在上述两块屏的基础上，增加更多的屏幕，比如上面提到过的奥迪Q8，除了10.1寸中控屏，12.3寸全液晶仪表之外，还在副仪表台的位置增加了一块8.6寸液晶触控屏。 这三块屏幕不仅仅是简单的堆砌，更是在功能性上按照使用逻辑做出了划分：12.3寸全液晶仪表负责车辆状态显示、导航和地图信息等与驾驶直接相关的信息显示，10.1寸中控屏负责多媒体娱乐系统、车辆设置、倒车影像等信息显示，副仪表台上的8.6寸负责空调、座椅等信息显示和功能设定。    很显然，触控化是未来车辆HMI设计的一大趋势，奥迪的MMI系统在贯彻触控操作方面做的比较彻底。除了触控之外，像语音识别、手势识别等全新的交互方式，也正在逐渐出现和普及，比如宝马高端车型装备的手势控制系统，可以依靠手势实现接挂电话、调节音量、选择歌曲、控制导航、控制车辆（空调、座椅、窗户等）等功能，还包括主驾和副驾、后排乘客交互的多种场景。   对于用户来说，车联网系统最常见的应用场景主要包含在线地图导航、智能语音识别交互、在线娱乐等等。其中在线地图导航是一个使用频率极高，用户感知非常强烈的应用场景。 传统的车载导航，大多场景是以平面形式呈现，仅仅在较为复杂的路口以静态图片形式展示路口详细信息，并不够直观，路况复杂时还是存在不小走错路的可能性。   像奥迪的虚拟座舱这类完善程度更高的导航系统，在地图数据完整的情况下，已经能够支持更加详细和直观的导航信息呈现模式了。   虚拟座舱利用全液晶仪表，在仪表盘上显示完整的导航信息，分辨率远高于普通手机导航，驾驶视角也更加有利于行驶安全。   地图数据支持的情况下，能够展示完整的城市3D道路场景，远胜于普通的2D导航。   奥迪在在线导航领域的尝试，为未来5G技术落地提供了有益的探索。目前受限于4G网络以及地图数据的完整性，但在所有地区实现类似奥迪虚拟座舱这样的效果仍然有难度。 随着5G技术的应用，相信会有越来越多的实用高精度3D地图在汽车上实现应用。 我是阿福，车企产品经理，经常分享实用的汽车选购知识。如果你对一切汽车相关的东西感兴趣，请关注我。