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        未來汽車時代將比預期更早到來

        當我們激動地談論未來汽車的時候,你可能會認為完全自動駕駛汽車這個想法真大膽,在多向前邁幾步,我們就能實現它。但事實上,我們還沒有走到那一步,有些懷疑論者甚至認為前路困難重重,我們永遠也不可能實現。但作為工程師,我們知道自動駕駛一定能夠實現。問題的關鍵在于實現還需要多久、最佳路線是哪一條以及需要付出多少成本。

        我們展開一張地圖,看看可以如何從汽車電子設備的角度來實現這個目標。首先要知道把所有不同的元件組合在一起實現無縫連接的安全性能是一項很大的工程。好消息是,我們已經初窺門徑:今天的先進駕駛輔助系統(ADAS)已經包括了緊急制動輔助、線控轉向和防撞等功能。如果想實現在每一輛車上都配備這樣的先進技術,相關系統必須先實現高性能、低成本和低功耗的目標。而這正是協同設計鏈生態系統擅長并且持續在優化的領域。這些核心工程理念是一個指南針,將在地圖上為我們導航,引導我們最終實現自動駕駛。

        汽車的開源開發
        近期,雷諾正與 ARM 合作開放旗下 Twizy 車型的軟件和硬件架構。開源開發可以加快新功能的研發速度并催生出不同的版本,這對 ARM 生態系統來說是非常激動人心的一步,汽車廠商可以與更多的半導體供應商展開合作。我們的合作伙伴不斷挑戰極限,實現了大量汽車技術應用案例——從最小的傳感器到最高的計算能力,滿足了功能豐富的車載信息娛樂系統(IVI)和 ADAS 的需求。ARM 與其合作伙伴將技術知識產權、工具應用和軟件開發相結合,創造出具備可擴展性和安全性的未來汽車體驗。

        對汽車電子設備設計來說,現在也許是最關鍵的時刻。一個由數據和技術驅動的世界由此誕生。在這里,新的業務模式為用戶帶來全新的選擇和體驗。確實,隨著汽車自動化的程度不斷提高,相較于駕駛本身,未來的駕駛體驗可能越來越注重舒適性、娛樂性以及車主希望的一些特定性能。例如,小型城市汽車配備的某些功能如果出現在家用車或 SUV 身上可能顯得格格不入。使用多家供應商可以加快研發速度并帶來更豐富的選擇。

        我們剛才舉例說明了生態系統創新可以如何幫助汽車設計師盡早研發出完全自動駕駛的汽車,F在,我們來仔細研究一下 ARM 生態系統解決汽車兩大關鍵領域車載娛樂系統(IVI )和高級輔助駕駛系統(ADAS)的方法。這兩個領域也是自動駕駛能否成功實現的關鍵所在。

        IVI 是連接汽車與外界的紐帶
        朱尼普研究公司(Juniper Research)最近發表了一項新的研究,標題為“M2M:2016-2021跨國企業、服務提供商和原始設備制造商的戰略和機會”。研究得出的結論是,未來五年,聯網汽車信息娛樂系統和遠程信息系統的數據將占據所有 M2M(機器對機器)數據流量的 98%。

        這對汽車廠商和 IVI 芯片制造商來說意味著諸多挑戰,比如散熱、面積和功耗方面的限制。這些挑戰是因為需求更加多樣化,需要為大尺寸屏幕供電、實現觸感回饋、顯示多個來源的多個應用等等。而移動設計領域數十年的經驗此時就可以運用到汽車領域:ARM 的低功耗處理器,結合big.LITTLE™ 技術,讓制造商能夠為 IVI 體驗提供穩定的高性能。

        由于 IVI 可以將用戶與外界聯系起來,因此通訊安全必須得到保障,應用和車載軟件也必須及時更新。一個著名的案例是,黑客查理•米勒利用車載系統的一個安全漏洞侵入了一輛 Jeep,可見,數據安全有多么重要。行車安全也是一個問題,不少系統要考慮到駕駛員的安全問題,所以要滿足 ASIL B 或更高的標準。

        技術的選擇同樣重要,因為 IVI 應用程序包含 GPS 導航、廣播、遠程信息處理、視頻播放等功能,而這些功能的計算需求各不相同。為每一項任務選擇正確的處理器意味著減少散熱,進而降低車上的冷卻需求,在減輕車重和降低成本的同時提高可靠性。

        無縫駕駛艙體驗離不開綜合運算

        沿著地圖前進,我們現在從駕駛艙內部切換到車身的外圍來研究 ADAS。

        ADAS 為整輛車分配情報
        分析師們預測, 2016 年到2025 年,普通轎車的車載計算能力將提高 100 倍,為 ADAS 和 IVI 功能提供更好的支持。 ADAS 需要綜合車身密布的各類傳感器發送的信息,將它們匯總到一個大型處理單元進行數據分析并作出實時決策,所以這個過程將會涉及海量的計算,雷達、激光雷達、超聲波和攝像頭這些傳感器都是為了提升駕駛者的安全而設計的。
        由于我們將駕駛員身份所要承擔的安全責任轉交給了汽車本身,因此,安全的操作在這里非常重要,ADAS 元件必須按照最高的安全標準來設計,其中不少都達到了 ASIL D 等級。


        遍布車身各處的 ADAS 傳感器提升駕駛者安全

        多樣化的功能意味著我們需要一套包羅萬象的生態系統來實現各個領域的專業計算,讓原始設備制造商能夠為每一輛汽車作出最好的選擇——無論是小型城市車、豪華轎車還是 SUV。主體元件必須尺寸緊湊而且高度集成,還必須能夠抵抗來自外部和內部的干擾。如果你是利用汽車傳感器來判斷是否能夠超車,那么你一定希望不會有黑客入侵它。

        由于管理多個處理器會受到成本、功耗和散熱方面的限制,所以ADAS與IVI在處理某一些任務的時候也有特定的需求,在 ARM 多樣化低功耗技術和基于標準架構的綜合生態系統支持下,無論什么車型或規格,原始設備制造商都可以滿足特定需求并實現輕松集成。

        安全是每個人的責任
        行車安全至關重要,因為安全一旦出問題就可能造成財產損失或人身傷害。同樣,媒體近來經常提到的數據安全也是重中之重——它不僅事關行車安全,而且隨著黑客攻擊形式不斷進化,我們還需確保在未來10-15年間,汽車也能時刻處于安全狀態。任何一家供應商都無法憑借一己之力確保汽車的行車安全和數據安全,實現這個目標需要生態系統中的多家企業通力合作,從硬件到軟件,從操作系統到汽車廠商都需要參與進來。使用標準架構可以幫助汽車廠商降低成本、提高可擴展性并確保最快的上市時間。

        ARM 為汽車系統提供全面的安全解決方案,為汽車技術的運用提供可靠的安全基礎,從傳感器到服務器,這些解決方案已經成功應用于數十億款手機、網絡和嵌入式應用程序。在汽車安全解決方案領域的夢之隊——ISO 26262 支持和 TrustZone 技術幫助下, ARM 為原始設備制造商和車聯網用戶奠定了值得信賴的基礎。

        ARM 技術為汽車的未來奠定基礎

        ARM 生態系統堅持開展技術合作,提供更多樣化的解決方案,致力于合作研發安全的可擴展芯片,滿足每一項功能所需的性能。這段旅程也許看來漫長,但是從微小的雷達傳感器到強大的 IVI 和 ADAS 控制器,自動駕駛技術的未來將比你想象的更早到來。


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