智能網(wǎng)聯(lián)帶來(lái)的機遇和挑戰

        2020年，國家發(fā)改委、科技部、工信部、財政部聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于擴大戰略性新興產(chǎn)業(yè)投資 培育壯大新增長(cháng)點(diǎn)增長(cháng)極的指導意見(jiàn)》，提出穩步推進(jìn)車(chē)聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)集成創(chuàng )新和融合應用，加快智能汽車(chē)產(chǎn)業(yè)基礎支撐能力建設，推動(dòng)智能汽車(chē)與智慧城市協(xié)同發(fā)展。
        由此不難看出，智能網(wǎng)聯(lián)的時(shí)代即將到來(lái)，智能汽車(chē)產(chǎn)業(yè)將為智慧城市與智能交通的發(fā)展帶來(lái)一系列機遇和挑戰。智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)是汽車(chē)、電子、信息通信、道路交通運輸等行業(yè)深度融合的新型產(chǎn)業(yè)形態(tài)，是全球創(chuàng )新的熱點(diǎn)和未來(lái)發(fā)展的制高點(diǎn)。與此同時(shí)，智能網(wǎng)聯(lián)的發(fā)展也面臨巨大的安全挑戰。
        如何在保障安全的基礎上促進(jìn)數據的充分利用，是發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)以及智慧交通、智慧城市等新業(yè)態(tài)需要面對和解決的問(wèn)題。如何相對快速的使得智能網(wǎng)聯(lián)的快速落地，使得聯(lián)網(wǎng)數據能夠得到充分應用是需要研究和探討的重要方向。

一、 什么是智能網(wǎng)聯(lián)

        智能網(wǎng)聯(lián)將人工智能技術(shù)在應用在汽車(chē)領(lǐng)域，同時(shí)利用車(chē)聯(lián)網(wǎng)來(lái)充分交換數據；智能網(wǎng)聯(lián)是搭載先進(jìn)的車(chē)載傳感器、控制器、執行器等裝置，并融合現代通信與網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，實(shí)現車(chē)與車(chē)、路、人、云等智能信息交換、共享的技術(shù)手段。具備復雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等特點(diǎn)，達到安全、高效、舒適、節能行駛的目的。用通俗的話(huà)來(lái)講，現在汽車(chē)功能中的倒車(chē)雷達、倒車(chē)影像、自動(dòng)泊車(chē)、自動(dòng)避障、遠程遙控等等功能，都屬于智能網(wǎng)聯(lián)的范疇。
        我國政府及相關(guān)部門(mén)非常重視智能網(wǎng)聯(lián)交通的建設，紛紛出臺相關(guān)的政策法規。交通運輸部出臺的《交通運輸信息化“十三五” 發(fā)展規劃》中就已明確提及“信息化是實(shí)現智能交通的重要載體和手段，智能交通是交通運輸信息化發(fā)展的目標與方向”；2020年，國家發(fā)改委、科技部、工信部、財政部又聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于擴大戰略性新興產(chǎn)業(yè)投資 培育壯大新增長(cháng)點(diǎn)增長(cháng)極的指導意見(jiàn)》；“新基建”的主要內容中也包含了5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能及大數據相關(guān)內容，這些都將在極大程度上助力智能網(wǎng)聯(lián)的發(fā)展，使得無(wú)人駕駛成為可能。

二、智能網(wǎng)聯(lián)帶來(lái)的機遇

        智能網(wǎng)聯(lián)在推動(dòng)技術(shù)變革的同時(shí)，帶來(lái)了無(wú)限的機遇。
        相對傳統汽車(chē)產(chǎn)業(yè)講，智能網(wǎng)聯(lián)與傳統的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)結構體系相比，系統結構具有封閉性、可控制性的特點(diǎn)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)與智能設備相結合，在很大程度上推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)鏈數字化服務(wù)的發(fā)展。智能網(wǎng)聯(lián)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是對傳統汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)在一定程度上有著(zhù)對其進(jìn)行重塑的作用。重塑后的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)將會(huì )更加開(kāi)放、層次更多，逐漸地形成一個(gè)全新的生態(tài)系統。智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)不僅是汽車(chē)本身的技術(shù)，更是“傳統工業(yè)經(jīng)濟+數字經(jīng)濟+智能經(jīng)濟”融合的產(chǎn)物。智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的技術(shù)要素組成大致可以分為50%左右的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和信息技術(shù)（比如數字化技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算、邊緣計算、大數據等）和30%左右的人工智能技術(shù)以及20%左右的汽車(chē)制造技術(shù)。所以智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)80%是非工業(yè)經(jīng)濟時(shí)代的產(chǎn)物，在很大程度上將給除傳統汽車(chē)產(chǎn)業(yè)之外的網(wǎng)絡(luò )與信息技術(shù)帶來(lái)巨大的機遇。
        智能網(wǎng)聯(lián)政策支持力度同樣很大，通信產(chǎn)業(yè)、交通設施發(fā)展產(chǎn)業(yè)基礎較好。從2015-2018年頒布的政策來(lái)看，我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)發(fā)展路線(xiàn)逐漸清晰：2015年《車(chē)聯(lián)網(wǎng)發(fā)展創(chuàng )新行動(dòng)計劃（2015-2020年）》、2017年《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中長(cháng)期發(fā)展規劃》、2017年《國家車(chē)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標準體系建設指南（總體要求）》、2018年《車(chē)聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)）產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計劃》、2018年《車(chē)聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)）直連通信使用5905-5925MHz頻段管理規定（暫行）》、2018年《智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)道路測試管理規范（試行）》。這些政策與我國的“互聯(lián)網(wǎng)+”“交通強國”“網(wǎng)絡(luò )強國”“人工智能發(fā)展規劃”等呈現了協(xié)同之勢，國內各省市試點(diǎn)示范積極踴躍，部委之間的合作也越來(lái)越緊密，形成良好的發(fā)展環(huán)境，帶來(lái)無(wú)限機遇。

三、智能網(wǎng)聯(lián)系統的關(guān)鍵技術(shù)

智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的系統架構如圖所示：



        車(chē)載傳感器實(shí)現對道路交通環(huán)境的高精度識別，將識別出的信息，按照預先設定好的通信協(xié)議實(shí)現車(chē)與車(chē)、車(chē)與人以及車(chē)與路邊基礎設施的信息交互，控制車(chē)輛安全有序的行駛，最終實(shí)現道路資源的統一調度。其主要關(guān)鍵技術(shù)歸納為外部環(huán)境感知、車(chē)輛自主決策、控制執行、車(chē)路協(xié)同等4類(lèi)。
        Ø  外部環(huán)境感知技術(shù)
        外部環(huán)境感知技術(shù)是指利用攝像機、激光雷達、微波雷達等傳感器設備，檢測自動(dòng)駕駛車(chē)輛在行駛過(guò)程中的外部信息，包括路況信息以及道路行駛前方是否有障礙物遮擋等，為智能網(wǎng)聯(lián)系統提供自主決策的依據，外部環(huán)境感知技術(shù)是自動(dòng)駕駛車(chē)輛邁向智能化發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，同時(shí)也是智能網(wǎng)聯(lián)系統發(fā)展的基礎。外部環(huán)境感知主要依賴(lài)于各類(lèi)部署于車(chē)載系統上的傳感器來(lái)完成，目前主流的感知技術(shù)包括有視覺(jué)感知、激光感知以及微波感知三大類(lèi)。
        總體來(lái)說(shuō)，現有的外部環(huán)境感知方法僅能夠實(shí)現近距離、可視范圍內物體的探測，并且是在一種典型的非開(kāi)放式的非可控空間狀態(tài)下進(jìn)行的，一些外部因素，比如光照特性的變化、目標行人外觀(guān)多樣性都增加了目標檢測的難度，如果忽視這些因素，將導致檢測系統性能的嚴重下降，對智能網(wǎng)聯(lián)交通系統的安全帶來(lái)嚴重的后果。
        Ø  車(chē)輛自主決策技術(shù)
        車(chē)輛自主決策技術(shù)是指根據車(chē)載傳感器所采集到的外部環(huán)境信息、行車(chē)狀態(tài)以及自動(dòng)駕駛車(chē)輛的行駛意圖，在同時(shí)兼顧舒適性、安全性及高效性的前提下，對車(chē)輛的行動(dòng)路徑及駕駛行為做出智能決策的過(guò)程。作為自動(dòng)駕駛車(chē)輛的“大腦” ，車(chē)輛自主決策技術(shù)在智能網(wǎng)聯(lián)交通系統中占據著(zhù)重要的角色。路徑規劃決策是車(chē)輛自主決策的重要一環(huán)，目前，路徑規劃決策方法大致可以分為三類(lèi)：基于圖搜索的路徑規劃決策方法，基于隨機采樣的路徑規劃決策方法以及基于數值優(yōu)化的路徑規劃決策方法。
        Ø  控制執行技術(shù)
控制執行技術(shù)是指按照車(chē)輛自主決策過(guò)程的輸出結果，控制自動(dòng)駕駛汽車(chē)的駕駛速度以及行駛方向，使其安全到達規定目標地點(diǎn)的過(guò)程。智能網(wǎng)聯(lián)交通系統的控制執行技術(shù)主要包括橫向控制與縱向控制兩大類(lèi)。橫向控制主要是通過(guò)控制車(chē)輪的轉向角度和橫擺力矩，在保證乘車(chē)舒適性以及車(chē)輛行駛穩定性的前提下，使自動(dòng)駕駛車(chē)輛始終行駛在所期望的規劃路徑上。
        Ø  車(chē)路協(xié)同技術(shù)
        車(chē)路協(xié)同技術(shù)能夠通過(guò)V2X通信方式將自動(dòng)駕駛車(chē)輛感知到的周?chē)?chē)輛信息以及路側基礎設施信息進(jìn)行交互共享，從而達到高效利用系統資源，提升行車(chē)安全性，緩解交通擁堵等目的。V2X通信技術(shù)作為車(chē)路協(xié)同系統中的支撐技術(shù)之一，V2X通信技術(shù)主要基于終端直連(Device-to-Device, D2D)通信技術(shù)實(shí)現，能夠實(shí)現臨近實(shí)體間端到端的信息傳送。根據通信實(shí)體的不同，可以將V2X劃分為3種通信模式：V2V通信、V2I通信以及車(chē)輛對路人通信?，F階段，V2X通信技術(shù)在自動(dòng)駕駛車(chē)輛的安全監測、提高道路交通效率以及提升用戶(hù)駕駛體驗方面扮演著(zhù)重要的角色。

四、智能網(wǎng)聯(lián)的挑戰

        智能網(wǎng)聯(lián)面臨的商業(yè)化挑戰
        首先是安全問(wèn)題。包括車(chē)輛的安全行駛、對周邊的環(huán)境的安全感知、網(wǎng)絡(luò )信息的安全保障等。安全是前提，而互聯(lián)網(wǎng)的最大特點(diǎn)是互聯(lián)與分享，故而安全機制體系有待確立、健全。
其次是需求爆發(fā)點(diǎn)不明確。這與5G當前的商業(yè)化投資、推廣形勢類(lèi)似，當前呈現出技術(shù)引導需求開(kāi)發(fā)的狀態(tài)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)在物流行業(yè)有可能是爆發(fā)點(diǎn)，貨運車(chē)輛在高速公路場(chǎng)站之間的編隊運輸未來(lái)也有可能是爆發(fā)點(diǎn)，但是目前還不夠明確。整體來(lái)看，車(chē)網(wǎng)聯(lián)、智能交通管理、L2~L3汽車(chē)裝備已經(jīng)提上日程，預計會(huì )有越來(lái)越多的B級、A級家用轎車(chē)裝備這些技術(shù)。
        再次是智慧道路方面，商業(yè)盈利模式不確定，投資主體積極性不高。智慧道路當前在測試階段預計的投資是每公里1500萬(wàn)~2000萬(wàn)元，初期投資非常大。這些投資具體的盈利模式當前還不夠明確，收費站、收費期限減少，取消省界收費站，節假日不收費等措施對于投資回收期和智慧公路投資積極性有一定影響。因此如何讓500萬(wàn)公里道路變成智慧道路是一大難題，除高速公路外，我們國家還有480多萬(wàn)公里的普通公路，畢竟智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)不會(huì )僅行駛在高速公路上。
最后，標準統一的問(wèn)題、汽車(chē)對環(huán)境感知的技術(shù)難題都是技術(shù)領(lǐng)域的阻礙，相對于商業(yè)化挑戰，技術(shù)問(wèn)題只是時(shí)間問(wèn)題，但是總體前景是向好的。
        智能網(wǎng)聯(lián)的行業(yè)創(chuàng )新挑戰
        智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是政策法律創(chuàng )新、技術(shù)創(chuàng )新、商業(yè)模式創(chuàng )新融合的過(guò)程，這些方面的創(chuàng )新成效決定了未來(lái)20年我國能否在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域占據競爭優(yōu)勢。
        Ø  智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)政策法律創(chuàng )新挑戰
        智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)當前在政策層面還需加大對無(wú)人駕駛技術(shù)商用化的激勵政策。激勵營(yíng)造多個(gè)示范帶動(dòng)的行業(yè)，提高效率、降低成本。另外在法律層面，需盡快制定相關(guān)的基于人工智能技術(shù)的法律法規，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的法律角色、法律主體責任要明確，主體責任應該屬于產(chǎn)權人、控制者和使用者，法律法規的完善可以先從地方條例、法規開(kāi)始，經(jīng)過(guò)逐步試點(diǎn)完善后再統一制定。
各地相關(guān)政府部門(mén)宜統籌布局，強化頂層設計，加強與國內市場(chǎng)聯(lián)動(dòng)互補，形成支撐智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新發(fā)展的政策體系及健康發(fā)展的基礎環(huán)境；智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)及新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)共同推動(dòng)交通體系向低碳化、智能化方向快速發(fā)展，助力構建智慧交通、智慧城市以及服務(wù)產(chǎn)業(yè)的全面升級；加快智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)體制機制創(chuàng )新及商業(yè)模式創(chuàng )新，積極引入國際資源和市場(chǎng)，加強產(chǎn)業(yè)全球布局和國際交流合作，擴大國際影響力。
        Ø  智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的技術(shù)創(chuàng )新
        智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的技術(shù)體系包括“感知控制技術(shù)”“網(wǎng)聯(lián)技術(shù)”“識別急速”“綜合判斷技術(shù)”，這些技術(shù)的本質(zhì)其實(shí)都是以面向安全的技術(shù)為出發(fā)點(diǎn)，然后再補充娛樂(lè )、社交、保險管理、交通管理、維保等功能。當前智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)更多地考慮了“智能”“網(wǎng)聯(lián)”兩個(gè)方面，但是對于“識別技術(shù)”探討不多，且當前的無(wú)人駕駛更多是感知技術(shù)。另外識別技術(shù)也需要高清數字地圖來(lái)輔助決策，最后執行的是“感知技術(shù)”，這是一個(gè)技術(shù)簇，從安全的角度層層遞進(jìn)。
        Ø  商業(yè)模式創(chuàng )新融合挑戰
        好的商業(yè)模式會(huì )成就一個(gè)產(chǎn)業(yè)。按照未來(lái)10年中國3億輛汽車(chē)更新?lián)Q代的保有量計算，按照每臺汽車(chē)10萬(wàn)元計算，這將是30萬(wàn)億元的巨大產(chǎn)業(yè)，并且將帶動(dòng)智慧公路、集成電路產(chǎn)業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)內容服務(wù)等大規模投資。這方面的商業(yè)模式創(chuàng )新很可能最后像電信運營(yíng)商和互聯(lián)網(wǎng)公司的關(guān)系，因此道路運營(yíng)投資公司如果不能主動(dòng)抓住機遇，則很有可能像電信運營(yíng)商一樣稱(chēng)為“車(chē)輛管道”，而大量有價(jià)值的服務(wù)平臺、用戶(hù)海量數據落入平臺投資商。因此主管部門(mén)預計會(huì )鼓勵各種法律框架內的商業(yè)模式創(chuàng )新，激活各種投資主體。以智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)為代表的新興產(chǎn)業(yè)是當前我國經(jīng)濟轉型升級、建設創(chuàng )新型國家、網(wǎng)絡(luò )強國的主要途徑，目前只有我國有如此好的制度優(yōu)越性、政策環(huán)境、巨大的市場(chǎng)容量、大量的研發(fā)團隊與技術(shù)人員、完善的道路基礎設施、測試環(huán)境，只要抓住機遇，迎難而上，就一定能夠借助智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)發(fā)展機遇實(shí)現汽車(chē)工業(yè)和制造業(yè)的彎道超車(chē)。