智能汽車大揭秘-商業模式及主要技術

根據IHS報告顯示，預計到2035年前，全球將擁有部分無人駕駛功能汽車1800萬輛，完全無人駕駛功能汽車1200萬輛，占同期全球汽車市場總銷量的9%，而中國智能汽車的市場規模將超過1500億元。

所謂"智能汽車"，就是在普通車輛的基礎上增加了先進的感測器(雷達、攝像)、控制器、執行器等裝置，通過車載感測系統和信息終端實現與人、車、路等的智能信息交換，使車輛具備智能的環境感知能力，能夠自動分析車輛行駛的安全及危險狀態，並使車輛按照人的意願到達目的地，最終實現替代人來操作的目的。

智能汽車應該具備以下幾點：

1.搭載先進的車載感測器、控制器、執行器等裝置；

2.融合現代通信與網路技術，實現車與人、車、路、後台等智能信息交換共享；

3.具備複雜的環境感知、智能決策、協同控制和執行等功能；

4.可實現安全、舒適、節能、高效行駛，並最終可替代人來操作的新一代汽車。

智能汽車從發展的角度，可以籠統分為兩個階段。第一階段是智能汽車的初級階段，即輔助駕駛;第二階段是智能汽車發展的終極階段，即完全替代人的無人駕駛。

美國高速公路安全管理局將智能汽車定義為以下五個層次：

(層次0)無智能化

由駕駛員時刻完全地控制汽車的原始底層結構，包括制動器、轉向器、油門踏板以及起動機。

(層次1)特殊功能的智能化

該層次汽車具有一個或多個特殊自動控制功能，通過警告防範車禍於未然，可稱之為"輔助駕駛階段"。這一階段的許多技術大家並不陌生，比如車道偏離警告系統(LDW)、正面碰撞警告系統(FCW)、盲點信息(BLIS)系統。

(層次2)多項功能的智能化

該層次汽車具有將至少兩個原始控制功能融合在一起實現的系統，完全不需要駕駛員對這些功能進行控制，可稱之為"半自動駕駛階段"。這個階段的汽車會智能地判斷司機是否對警告的危險狀況做出響應，如果沒有，則替司機採取行動，比如緊急自動剎車系統(AEB)、緊急車道輔助系統(ELA)。

(層次3)限制條件的無人駕駛

該層次汽車能夠在某個特定的駕駛交通環境下讓駕駛員完全不用控制汽車，而且汽車可以自動檢測環境的變化以判斷是否返回駕駛員駕駛模式，可稱之為"高度自動駕駛階段"。谷歌無人駕駛汽車基本處於這個層次。

(層次4)全工況無人駕駛該層次汽車完全自動控制車輛，全程檢測交通環境，能夠實現所有的駕駛目標，駕駛員只需提供目的地或者輸入導航信息，在任何時候都不需要對車輛進行操控，可稱之為"完全自動駕駛階段"或者"無人駕駛階段"。

一、和汽車駕駛相關的數字化創新將主要由汽車廠商和一級零部件供應商主導。

與娛樂互動的創新不同，和汽車駕駛相關的數字化創新，比如汽車安全信息展示/報警、巡航控制、泊車助理、夜視助理等，主要牽涉到汽車的核心性能，這些性能需要與發動機、變速箱等核心零部件相連接，需要很強的汽車產品相關經驗。另外，這類創新部分與安全性緊密相關，且會直接牽涉到法律責任。因此，汽車廠商或一級零部件供應商傾向於保持對這類創新的主導。

二、汽車無人駕駛技術在未來十年內將難以大規模推廣應用。

雖然Google的無人駕駛系統在不斷取得進展，但可靠性和法律法規會成為這項技術的重要障礙。自動汽車駕駛系統的可靠性仍然需要較長時間的驗證，比如大規模應用時，如何保證軟體系統不受病毒感染，從而避免造成重大的交通事故。法律上，全球的法律系統都跟不上技術的發展步伐。比如美國仍然要求車輛在駕駛時必須完全處於駕駛員的控制之下。同時如果這類車輛發生事故，責任如何鑒定?是駕駛員的責任，還是應該由汽車廠商、軟體提供商負責?相關法律問題得到解決之前，大規模的推廣應用將不會實現。

三、汽車廠商仍將對車載應用軟體(Apps)保持謹慎的態度。

車載的娛樂應用，比如車載Twitter/微博、Facebook的更新等，由於可能影響駕駛員的注意力集中而造成車禍，汽車廠家對此類應用將持進一步謹慎態度。美國的交通部已經發出指導建議，希望各汽車廠商能夠設置自動功能，當汽車處於運動狀態時，自動停止社交媒體應用、簡訊、撥十位數字的電話等。各大廠商也在加強聲控Apps的開發，這樣將能保持駕駛者對路面的關注。可以預料聲控技術將能在汽車上有較廣闊的應用空間。中國上汽榮威的InkaNet(一款車載智能系統)做出了初步成功的嘗試。

四、IT和電子消費品廠商將更加完善人機互動技術(HMI)，這將提升消費者對汽車內HMI的預期。

奧迪汽車CEO魯伯特·施泰德(RupertStadler)2012年曾說過:"汽車開發的步伐是沒法跟上娛樂電子產品的。我們整車開發到上市共需要60個月左右，而此期間蘋果可以推出五代iPhone了。"拿寶馬來說，從2001年推出iDrive至今只更新過兩次系統，為第三代iDrive。未來，一些電子產品的常用技術，如語音識別、文字信息朗讀、直接操作、手勢變化、人眼動作識別和跟蹤將被消費者青睞。又比如，增強顯示、抬頭顯示、三維顯示和接近頭盔顯示器的解決方案也將被期望用到汽車顯示上。

五、汽車行業的數量規模不到IT消費品行業的5%，在娛樂互動類技術創新上相對較弱，但汽車企業仍然具有較強的談判能力。

汽車在數字化時代的另一個重大應用就是娛樂互動。由於IT電子類企業對消費者把握更加準確，同時由於電子產品數量規模龐大，能通過較大的規模分攤龐大的研發費用。比如智能手機2011年全球出貨約5億部，而裝有汽車娛樂互動設備的汽車只有不到2500萬輛。因此，IT消費品行業在娛樂互動軟硬體產品上的創新能力領先於汽車及零部件行業。

六、消費者將不願意為車內的數據信息和Apps額外付費。

未來，廠商如果試圖通過提供更多的信息和Apps應用來收費，則比較困難。比如，OnStar在北美第二年付費的比例不到60%，第三年付費比例不到50%。主要因為一方面消費者認為通過手機等其它智能設備能得到相關信息和功能，而且費用還要便宜很多。另一方面，消費者對各種應用的價值還並未完全認可，而且月費制使消費者可以隨時停用，而不會受到任何懲戒。

七、未來僅僅豪華品牌能支持完全獨立的娛樂互動系統(飛行駕駛艙模式)，但通常客戶體驗不是非常好;採用獨立第三方軟硬體商業模式是各非豪華品牌品牌主要策略。

汽車廠商的娛樂信息系統，共有三種業務策略。第一種我們稱之為飛行駕駛艙模式，也就是汽車廠商完全是獨立的研發，不依賴於第三方供應商。比如寶馬的iDrive、奧迪的MMI等。第二種是共建平台模式，也就是汽車廠商在系統平台上，依賴於其它軟體供應商。比如微軟為福特提供的SYNC，為豐田提供的Entune技術。第三種就是常見的零散的產品功能植入，比如常見的藍牙技術、MP3應用等。一般來說，豪華品牌樂於採用第一種模式，主要原因是為了與其它品牌形成差異化，擁有獨一無二的技術特點。但問題是，這些豪華品牌提供客戶體驗口碑並不是非常令人滿意，比如寶馬的iDrive學會怎麼用要花不少時間，駕駛者有時需要轉移目光去看屏幕才能操作。奧迪的MMI也有類似問題，操作菜單太複雜。而福特、豐田和日產等廠商則採用第二種模式，與專業公司合作。人機互動則相對較好，不過聲控識別效果還有待提升。

八、汽車廠商將沿數字化的價值鏈上下游進一步延伸不斷創新商業模式和業務類型。

寶馬公司設立iVentures公司，主要從事風險投資業務。投資的對象則是汽車移動解決方案方面的創業公司，往價值鏈的上游進一步延伸觸角;通用汽車正與以色列的Bezalel公司合作，關注如何在為後排乘客，尤其是兒童的娛樂提供更多的解決方案;福特和WellDoc合作，推出E-HealthMonitoring服務;豐田和salesforce。com合作，針對豐田車主推出"ToyotaFriend"的社交網路，往價值鏈的下游邁出了新的一步。有理由相信，各汽車品牌擁有龐大的消費群體，汽車企業將會進一步挖掘這些客戶的商業價值，新的商業模式將會層出不窮。而從技術角度，車輛網、手機與汽車雲鏈接等創新應用也可期待。

1.高級駕駛輔助系統

高級駕駛輔助系統（Advanced Driver AssistantSystem），簡稱ADAS，是利用安裝於車上的各式各樣的感測器， 在第一時間收集車內外的環境數據， 進行靜、動態物體的辨識、偵測與追蹤等技術上的處理， 從而能夠讓駕駛者在最快的時間察覺可能發生的危險，以引起注意和提高安全性的主動安全技術。ADAS 採用的感測器主要有攝像頭、雷達、激光和超聲波等，可以探測光、熱、壓力或其它用於監測汽車狀態的變數， 通常位於車輛的前後保險杠、側視鏡、駕駛桿內部或者擋風玻璃上。早期的ADAS 技術主要以被動式報警為主，當車輛檢測到潛在危險時， 會發出警報提醒駕車者注意異常的車輛或道路情況。對於最新的ADAS 技術來說，主動式干預也很常見。

高級駕駛輔助系統主要有：

高級駕駛員輔助系統（ADAS）之環視泊車輔助系統

多攝像頭環視泊車輔助系統可以採集車輛四周的圖像，並以虛擬俯視圖的形式在屏幕上顯示。視角會根據行車軌跡而動態移動，提供車輛四周360度的畫面。高級系統通常採用LVDS或快速乙太網等經濟高效型鏈路，部署4到5個高動態範圍（HDR） 100萬像素攝像頭。可以使用視頻壓縮來減少所需的通信帶寬並降低布線要求（例如，可以使用非屏蔽雙絞線或同軸電纜）

高級駕駛員輔助系統（ADAS）77 GHz雷達系統

77 GHz雷達系統支持帶有或不帶自動轉向與制動干預功能的自適應巡航控制、防撞保護和碰撞警告系統。在碰撞警告系統中，雷達晶元組可以檢測和跟蹤目標，根據前方交通狀況自動調整車輛的速度並控制與前車的距離，在即將發生碰撞時向駕駛員發出警告並啟動緊急制動干預。

FCWS (Forward Collision Warning System) 前車防撞預警系統

FCWS是一種高級安全輔助系統，它通過感應和計算在行駛過程中車輛與前車的距離來判斷潛在的碰撞風險，並立即發出警示。FCWS在駕駛者分心未能注意到前方狀況、或者疲勞犯困或者使用手機等情況時具有顯著的實際效用。

TLR (Traffic Light Recognition) 交通信號燈識別系統

TLR是一種識別交通信號燈的智能高科技，並提前通知駕駛者前方信號燈狀況。另外，TLR也可和車輛巡航系統或者影像存儲系統結合使用，更有效地幫助駕駛。

2.車對外界的智能信息交換(V2X)

IHS報告顯示，到2017年將得到較為廣泛的應用2017年全球車間通訊系統產品銷售量將達70萬套，2020年數量將成長至560萬套，到 2025年更預估突破5500萬套。

「車對車(V2V)」信息交換技術與「車對基礎設施(V2I)」的技術統稱為V2X技術，即「車對外界」的信息交換，是汽車物聯網技術的一部分。

V2X是未來智能交通運輸系統的關鍵技術，它使得車與車、車與基站、基站與基站之間能夠通信。從而獲得實時路況、道路信息、行人信息等一系列交通信息，提高駕駛安全性、減少擁堵、提高交通效率、提供車載娛樂信息等。車聯網通過整合全球定位系統(GPS)導航技術、車對車交流技術、無線通信及遠程感應技術奠定了新的汽車技術發展方向，實現了手動駕駛和自動駕駛的兼容。簡單來說，搭配了該系統的車型，在自動駕駛模式下，能夠通過對實時交通信息的分析，自動選擇路況最佳的行駛路線，從而大大緩解交通堵塞。除此之外，通過使用車載感測器和攝像系統，還可以感知周圍環境，做出迅速調整，從而實現"零交通事故"。例如，如果行人突然出現，可以自動減速至安全速度或停車。

3.人機交互車載信息系統平台

人機交互系統是信息化技術發展的產物，該系統實現了人與車之間的對話功能。車主可通過該系統，輕鬆把握車輛狀態信息（車速、里程、當前位置、車輛保養信息等）、路況信息、定速巡航設置、藍牙免提設置、空調及音響的設置。

未來的車載信息系統平台將全面超越傳統汽車儀錶的現有功能，系統主要功能包括：全圖形化數字儀錶、GPS導航、車載多媒體影音娛樂、整車狀態顯示、遠程故障診斷、無線通信、網路辦公、信息處理、智能交通輔助駕駛等等。未來的車載信息平台是人、車、環境的充分交互，集電子、通信、網路、嵌入式等技術為一體的高端車載綜合信息顯示平台。

車載信息系統平台的主要功能至少應該包括以下方面：

儀錶顯示

主要包含傳統儀錶的所有功能。以液晶屏（LCD）作為顯示終端，所需的大量、複雜的信息能夠以圖形方式，靈活、準確地顯示在LCD屏幕上。基本的要求是高亮度顯示圖形，高實時性響應，能夠接收來自CAN匯流排和感測器的信號。

車輛監控及遠程故障診斷

通過收集的信息進行車輛信息的診斷和分析，更加智能的監控車輛的性能和狀況，並給予用戶提示，同時通過車載信息平台的GPRS模塊將診斷分析數據與診斷服務中心實時雙向傳遞。通過外連GPS模塊和通訊模塊，並通過監控中心，進行車輛防盜監控和遠程控制。

無線上網

通過覆蓋全國的GSM/CDMA/GPRS信號，隨時隨地無線上網，最高速率可達153.6Kbps，可實現E-Mail、FTP、網上聊天、瀏覽信息、網路遊戲、圖片下載、移動辦公、電子商務等網路功能。速度快、性能穩定、安全可靠。

導航信息

實現完善的導航功能。通過GPS全球定位系統，無論用戶在世界的任何角落，都能即時定位和連續定位，除了提供自主導航、信息查詢、最佳行車路徑計算、軌跡記錄和回放等功能之外，還提供交通堵塞預測、停車場停車嚮導、可與網路連接的地圖數據實時更新等高級功能。導航信息系統的顯示限於局部區域，應不影響儀錶系統的同時顯示。

車載電話

採用CDMA無線通信或VOIP網路電話，車載免提與無線耳機無縫切換，保證車主在通話過程中的駕駛安全。

車載娛樂

車載娛樂系統已經由以前的收音機和一個卡帶機或CD機進化成可以通過用戶和其它車輛通訊，擁有多種娛樂和信息的系統。比許多其它的音頻/視頻應用，如家電的A / V系統應用要求更豐富。滿足人們對汽車娛樂性、舒適性的要求，可進行衛星數字廣播接收、車載數字電視接收、CD/DVD播放等，並具有MP3/MP4/IPOD/USB等多媒體播放功能。音視頻文件可以通過無線下載，徹底免去使用碟片的種種麻煩。前置中控台或頭枕式真彩顯示屏和高保真車載音響，更是為用戶提供了專業級視聽享受。

輔助安全駕駛

主要包括：駕駛員疲勞監視，前、後方測距雷達系統，碰撞分析、剎車控制、安全報警系統以及輔助倒車後視系統。駕駛員監視器安置於方向盤下方，用於拍攝駕駛員的面部，並自動分析眼皮開度，經分析後如果發現有疲勞駕駛，會自動發出警報；同時，前方測距雷達和車後的測距雷達系統會自動測量前、後方車距，並將此信息發送至碰撞分析單元。如果有碰撞危險，會發出警報，同時自動剎車或控制安全帶的驅動電機，使乘員在碰撞發生前處在一個提前設計的最佳姿勢，使事故的後果減小到最低。

其輔助倒車後視功能主要是通過撥倒檔，便可從高清晰液晶顯示屏上看到車後的全彩影像，輔助倒車、後視攝像頭具備防眩和夜視的功能，便於保證車主夜間倒車的安全。

智能汽車產業鏈上下游公司介紹（摘選）

智能系統：均勝電子和亞太股份

均勝電子近年來通過全球併購，精準布局智能汽車和新能源汽車領域。近期併購的KSS公司和TS道恩公司信息板塊業務進一步完善了公司的「智能汽車+BMS+高端功能件總成+機器人」四大戰略。

均勝電子的優勢硬體人車交互產品HMI將會和TS德累斯頓車載信息系統進行有效軟硬體結合，同時將結合KSS公司在汽車主被動安全方面的歷史積累技術，成為用戶使用汽車的直接入口，鞏固了均勝汽車電子產品在全球的地位。

　　亞太股份是國內研發生產整套汽車制動系統的一級汽車零部件供應商，公司成功研發並批量生產的ABS系統打破了國外品牌的壟斷格局。近年來公司積極布局智能駕駛領域。亞太集團已經聯合了前向啟創、鈦馬信息、智波科技、蘇州安智等參股公司在汽車智能駕駛產業布局。公司與前向啟創、鈦馬信息共同出資設立「浙江網聯汽車主動安全系統有限公司」，亞太股份控股60%，前向和鈦馬20%參股。技術層面上，亞太股份的主動安全控制技術ESC線控主動剎車系統已經小批量生產，今年的產量將會擴大。亞太股份在主動控制安全模塊上，把ADAS演算法、鈦馬車聯網信息、智波雷達和安智集成技術集合成智能駕駛集成化、系統化和模塊化的產品。

車聯網：金固股份

　　金固股份以全資子公司特維輪網路（汽車超人）為中心，先後入股上海語境、蘇州智華和車友網路，並與浙商保險戰略合作涉足汽車保險，形成一套較為完整的智能汽車生活發展戰略。

汽車超人是一家集合洗車、輪胎、美容、維修等一站式的O2O服務平台，線上通過自有平台加第三方平台結合的方式，線下用協議加盟的方式整合線下的服務門店，合作門店超過20000家。

上海語境的車聯網項目模式正處於優化和演進的過程中。公司介紹，目前語境搭載硬體最主要的用戶群體是自駕車、計程車群體，未來已經在籌劃針對卡車司機和貨車司機開發新的產品。據了解，最新數據平台已經有超過80萬的用戶量。

　　蘇州智華是一家智能駕駛Tier 1（一級供應商）公司，能提供軟硬結合的ADAS整體系統解決方案，形成了健全的研發、生產和供應的完整體系。蘇州智華的產品目前以前裝為主，客戶規模較大，已經進入如長安、廣汽、東風日產、通用五菱、吉利、奇瑞、眾泰這些車廠的產業鏈，還有像宇通、金龍這些客車也運用了智華產品且已經進入量產。與保險公司合作推出新型汽車保險的項目還在籌備推進過程中。

　　硬體設備：巨星科技

　　無人駕駛技術依賴感測器來完成對周圍複雜信息的採集，巨星科技2015年收購的華達科捷（有65%股權）主營激光測量儀器，未來的研發重點是3D激光雷達。目前，Google和百度的無人駕駛汽車都使用了激光雷達技術。據了解百度正在與華達科捷進行激光雷達研製技術層面的研討，一旦正式合作很可能給巨星科技帶來較大發展空間。

　　智能終端：智行暢聯

　　智行暢聯為長信科技的參股企業。創始團隊來自國內外一線的移動通信公司和汽車電子公司，將最新的移動通信晶元和技術與傳統的汽車電子相結合，開發出了國內第一批帶4G移動通信技術和高性能應用處理器的汽車電子產品。目前，公司已與國內一線的汽車電子品牌，如德賽西威、好幫手、賽格導航簽訂了產品開發協議。公司的智能後視鏡和4G智能中控台系統通過德賽西威和深圳名途電子兩家公司給大眾汽車的9款車型供貨，是國內第一款基於高通4G八核智能平台的中控車機系統。公司開發的4G智能後視鏡目前被中國電信下屬的導航定位公司選定為中國電信的首款智能後視鏡產品。在車載晶元領域，智行暢聯與美國高通公司在晶元授權、產品開發和市場推廣方面展開全方位的合作，在汽車的後裝市場和前裝市場都得到了高通的大力支持。目前，智行暢聯開發的基於高通晶元平台的汽車電子產品國內出貨量最大。2016年2月，公司與騰訊科技達成共同推廣高通4G晶元平台+騰訊車機操作系統Tencent Automotive OS的合作協議。

　　智能終端加工：桐力光電

自特斯拉推出以來，17寸的中控屏幕成為各方關注的焦點。其中，貼合是加工的關鍵。新三板掛牌公司桐力光電是一家專業的車載觸控顯示模組全貼合公司，公司還自主研發一系列配套的自動化設備及製造工藝，為光電製造企業尤其是觸控模組企業、顯示模組企業、玻璃蓋板企業提供全套的全貼合及玻璃強化解決方案。目前，桐力光電的車載終端全貼合技術擁有全球競爭優勢，已成為國際最知名的新能源汽車超大中控屏幕代工企業。

　　電池管理：南京鼎爾特

　　南京鼎爾特專業從事電池感測器和電池管理系統的研究與開發近十年，其「啄木鳥」電池預警儀獲得國家發明專利，也是中國科技部2013~2015年度電池全生命周期管理領域唯一創新支持專項，已列入軍用電能源軍民融合成果單位，產品列入中國人民解放軍總裝備部陸軍某型車輛配置、國家空間站的電源維護系統。近期，公司針對新能源汽車推出了融合鋰電池關鍵性能分檢成組技術與電池管理技術的解決方案，為世界首創，能在線動態測量運行中電池的關鍵核心健康參數，對出現問題的電池組迅速進行休眠，徹底解決鋰電池組長效安全工作的問題，被一些汽車廠商稱為國內最好的鋰電池管理系統。