Wie weit sind intelligente, vernetzte Autos noch von der Straße entfernt?

Intelligente vernetzte Fahrzeuge werden derzeit in der Industrie praktisch eingesetzt, doch bevor bemannte Fahrzeuge fahrerlos fahren können, muss noch die „letzte Meile“ zurückgelegt werden. Dies ist zu einem heißen Thema in der Fahrzeugtechnikforschung auf der ganzen Welt geworden und stellt eine neue treibende Kraft für das Wachstum der Automobilindustrie dar. Der technische Ansatz besteht darin, das Fahrzeugnetzwerk zum „Nervensystem“ des Fahrzeugs zu machen und so die Funktionen der Informationserfassung, -übertragung, -berechnung, -rückmeldung und -steuerung zu realisieren und so sicherzustellen, dass der Fahrer einfach und sicher fahren und die Wartung verstehen kann.

Vor Kurzem wurde in Hefei offiziell das Anhui Internet of Vehicles Technology Research Center gegründet, das gemeinsam von der In-Vehicle Information Service Industry Application Alliance und dem Intelligent Manufacturing Technology Research Institute der Hefei University of Technology aufgebaut wurde. Das Zentrum wird sich auf Schlüsseltechnologien im Bereich intelligent vernetzter Fahrzeuge konzentrieren, etwa Millimeterwellenradar, Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und Netzwerksicherheit, und gemeinsame Innovationsmaßnahmen mit relevanten Forschungsinstituten sowie Automobil- und Teileherstellern durchführen.

Millimeterwellenradar: Die Augen intelligenter Autos leuchten

Berichten zufolge werden gemäß der Roadmap für Energiespar- und Technologieentwicklungsfahrzeuge meines Landes bis 2030 10 % der Autos auf dem Markt vollständig autonom fahren können. Um unbemanntes Fahren zu realisieren, müssen wir zunächst in der Lage sein, die Straßenumgebung zu erkennen.

„Millimeterwellenradar, Lidar und visuelle Sensoren können als die Augen intelligent vernetzter Fahrzeuge bezeichnet werden“, sagte Professor Kong Huifang, Direktor des Instituts für Automobilelektronik und Mess- und Regelungstechnik an der Technischen Universität Hefei. Durch diese Augen kann das Fahrzeug die Position und Bewegungsrichtung von Fußgängern, Hindernissen oder anderen Fahrzeugen genau beobachten und effektiv Straßeninformationen abrufen, wodurch ein reibungsloses und sicheres Fahren des Fahrzeugs gewährleistet wird. Millimeterwellenradar ist die beste Wahl für die sichtbaren Augen intelligenter Autos, da sein Signal nicht so leicht gedämpft wird und weniger durch Umwelteinflüsse wie Regen, Schnee und Staub beeinträchtigt wird.

Derzeit befindet sich die Anwendung von Millimeterwellenradaren in Autos in meinem Land noch in der Testphase. Die Forschung und Entwicklung sowie die Erprobung entsprechender Technologien und Produkte erfordern koordinierte Anstrengungen von Automobilherstellern, Radarherstellern und Funküberwachungszentren.

Die von den „Augen“ gesammelten Straßenbildinformationen werden mithilfe fortschrittlicher Technologien wie umfassender Bildverarbeitung, maschinellem Sehen und maschinellem Lernen analysiert und die Umgebungsinformationen der tatsächlichen Straße werden erkannt und extrahiert, um eine intelligente Erkennung der aktuellen Straßenumgebung zu erreichen. Diese Straßeninformationen sowie die Steuersignale und Statusinformationen zwischen den elektrischen Geräten des Fahrzeugs werden über die Bustechnologie sofort im internen Netzwerk des Fahrzeugs übertragen, wodurch die Steuerung des Fahrzeugbetriebs und die Statusüberwachung der elektrischen Geräte an Bord ermöglicht werden.

Car-to-Car-Kommunikation: Die „Hellsichtigkeit“ intelligenter Autos weiterentwickeln

Durch das Offenhalten der Augen können Fahrzeuge die Straßenverhältnisse selbstständig beobachten, doch das allein macht sie noch nicht intelligent. „Nur durch die Nutzung der drahtlosen Kommunikation und der Fahrzeugnetzwerktechnologie zur Bildung eines interaktiven Netzwerks zwischen Fahrzeugen sowie zwischen Fahrzeugen und Straßentesteinrichtungen können intelligente Autos ihre Hellsichtigkeit entwickeln.“ Kong Huifang sagte, dass es sich bei der sogenannten Fahrzeugvernetzung um ein integriertes Netzwerk aus Fahrzeugen, Straßen und Menschen und deren Anwendungen handele.

Mittlerweile ist die Anwendung der Technologie des Internets der Fahrzeuge in Autos weit verbreitet, was das Fahrerlebnis der Menschen erheblich verbessert hat. Bei den aktuellen Anwendungen der Technologie des Internets der Fahrzeuge handelt es sich jedoch hauptsächlich um grundlegende Funktionen wie Positionsnavigation, Unterhaltungsinformationen und Fahrzeugdiebstahlschutz.

Die Hellsichtigkeit des intelligenten Autos basiert auf der Fahrzeugnetzwerktechnologie, die eine Informationsinteraktion zwischen Fahrzeugen, Fahrzeugen und Straßen, Fahrzeugen und Menschen, Fahrzeugen und Einrichtungen ermöglicht und verschiedene Arten gesammelter Informationen, wie etwa Fahrzeugstandort, Geschwindigkeit und Route, interagiert und teilt. Das riesige interaktive Netzwerk, das es bildet, kann Fahrzeugen dabei helfen, die Fahrumgebung auch bei schlechtem Wetter wie Regen, Schnee und Nebel wahrzunehmen und vorübergehende Hinderniswarnungen, Fahrzeugabstandswarnungen und -kontrolle sowie andere Reaktionen zur Gefahrenerkennung zu realisieren. Es ist erwähnenswert, dass durch den Austausch von Informationen zum Straßenzustand zwischen den Fahrzeugen die nachfolgenden Fahrzeuge bei einem Unfall mit dem vorausfahrenden Fahrzeug sofort dazu aufgefordert werden können, sich auf eine vorzeitige Verlangsamung vorzubereiten oder den Unfallabschnitt zu vermeiden.

Gleichzeitig werden durch die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation intelligente und umweltfreundliche Transporte Wirklichkeit. „Die heute weit verbreitete intelligente Navigation kann zwar Optionen mit der kürzesten Route oder der kürzesten Zeit bieten, diese Optionen bedeuten jedoch oft nicht den niedrigsten Energieverbrauch.“ Kong Huifang führte aus, dass durch die Verbindung mit Straßeneinrichtungen wie Ampeln und die Analyse von Dateninformationen, die von anderen Fahrzeugen und Straßeneinrichtungen bereitgestellt werden, die sinnvollste Route und Geschwindigkeit für fahrende Fahrzeuge bereitgestellt werden kann.

Darüber hinaus können Fahrer nicht nur überlastete Abschnitte oder Abschnitte mit schlechten Straßenverhältnissen vermeiden, sondern auch im Voraus wissen, welche gleichmäßige Geschwindigkeit sie einhalten müssen, um die nächste Ampel problemlos zu passieren. Dadurch werden plötzliche Starts und Bremsen vermieden, der Kraftstoffverbrauch gesenkt und gleichzeitig ein effizienter und sicherer Verkehr gewährleistet.

Cybersicherheit: Smart Cars mit einem „Sicherheitsschloss“ ausstatten

Mit dem Entwicklungstrend hin zu intelligenten Autos und Transportmitteln sowie Smart Cities werden in Hochgeschwindigkeitsbussen nach und nach mehr Fahrzeuginformationen zugänglich gemacht und auf das Bordinformationsterminal hochgeladen. Dadurch wird das Bordinformationsterminal zum Gehirn des Fahrzeugs und das Bordnetzwerk zum Nervensystem des Fahrzeugs. Dadurch werden die Funktionen der Informationserfassung, -übertragung, -berechnung, -rückmeldung und -steuerung realisiert.

Durch das Hochladen von Informationsdaten in die Cloud über das Car-Cloud-Netzwerk kann das Fahrzeug nicht nur autonom fahren, sondern alle seine Dateninformationen können in allen Bereichen von der Produktion bis zum Kundendienst verwendet werden. „Jeder weiß, dass Fahrzeuge alle 5.000 Kilometer gewartet werden müssen, aber 5.000 Kilometer sind nur eine Schätzung. Unterschiedliche Straßenbedingungen und unterschiedliche Fahrgewohnheiten haben unterschiedliche Auswirkungen.“ Kong Huifang stellte vor, dass intelligent vernetzte Fahrzeuge den spezifischen Zustand des Fahrzeugs genau beurteilen können, indem sie während des Fahrvorgangs verschiedene Daten erfassen und das Fahrzeug umgehend an Wartungsarbeiten erinnern, wodurch der gute Zustand des Fahrzeugs effektiv sichergestellt wird.

Gleichzeitig können diese Daten auch das Fahrverhalten des Fahrers genau widerspiegeln. Wenn festgestellt wird, dass der Fahrer gefährliche Fahrgewohnheiten hat, kann er, auch wenn er glücklicherweise Unfälle und Verstöße vermieden hat, dennoch mit hohen Versicherungsbeiträgen bestraft werden.

Intelligente Autos ermöglichen nicht nur die Fernüberwachung des Fahrzeugstatus, sondern auch die Fernsteuerung von Fahrzeugen, was auch höhere Anforderungen an die Sicherheit des Internets der Fahrzeuge stellt. „Wenn ein Fahrzeug bei hoher Geschwindigkeit ferngesteuert wird, ist dies ein großes Sicherheitsrisiko“, sagte Kong Huifang. Zu diesem Zweck wird das Zentrum auch Schlüsseltechnologieforschung und -entwicklung für die Netzwerksicherheit des Internets der Fahrzeuge durchführen und die Forschung, Entwicklung und Nutzung intelligenter Autos um eine Sicherheitssperre erweitern.

Als Gewinner des Qingyun-Plans von Toutiao und des Bai+-Plans von Baijiahao, des Baidu-Digitalautors des Jahres 2019, des beliebtesten Autors von Baijiahao im Technologiebereich, des Sogou-Autors für Technologie und Kultur 2019 und des einflussreichsten Schöpfers des Baijiahao-Vierteljahrs 2021 hat er viele Auszeichnungen gewonnen, darunter den Sohu Best Industry Media Person 2013, den dritten Platz beim China New Media Entrepreneurship Competition Beijing 2015, den Guangmang Experience Award 2015, den dritten Platz im Finale des China New Media Entrepreneurship Competition 2015 und den Baidu Dynamic Annual Powerful Celebrity 2018.