無線連接的完全無人駕駛電動車當然不是一個全新的概念。數十年來，這一想法一直都存在著。在結合了新的移動服務業務模式后，這些技術進步的速度正在汽車行業掀起一場革命，無比的激動人心，同時又充滿了挑戰性。
《無人駕駛汽車技術》的編輯人員發表文章的來源包括汽車制造商和供應商的高級CEO、CTO和首席工程師，以及研究車輛自動駕駛、連接、電氣化和移動服務方面的未來、優勢及挑戰的各類市場分析師/技術分析師。這里涉及的內容將包括更廣范圍內的交通運輸生態系統的主題，例如政策制定、城市規劃、建筑、電信、路橋設計、標準開發、法律和保險的含義。
無線連接的完全無人駕駛電動車當然不是一個全新的概念。數十年來，這一想法一直都存在著。然而，如果一系列毫無關聯的研究項目一旦取得了在不到 10 年前還聞所未聞的一定程度的預見性和針對性，那么會發生什么呢？在結合了新的移動服務業務模式后，這些技術進步的速度正在汽車行業掀起一場革命，無比的激動人心，同時又充滿了挑戰性。
在這場競賽中，為了將共享、互連的無人駕駛電動車推向市場，存在著數不勝數的挑戰，盡管如此，嚴格說來，其中的許多挑戰都不在技術上。比如說，我們如何來創造出一個監管的環境，從而促成無人駕駛汽車的開發與使用呢？我們如何才能提高消費者的接受度以及對電動車的需求呢？在開始部署之后的許多年內，為汽車添加了車輛間通信設備這類技術所帶來的優勢都可以是忽略不計的，那么汽車制造商會如何來支付其中的費用呢？
盡管這些類型的問題的確充滿了挑戰性，都是需要回答的重要問題，但是，本文的重點將關注于一些與互聯車輛和無人駕駛汽車有關的工程上的挑戰，也就是對速度的需求。
計算速度 - 摩爾還遠遠不夠
過去 40 年來，計算能力一直在以接近一百萬的系數增長。戈登·摩爾在 1965 年預見到了這一現象，那時候他預測說，集成電路中的晶體管數量每兩年就會增加一倍。
盡管工業計算機和消費性電子產品已經充分的從這些技術進步中獲益，在利用計算能力的過程中，汽車行業要保守得多。在消費性電子產品行業，計算速度是一項主要的分水嶺，款式較老的產品很快就會被具有下一代計算能力的新產品奪去光彩。與此相對照的是，汽車行業要更加關注安全性、可靠性和可重復性，在考慮到負責管理駕駛功能（例如，制動、發動機和轉向）的電子控制單元 (ECU) 的情況下，這一點更加明顯。
然而，無人駕駛的趨勢已經在汽車行業掀起了一場革命。安全性、可靠性與可重復性仍然占據著最高的優先級，但是計算能力現在已經具有了同等的重要性。世界各地的汽車制造商不斷的向 ECU 中添加各種最新、最為強大的微處理器，在無人駕駛功能的背后提供智能功能。
比如說，除了汽車級別的英飛凌 Tri-Core 32 位微控制器以外，特斯拉 Model 3 中的 AutoPilot 計算機還含有英特爾的 Atom 微處理器以及三個 Nvidia 的高性能圖形處理單元。單單這種 AutoPilot 計算機的處理能力就已經超過了 Model 3 中所有其他車輛控制 ECU 的處理能力的總和，盡管在這一程度上計算機需要液體冷卻來防止過熱。
而且，這只是一個開始。像這樣的車載計算機提供的只不過是駕駛輔助功能，而不是完整的無人駕駛能力。如此一來，隨著車輛的駕駛任務越發的自動化，汽車業對于計算速度的需求會只增不減。
網絡速度 – 來自 IT 行業的教訓
在無人駕駛的等式中，計算速度只是其中的一個因子。為了快速做出決策，控制無人駕駛的計算機必須具有高速而又可靠的數據流進行處理。這些數據流可以來自許許多多不同的來源，包括攝像頭、雷達傳感器、激光雷達傳感器、車與外界信息交換 (V2X) 的通信無線電、云，以及多維地圖等。在不考慮來源的情況下，這些數據流可以有一個共同點 – 數據的解析度不斷增長，這就必然意味著數據速率也必須增加。
直到最近，所有車輛控制系統和大多數汽車傳感器的數據速率都不到每秒鐘一百萬位 (Mbps)。通過專為汽車應用開發的網絡，例如控域網 (CAN) 總線系統，可以傳輸這些數據。速度超過 1 Mbps 的數據則以數據流的形式從攝像頭直接傳送到顯示器，或者以流的形式從云端無線的發送到智能手機（獨立于車載網絡和電子元件）。
然而，在過去幾年間，攝像頭數據和 4G 的云數據已經日益的用作向無人駕駛汽車計算機的輸入內容。除此之外，預計激光雷達、V2X 通信無線電以及 5G 云數據都將在不久的將來得到使用。此外，隨著汽車制造商正在尋求以相互重疊的傳感器視野來提供 360 度的環繞傳感能力，每輛車上無人駕駛傳感器的總數也在與日俱增。
為了快速的將這些數據從傳感器傳輸到無人駕駛汽車的計算機中，汽車行業已經從 IT（信息技術）行業吸取了充分的教訓，也就是說，采用了點對點的通信和交換網絡。這兩種 IT 網絡構建構成了汽車以太網絡的物理基礎，可以提供必需的速度、冗余、信號完整性、優先級劃分、可擴展性以及安全性，實現無人駕駛功能。
開發速度 – 重新定義汽車行業
與互聯無人駕駛汽車有關的最大挑戰或許就是對提高開發速度的需求。這種挑戰以兩種方式表現了出來。
首先，典型汽車的開發需要大約四年的時間。其中的焦點在于毫無瑕疵的執行過程，而速度和敏捷性的重要性則會略微低一些。當今，開發過程可能會短至兩到三年。時間上的縮短部分可以歸功于業界對于降低開發成本的需求，以及需要過渡到數量更少而又更具全球性的車輛平臺的開發上來。此外，也不能忽視消費性電子產品行業盛行的 18 個月開發期所產生的影響。
第二，車輛的復雜性已經變得難以想象。一支機械工程師和造型藝術家組成的團隊就可以設計出一輛汽車的日子，早就已經一去不復返了。當今的車輛是一系列傳感器、微電子元件、軟件、電子控制的機械組件、高壓電氣組件以及云連接服務所構成的一個復雜的集合，這些在一起會嘗試去創造出一種近似于智能手機的用戶體驗。很少有汽車企業能夠具備開發出所需的全部產品的那種技術廣度。并且，對于這些極少數的企業，即使的確具備這種廣泛的技術經驗，它們也已經意識到，如果集中力量來開發能使自身從競爭對手中脫穎而出的技術能力，那樣會更加具有成本效益。
將這兩點合并起來，可以顯著的改變整個汽車行業，使其從以前那種孤立的產品開發流程轉變為一種以合作伙伴關系和協作為重點的新流程。盡管汽車行業最近充斥著各種引人注目的收購，這些活動只不過發生在汽車公司認為有機會使自身從競爭對手中脫穎而出的領域。汽車領域絕大多數的技術創新都通過合作伙伴關系和協作而發生。
這構成了當今汽車行業創新的基礎。能夠適應這種新的協作方式的公司將會興旺繁榮起來。而那些做不到這一點的公司則很快會變得無關緊要。
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