如何應(yīng)對(duì)智能汽車測(cè)試日新月異的變化？

在給用戶帶來(lái)便利的同時(shí)，汽車電氣化程度增加給工程師帶來(lái)更多挑戰(zhàn)。智能化、網(wǎng)聯(lián)化與電動(dòng)化趨勢(shì)將更多電子元素引入汽車，系統(tǒng)復(fù)雜度大幅上升，而開發(fā)周期并未相應(yīng)延長(zhǎng)，甚至由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈而縮短開發(fā)與驗(yàn)證測(cè)試時(shí)間。如何在限定時(shí)間內(nèi)完成開發(fā)或測(cè)試驗(yàn)證任務(wù)，成為開發(fā)工程師與驗(yàn)證工程師最關(guān)心的問(wèn)題之一。正如如美國(guó)國(guó)家儀器（NI）汽車市場(chǎng)營(yíng)銷總監(jiān)Jeff Philips撰文指出：我訪問(wèn)過(guò)世界各地汽車客戶的驗(yàn)證工程師，包括整車廠和一級(jí)供應(yīng)商，對(duì)話的主題不同，但本質(zhì)都非常相似，大多數(shù)圍繞“沒有足夠的時(shí)間來(lái)進(jìn)行測(cè)試”和“沒有預(yù)算購(gòu)買新設(shè)備”等問(wèn)題展開。

NI自動(dòng)化測(cè)試市場(chǎng)副總裁Luke Schreier在第十五屆PXI技術(shù)論壇上發(fā)表演講

汽車驗(yàn)證測(cè)試需要靈活的解決方案

Jeff Philips表示，傳統(tǒng)汽車零部件測(cè)試方法主要是純物理測(cè)試，車門、車窗、轉(zhuǎn)向柱、照明和座椅等都是采用機(jī)械測(cè)試方法來(lái)驗(yàn)證物理性能和生命周期，這些測(cè)試項(xiàng)所需測(cè)試設(shè)備主要是振動(dòng)臺(tái)、環(huán)境室、執(zhí)行器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。如今每個(gè)主要零部件都已經(jīng)演變成復(fù)雜的機(jī)電系統(tǒng)，例如車燈或汽車座椅，都不再是一個(gè)簡(jiǎn)單的零部件，而是具備多種功能的子系統(tǒng)，這些系統(tǒng)將ECU、傳感器、執(zhí)行器以及與車輛其他部分的通信結(jié)合在一起，包含傳感、計(jì)算與控制等功能。汽車子系統(tǒng)系統(tǒng)復(fù)雜度提升對(duì)建模、軟件設(shè)計(jì)、回歸測(cè)試、硬件在環(huán)（HIL）測(cè)試和系統(tǒng)集成所帶來(lái)的挑戰(zhàn)，不是花費(fèi)更長(zhǎng)時(shí)間或投入更多資金就可以解決，需要設(shè)計(jì)與驗(yàn)證測(cè)試團(tuán)隊(duì)及時(shí)調(diào)整開發(fā)測(cè)試方法，更多借助模塊化工具的力量來(lái)保證開發(fā)進(jìn)度，控制系統(tǒng)成本，并提高系統(tǒng)可靠性及功能安全性。

NI的平臺(tái)化解決方案非常適合應(yīng)對(duì)當(dāng)前汽車開發(fā)測(cè)試所遇到的新舊挑戰(zhàn)。NI亞太區(qū)汽車市場(chǎng)經(jīng)理賈青超告訴TechSugar，汽車測(cè)試信號(hào)種類非常多，從直流到射頻需要全部覆蓋，而在不同應(yīng)用中，協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)信號(hào)要求也不一樣，如果采用分立設(shè)備，測(cè)試系統(tǒng)要么極為復(fù)雜，要么難以實(shí)現(xiàn)同步或擴(kuò)展，“PXI平臺(tái)化優(yōu)勢(shì)之一在于I/O可擴(kuò)展，隨著技術(shù)的發(fā)展會(huì)不斷引入新技術(shù)，引入新技術(shù)就意味著測(cè)試項(xiàng)的擴(kuò)展，即使同樣的測(cè)試項(xiàng)，測(cè)試需求也會(huì)根據(jù)需求相應(yīng)改變，軟件化、模塊化、可定制的NI PXI平臺(tái)的靈活性優(yōu)勢(shì)在汽車測(cè)試領(lǐng)域特別突出?！?

NI亞太區(qū)汽車市場(chǎng)經(jīng)理賈青超

NI副總裁Luke Schreier更是強(qiáng)調(diào)，汽車市場(chǎng)變化快，NI解決方案的特色就是把主動(dòng)權(quán)交還給客戶?！皬目蛻艚嵌葋?lái)看，需求變化很快，NI提供最好的工具和平臺(tái)，幫助用戶去滿足變化對(duì)測(cè)試提出的需求，但把主動(dòng)權(quán)交換給用戶，”Luke Schreier表示，無(wú)論是自動(dòng)駕駛還是車聯(lián)網(wǎng)，現(xiàn)在技術(shù)發(fā)展還未停滯，所以需求變化很快，“需要新的東西加入進(jìn)去，對(duì)需求的變化導(dǎo)致NI更多專注在用戶的實(shí)際需求，而不是固定的解決方案?！?

V2X在自動(dòng)駕駛中不可或缺

目前主流的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，一個(gè)是LTE-V，一個(gè)是802.11p，分別由3GPP和IEEE兩個(gè)組織推動(dòng)發(fā)展。據(jù)NI射頻技術(shù)市場(chǎng)工程師屠方澤介紹，這兩種技術(shù)各有特色，二者的相同之處是都采用正交頻分復(fù)用（OFDM）調(diào)制技術(shù)，其中的數(shù)據(jù)塊安排用等距的子載波傳輸。

主要的區(qū)別則有三點(diǎn)。首先，二者同步方式不同。802.11p不設(shè)基站，所以同步是通過(guò)幀同步來(lái)實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)包內(nèi)含有同步信息。而LTE-V可以與基站進(jìn)行同步，也可以與GNSS同步，或者采用幀同步。

其次，二者長(zhǎng)距離傳輸模式不同。如果通信范圍超過(guò)1公里，802.11p需要部署大量的RSU（路測(cè)單元，類似基站）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信，但LTE-V則可以復(fù)用通信基站來(lái)進(jìn)行相關(guān)傳輸。

第三，系統(tǒng)演進(jìn)不同。在5G技術(shù)設(shè)想的三大應(yīng)用場(chǎng)景中，高可靠低延時(shí)通信（uRLLC）就是專為車載通信而開發(fā)的應(yīng)用場(chǎng)景?！澳壳斑€沒有看到802.11p相關(guān)的演進(jìn)，從國(guó)內(nèi)來(lái)看，不論是國(guó)家層面還是產(chǎn)業(yè)鏈，更加主推LTE-V（及下一代）協(xié)議。”屠方澤說(shuō)道。

賈青超認(rèn)為，將來(lái)自動(dòng)駕駛發(fā)展離不開V2X?！爱?dāng)路上有障礙物或者天氣不好時(shí)，傳感器盲區(qū)擴(kuò)大，就有可能發(fā)生事故，依靠V2X，就可以提前知道前方路況。V2X是單車智能的必要補(bǔ)充，可以說(shuō)是汽車實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的不可或缺一環(huán)。”

對(duì)于NI而言，正是由于V2X的引入，可以更好地去覆蓋不同的測(cè)試場(chǎng)景?！斑@是NI的優(yōu)勢(shì)。利用我們的PXI平臺(tái)，用不同的模塊就可以實(shí)現(xiàn)不同的測(cè)量功能，我們的VRTS（車載雷達(dá)測(cè)試系統(tǒng)） 以及V2X測(cè)試系統(tǒng)，都在PXI平臺(tái)里面。用戶利用PXI一個(gè)平臺(tái)就可以對(duì)毫米波雷達(dá)、攝像頭、V2X等進(jìn)行傳感器融合測(cè)試?！蓖婪綕烧f(shuō)道。

對(duì)安全要有敬畏之心

大量涌入的新技術(shù)，以及新出現(xiàn)的商業(yè)模式，使得汽車產(chǎn)業(yè)原本穩(wěn)固的格局出現(xiàn)變化，給新公司帶來(lái)機(jī)會(huì)，也給傳統(tǒng)公司帶來(lái)挑戰(zhàn)。賈青超認(rèn)為現(xiàn)在的汽車行業(yè)，有些類似于十幾年前手機(jī)行業(yè)，傳統(tǒng)手機(jī)巨頭諾基亞、摩托羅拉非常強(qiáng)大，但即將面臨蘋果的顛覆性挑戰(zhàn)。但汽車行業(yè)還是有自己的特色，與手機(jī)行業(yè)最大的區(qū)別在于安全?！鞍踩亲畲蟮膮^(qū)別，進(jìn)入汽車行業(yè)的壁壘較高，”賈青超表示，科技公司具備資金與技術(shù)優(yōu)勢(shì)，所以能夠快速切入汽車行業(yè)中相對(duì)容易的區(qū)域，但要站穩(wěn)腳跟，還需要做更多的工作，“要尊重汽車傳統(tǒng)，對(duì)安全有敬畏之心，功能安全是汽車行業(yè)的核心要求?！?

在自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展路線上，科技公司大多選擇一步到位發(fā)展思路，直接發(fā)展L3、L4級(jí)別自動(dòng)駕駛，而傳統(tǒng)汽車廠商則多比較保守，通常選擇循序漸進(jìn)式發(fā)展路線，即從L1、L2逐漸過(guò)渡到L3甚至更高級(jí)別自動(dòng)駕駛?！皞鹘y(tǒng)廠商對(duì)安全的敬畏之心更明顯，”賈青超說(shuō)道，“但無(wú)論走哪種路線，核心訴求還是要測(cè)試，通過(guò)測(cè)試與驗(yàn)證（V&V）及基于場(chǎng)景和系統(tǒng)（S&S）的測(cè)試等，來(lái)滿足功能和性能要求、信息安全要求、功能安全及可靠性要求等”

“安全是汽車行業(yè)區(qū)別于其他行業(yè)的重要特征。毋庸置疑，在汽車行業(yè)，安全永遠(yuǎn)是第一位！”賈青超再次強(qiáng)調(diào)安全的重要性。