数据策略在汽车再次转移

汽车制造商正在修改他们的数据处理策略包括更多的处理达到或接近源的数据,减少的数据量需要在车辆移动既能改善响应时间和释放计算资源。

这些举措是一个世界远离最初的想法,tb云计算和处理数据流的发送回车辆。但是他们也承认,即使在车辆需要一个更详细的策略来处理中央与地方,什么和什么影响这些分区决策对反应时间、功率效率、可靠性、安全性和安全。

”是有原因的人称为汽车的下一代智能手机“车轮上的,”说,Burkhard Huhnke汽车副总裁Synopsys对此。“过程我们在智能手机的发展经历了一个后端之间的基础设施,数据中心,和智能手机设备本身。有一个数据中心之间的数据交换和智能手机,以确保连接有两个方向的数据流是正常工作。有一个界面,允许您添加应用程序。但下面还有一层不能被访问,尽管有时这已经被人侵入。这需要一个更新的空气在夜间或在必要时。这个描述的车轮上的智能手机可以应用于汽车的下一代——它可以杀人的区别。”

因此,更高层次的功能安全性和可靠性是必需的,以及多个安全层。“车队中的对话和数据中心都是一样的,因为你可以在数据中心中使用所有的人工智能机器与你分享更新车队,和汽车一生,”哈恩科说。“这是一样的智能手机。正如苹果或谷歌手机,这需要一个架构。”

在oem的光谱数据类型往往是常见的从各种来源包括雷达、激光雷达和其他传感器。但在哪里以及如何处理数据,它一旦发生了什么工作,以及如何保证数据的安全仍在发展。

“当我们思考正在处理的数据,大部分的(+ 90%)是数据生成的传感器。是在本地处理,然后掉在地上,“说,杰克Weast高级首席工程师和自动驾驶的解决方案部门首席系统架构师Mobileye。“这是对隐私的重要原因。这些车有摄像头,但是这些相机没有记录我们所有的人。如果我们站在街角,是的,当然,我们在寻找行人我们可以做紧急制动过程中如果需要,但是没有图像或视频或类似的东西上升到云上。我们正在做局部处理的数据识别其他对象,无论是行人汽车或限制或路标路牌或井盖或锅洞;一切你可以感知的环境。最被处理的。”

在此,有不同的方法。通常,不同种类的传感器将产生不同数量的数据。从10年前就像数码相机生成的小文件大小,许多兆字节的照片相比,智能手机需要今天,随着相机的保真度增加文件大小。

“这并不总是一定均匀绕着自动车辆,”Weast称。“你可能会有不同的形式或在不同位置传感器的优势。停车相机帮助正在看很短的范围内,向下看和周围的车平行停车协助的事情。很长范围摄像头,你想看到对象真的远,你真的想要一个高分辨率,因为你不想让一个像素代表那辆车。你想要很多像素代表那辆车,这样你就可以看到它。所以不同的传感器也促成了一种忠诚的处理不同数量的数据。然后,你觉得人们把周围存在的各种指标,如上衣,这是一个人工智能性能指标。这是困难的,因为这是一个硬件能做什么,而且上面的算法实现。如果你有一个更有效的算法,你实际上不需要尽可能多的顶部底部和你处理更少,但提供相同的用例。”

这种平衡是整个汽车设计世界越来越普遍。“我们已经使用一级公司ADAS和雷达芯片,”库尔特·舒勒说,负责营销的副总裁Arteris IP。“雷达芯片做了很多当地处理。所以你选择一个目标和分类,大部分处理的雷达。然后你发送对象中央大脑。但这雷达从数字逻辑的角度来看是非常复杂的。”

,解决了几个关键问题,舒勒说。首先,减少延迟。第二,减少争用资源,如内存,因为雷达有自己的记忆。第三,沟通在整个汽车的速度正在改善。同样发生在相机。

“过去,当你谈论ADAS,全是相机和多个流的处理。现在,相机在做自己的分类,集中的大脑能够在其他数据。传感器融合终于发生在汽车。”

这是一大进步,因为移动大量数据一辆汽车是一个很大的挑战。“如果你看看我们已经使用的倒车摄像头的保险杠相机,我们一直使用它很长一段时间,“Pulin德赛说,集团产品营销主管,管理和业务发展节奏Tensilica愿景和AI DSP IP。“这是非常简单的。相机是在屏幕上显示图像。不做任何处理。它只是显示它。后置摄像头所以你在做什么,所有的后保险杠的方式显示,你把整个事情。你把它在任何分辨率和帧率,这意味着如果你连接显示到保险杠然后你把那么多的数据。如果你开始添加一些情报,那么你可能不需要把它所有。这可以追溯到人们一直在讨论是否有中央处理一切的地方。你做一些决定边缘的东西,无论是保险杠或侧面或前置摄像头,你只发送某些东西,然后某个用户作出决定。 We see both of those approaches used — bringing a lot data in the central ECU, but also doing a lot of processing of the edge.”

时间间隔
不过,这些都是相对较新的关于汽车行业的想法。从另一个角度看,当前的模型汽车设计大约八年前,罗恩DiGiuseppe指出,汽车Synopsys对此IP段经理。很多ADAS功能,例如自动紧急制动,实现在分布式ecu。

“这是常见的有一个AEB相机传感器位于挡风玻璃,或后视镜,这就是ADAS处理器单片机分布式ECU将共存,“DiGiuseppe说。“一些汽车现有集成域控制器,与其他ADAS函数分布函数是集中在一个集中的ADAS计算处理模块。当你集中远程处理,你还有边缘上的传感器,如挡风玻璃或保险杠。你可能有雷达传感器或图像传感器,但趋势是数据的集中处理。”

可以包括一个集中式ADAS模块,包括多个应用程序,自动紧急制动和车道保持等相机传感器保持车集中在车道上。

”这一趋势集中所有的计算处理ADAS数据到一个集中的模块有一些大的影响的数据处理和数据处理,“DiGiuseppe说。”你可以想象车载网络,网关,从远程传感器数据传输到中央网关,中央ADAS处理计算模块。的带宽处理远程数据传输网关正在增加。相同的处理模块和多个应用程序,它就像一个并行程序处理这些应用程序。处理的数据量和计算能力显著增加,这是一个体系结构的功能。结果,从这些分布式架构改变ecu中央处理模块,因此,大量的数据,处理数据的位置和建筑的处理能力是一起成长的变化。这是一个很大的影响正在处理的数据是怎么没的。”

另一个方面是传感器的组合——摄像机、雷达、激光雷达。现在谈论这些结合传感器融合”然后你有一个模式——虚拟的世界,你可以做出决定,驱动相应的,”Weast称。“问题是你依赖于所有三个传感器类型,所有工作完美,所有的同时,为您的传感器融合过程工作。如果你有困难,环境条件或者传感器故障,或者你的挡风玻璃上沾了泥,那么你的传感器融合不工作。那么你会怎么做?你的车可能无法操作安全,即使这只是一种短期的瞬态错误。”

出于这个原因,Weast称Mobileye正在开发无人驾驶汽车,可以用相机,和另一个只能和雷达和激光雷达。他强调他们自己也不会部署,但将把这两个软件栈和传感器到一辆车,为了实现系统级的冗余。“这可能意味着更多的数据,但回到你的硬件和软件的算法效率和减轻对你的能力。”

这是安全设计背后的心态。“这是否意味着我们可以使用正式的验证方法,例如,对于我们的安全模型,Responsibility-Sensitive安全(公开发表)。这里都是它背后的数学证明和一切,因为它是一个正式的模型,你可以做正式的与数学和逻辑验证和事情。这是采取safety-by-design方法的一个例子,”他说。

展望未来
东西在哪里可以用高清地图,与自主车辆高精度地图应用。

”有大量的数据,但实际上发生了什么在这个时间点上有交流在互联网上驾驶车辆时,它只能把GPS定位和送你你要去的方向的变化,”大卫·弗里茨说,高级主管自治和ADAS soc导师西门子的业务。”,而不是许多字节必须拆除,令人惊讶的是,现在几kb,即使在复杂的城市。”

结果是,车辆不需要一个巨大的带宽的遥测开始管信息。“最有趣的关于所有的信息也是相反的方向流动,”弗里茨解释说。“想象一下,你开车沿着公路和树倒在你面前。目标检测和分类机制可以然后说,‘嘿,有一棵树在路上,“它将信息返回到高清地图提供者这可以告诉你周围的每个人都有一个在路上的障碍。当他们这样做,这是1 k或2 k字节。这不是一个巨大的几树的形象。边缘是额外的处理,来车,从车里,这是身体减少需要传输的数据量。大量的数据并不是一大堆比XML文本消息。这一信息,也可以轻易被加密,它不需要很多的马力进行加密或解密。如果它是一个巨大的数据量,那么你需要更多的计算能力进行加密和解密。”

毫无疑问标准将帮助。尽管发展迅速,如果标准出现过早,那么所有这些公司在研发不收回投资发展中一个专有的解决方案。然而,当事情开始合并,那么它很有道理。“你想担心成本和效率,”弗里茨说。“你想要重用和所有这些事情,和标准有一出戏。沟通与基础设施而言,很有意义,只要它是由安全从一开始就在心里。”

地平线上的另一种类型的数据将使每辆车的车队可能有自己的配置。

“在下一代汽车平台将客户做无线应用程序下载的能力改变行为或车辆的经验,”他说。“它本质上是软件,它将运行在相同的计算资源,已经在那里了。东西必须确保它是否可能这样做之前,你可以下载这个应用程序。即使他们能做到这一点,那么你需要开始考虑系统如何适应这一事实有一个新的软件应用程序运行时出现错误。在这种情况下,我怎么做动态冗余?如何重新配置软件在哪里,它在做什么,和我们的努力花在最重要的什么?现在,想象一下你有汽车,它不会让你下载这个应用程序,你想要的,所以你拉到经销商,他们拍一个新的印刷电路板,然后就可以出发了。这意味着每辆车的车队可以配置不同。必须明白,oem我们说正在谈论这些巨大的数据库,他们可以跟踪每一个人参与车辆,它的零件号,其历史,如何与需求,以及它如何可能影响一个特定的配置是否可用。举个例子,如果你和第二个源套刹车片,你知道因为刹车片上的规格不是一模一样的主要来源。 Therefore, you need more compute power because you can’t wait as long before you apply braking. That means incredible amounts of data have to be available. It would be like each time you turn your car on, it’s going to go out to the Internet and say, ‘I’m here. Tell me what I can do or what I can’t do.’ This means the interaction between the vehicle itself in the field, and the databases that are holding all this information, that’s probably how 90% of all those infrastructure communications are going to have to happen.”

图1:通信的当前状态,数据被发送到OEM进行分析。来源:导师,西门子的业务

数据安全
所有这一切需要发生安全,因为在车辆安全与安全紧密地交织在一起。

“车是跟外面的世界,所以不以硬件为中心为方面如何安全地从母舰获取数据,是否连接到一些云环境或别的东西,上车,“杰森·奥伯格说,公司的首席执行官龟岛的逻辑。“这可能是如何安全固件更新完整诊断的问题,例如。接口和通道的外部世界,本身是具有挑战性的,所以它的独立的汽车。但如何管理,安全吗?当你真正进入汽车,当数据实际上是,安全可以简化为三个通用领域——机密性、完整性和可用性。保密的概念就是你保护秘密,通常人们认为当他们认为的安全。与功能安全完整性有很大的重叠,和保护的东西从修改永久证券包括有人试图用一些淤泥或改变一些事情。和可用性是确保系统可以回应。”

说,一旦数据进入汽车,固件更新或其他信息,需要编程到像一个ECU,从保密角度来说,它必须安全管理。“如果这是一个针对一些关键任务的固件更新,如制动系统,你不想上网信息娱乐系统,有人可以利用机载诊断端口和拉出来——或者方便的东西因为你可以防止,编程或者偷它。一个错误也可以发现,允许别人利用舰队,”奥伯格说。

安全是一个多层次的挑战。数据需要安全地传送到汽车,但它也有内部管理。涉及处理和存储的系统,和维护分离制动和娱乐等功能。

“一旦数据计算和部署,需要隔离维护的整个生命周期,”奥伯格说。“与此同时,你也要确保数据本身实际上是运行时组件级别的保护,因为你不希望有人能够实时或系统操作,窃取的信息或修改它。”

结论
所有这些问题都解决在幕后,尽管不太可能消费者会看到这些努力的成果将至少持续到2025年。

“的道路已经设置,每一个OEM,这将有自己的专有与母舰沟通机制,确保所有的事情都解决好,”弗里茨说。“有一个机会为公司——可能是微软和思科或任何人——开始支持这种quasi-realtime数据通信来帮助那些事情发生。”

事实上,各种新的机会开放边缘随着这个市场开始成形。

“功能安全,随着各种功能安全要求和标准,要求汽车公司授权的事情,但很多都以非常特别的方式这样做,”西蒙·兰斯说,负责营销的副总裁ClioSoft。“很多在车辆设计是高度可配置的,甚至他们可配置的动态根据他们得到的数据从传感器。要跟踪所有的也有,因为如果出现错误他们必须跟踪,找出问题的根源是什么。这里有一个需要填满。汽车公司本身必须授权过程。然后由供应商,包括芯片制造商、一致和进入这种环境。有一个标准的责任,但是现在还没有一个标准的过程,这些汽车公司。”