盘点2019全球汽车前瞻跨界技术,应用与推广

文章来源:盖世汽车社区 发布时间:2020-05-13
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盘点2019全球汽车前瞻跨界技术,应用与推广。
动物仿生学(飞蛾复眼)

概要:近年来,厂商们逐渐利用飞蛾复眼原理,应用于智能屏幕,并使屏幕具备低的镜面反射。

创新:飞蛾复眼结构可用于液晶屏幕的应用,并且具备低反射等特性。由于飞蛾眼睛表面由很多细微纹理的柱状结构组成,柱状突起均在60纳米左右,能够高效吸收环境中的光。其次,飞蛾眼睛的六角形聚合体,表面直径为100-200纳米的凹凸,如同梯度材料,能够让空气和聚合物的比例缓慢变化,在一定范围内,不会出现反射现象。

推广与应用:2012年,日本三菱丽阳公司通过上述原理研发出防反射透明薄膜“蛾眼薄膜”;2017年,美国佛罗里达大学发布类蛾眼效应技术,数据显示抗反射膜反射率仅为0.23%;该技术可应用至汽车曲面仪表盘。

基于行走方式的情绪识别

概要:北卡罗来纳大学教堂山分校和马里兰大学帕克分校研究小组近日发现了一种新的深度学习模型,依据行走方式识别人类的情绪。

创新:该研究主要从RGB视频中提取个人的步态,将其表示为一系列3D姿态,随后,研究人员使用长期短时记忆(LSTM)递归神经网络和RF分类器来分析姿态,并将情绪分为:快乐、悲伤、愤怒和平静。LSTM根据深度特征进行训练,并与运动步态计算出的情感特征相结合,最终通过RF分类器进行分类。目前大部分情绪识别是通过面部或录音进行分析的,而肢体语言也同样可反映出人类的情绪,相比同类识别方法,该研究准确率高14%。此外,研究人员创建数据集,包含室内外个人行走的视频,用于深度学习模型。

推广与应用:上述处于起步,未来研究人员将扩展更多活动方法。

车家互联技术

概要:吉利GKUI19智能生态融合小米小爱同学实现车与智能家居的互联互通。

创新:车载端用户可通过语音指令,操作家中的小米IoT智能设备,如开启扫地机器人、开启家中空调等。此外,用户还能通过家中的智能语音查询车辆油耗、车窗关闭等车辆信息以及控制车辆的空调、车门以及后备箱的开闭等功能。未来车家互联应用技术将会持续发展,实现自动化感应互联,通过分析车主日常习惯,自动实现双向控制。

推广与应用:随着智能音箱的发展,其作为车家互联的重要媒介,目前百度、阿里、腾讯以及小米IoT均在此方向进行布局,同时各自也与不同车企建立合作(现代、宝马、奇瑞、奥迪、奔驰、沃尔沃、威马、吉利),将该功能应用集成至车机系统中。

自由切换的薄膜Smart Tint

概要:薄膜Smart Tint可通过控制电流,在模糊和透明两种状态间随意切换。

创新:该薄膜产业具备低成本优势,可获得雾化玻璃的全部特性,其原理在于中间层的液晶调光膜(PDLC)。其次,该薄膜安装方式简单,可直接贴附至玻璃上。在断电状态下,玻璃会呈现模糊效果,保证了空间的私密性,在通电状态下,玻璃则呈现透明效果。得益于定制的连接系统和Wi-Fi连接功能,Smart Tint操控方式具备多样化,可利用遥控器、旋钮、车钥匙等进行控制。

推广与应用:目前该产品已在国内外市场进行销售,主要用于酒店、商场、家居装潢、汽车等领域。除保护隐私功能外,该模糊还能够作为投影幕布使用,为车载信息交互提供了新介质。

动物实验室

概要:在人工神经科学领域,科学家通过动物实验,对老鼠、斑鸠、斑马鱼等神经元特性的研究,来推动人工智能、自动驾驶技术的发展。

创新:哈佛大学Rowland Institute实验室,通过对老鼠研究,预开发AI软件和脑机接口,研究人员对老鼠基因仅改造,以便追踪其在情绪变化时的大脑活动和神经元发光状态。其次,Intel研究人员利用斑鸠进行语音识别应用研究,将斑鸠放置在音箱盒子里,并观察期脑中的声音处理中心单元。此外,研究人员观察斑马鱼在遇到紧急情况下的应激反应,或将实现自动驾驶技术从基础物体识别到行为决策判断的跨越。

推广与应用:苹果、谷歌等一些高科技公司已将焦点投放在动物实验,通过对动物的研究来不断完善人工智能相关技术。

心脏识别技术

概要:新五角大楼通过激光检测远距离被测目标心脏特征,并识别出高风险个体。

创新:对于普遍的流生物识别通常为面部识别,需要对主体面部的可见性,并且易受到光线等外部环境因素干扰。而目前五角大楼使用一种称为激光振动测量的技术,来检测有心跳引起的表面运动。该技术能够在被检测对象面部被遮挡的条件下,用红外激光检测独特的心跳特征,但需要预先登记心脏数据库。目前激光探测范围在200米,准确率约为95%。

推广与应用:心脏识别目前尚处于早期阶段,仅限于没有穿着厚重的固定目标。未来随着技术的成熟,该项军用技术或将用于自动驾驶车辆对遮挡目标的识别。

虚拟黑客机器人

概要:虚拟黑客机器人以人工智能技术模拟网络攻击,持续性的为用户提供网络安全验证服务。

创新:当前网络安全验证主要以人工为主,未来随着技术的发展,将逐渐转变为以机器人为主,人工为辅的验证体系,可缓解安全专业人才短缺的问题。虚拟黑客机器人,能够动态生成攻击路径链,主动持续地进行模拟入侵,并从“真实黑客”视角分析评估企业的安全状态,精细量化评估风险,验证用户当前安全控制手段的有效性。此外,虚拟黑客机器人能够生产行为日志,每个操作数据均可进行分析和追溯,保证了数据风险的可控性。

推广与应用:虚拟黑客机器人目前主要服务于政府、金融机构以及运营商,未来或将应用至智能网联汽车网络安全验证领域。

赛道竞技类游戏

概要:赛道竞技类游戏通常使用手柄或游戏方向盘进行操控,如果有一天它被集成进了汽车,用户即可获得更加真实的游戏体验。

创新:当前承载赛道竞技类游戏主要为PC、手机以及游戏机,未来汽车或将发展成为新的主流终端。车企通过与游戏厂商的合作,将该类游戏集成至车载信息娱乐系统中,并结合车辆方向盘、油门、刹车、座椅等功能部件,为汽车用户提供全新的车载娱乐体验。

推广与应用:奔驰CLA推出“超级卡丁车”的游戏,玩家可通过真实方向盘、油门、刹车操控游戏里的卡丁车。特斯拉预将The Elder Scrolls V:Skyrim集成至中控屏幕。随着车载应用生态的扩展,多样化的游戏应用将起到增加用户粘性的重要作用。此外,与VR设备的匹配亦成为车载娱乐新的发展趋势。

4D打印技术

概要:4D打印技术是在3D打印基础之上,增加了时间维度,拓展形成工序和设计自由度,即打印对象具备变形能力,在特定条件下被激活,改变其用途。

创新:4D打印材料使用特殊材料,对材料进行编程,使其能够对某些刺激做出反应,如形状记忆合金,其能够随温度变化而改变。相比传统熔融沉积方法不同,4D打印采用立体光刻技术,利用紫外线通过光聚合左右对材料层进行处理,并且还可以用应力松弛技术打印4D材料,在处理过程中,先施加压力,后将压力撤去。

推广与应用:4D打印处于技术萌芽期,当前所用到的材料基本为柔软聚合物,因此限制了其在架构部件的应用。但4D打印可生产智能产品,未来有可能颠覆传统建筑和制造业。

美军装备第五代高清全彩夜视仪

概要:美军装备由SPI公司研发的X27新一代装备--全彩夜视仪,其能够形成与白天近乎相似的全彩高分辨率画面。

创新:X27将放大的电子信号打在特殊的低光感CMOS芯片上,经过高速模拟器进行算法降噪,最后形成全彩画面。其次,该设备将每个原色均采用独立的图像增强器(红、绿、蓝),利用分色x立方体系统分配给输入端,最终将每个图像增强器输出产生对应的图像叠加或组合。此外,X27需要一定缓解光才能发挥色彩功能,实际效果表明,其能够根据光线强弱、物体运动快慢自动调节。

推广与应用:全彩夜视仪目前使用在军事领域,其极大改善传统夜视设备成像不清晰和单色的不足,未来在军转民技术应用上,全彩夜视系统可极大提升夜间驾车的可视能力。

迁移学习

概要:迁移学习(Transfer learning)属于深度学习子领域,目标在于利用数据、任务或模型之间的相似性,在场景数据集不足的条件下,通过相似/相关数据进行迁移应用,实现模型本身的泛化能力。

创新:传统机器学习较为独立,通过特定任务和数据集训练各自独立的模型,而迁移学习则利用先去训练模型中的知识训练新模型,并可解决以下问题:①少量标注数据,且数据标注成本昂贵,不足以训练足够鲁棒的神经网络;②大规模神经网络的训练依赖于大量的计算资源;③特定应用场景下对特定模型的需求。

推广与应用:迁移学习可通过采集多源数据集(如驾驶员操作控制、实际道路行驶等)完善自动驾驶汽车的控制策略。

唇语识别

概要:LipPass新平台通过手机基础设备,解读用户说话时嘴部运动方式,从而实现身份验证功能。

创新:唇语识别可通过音频组件分析用户面部反射的声音信号来描述嘴部的运动,如嘴唇的凸起、闭合、舌头的伸缩等,并创建多普勒轮廓,然后,使用深度学习提取显著特征,再应用基于二叉树方法辨别合法用户身份和欺骗者。目前,LipPass识别率达到90.2%,在复杂环境下保持稳定性。此外,研究人员尝试评估欺骗者的能力(如模仿、音频回访等)以提升唇语识别率。

推广与应用:该技术将率先应用至智能家居和智能手机领域,在汽车领域其还可以与智能语音交互技术融合,提升系统准确性。

遥感技术

概述:遥感技术利用搭载在卫星、飞机、气球以及地面移动的各类平台的传感器,对目标地物的电磁波辐射、反射特性进行探测。

创新:遥感技术运用光学仪器和计算机设备对所获取的遥感数据进行校正和分析,掌握或清除原始数据中的误差,尽量恢复被探测目标地物的原有特征。遥感技术可在不同高度对地球进行大范围探测,并获取价值数据,其次,获取数据周期短,可进行动态监测。此外,现阶段我国遥感影像空间分辨率已达到1-0.5米,探测精度不断提升。

推广与应用:目前在高分辨率信息要素提取方面,采用机器学习算法,提取率可达98%,未来该技术或能够与自动驾驶高精度地图数据采集相结合,实现快速覆盖和降低成本的目的。

新型激光器助力实现高速WiFi

概述:美国哈佛大学研究人员开发了一种基于半导体激光频率梳的紧凑型射频发射机概念,无线发射微波以满足高速数据传输需要。

创新:该激光器顶部触点利用内部振荡电流驱动偶极天线,辐射自由空间。半导体激光器是相干光紧凑光源,当在光学频率梳体制下工作时,产生由等间距的离散频线组成的频谱。在微波光子学应用中,频率梳的输出被发送到一个快速光电探测器,以此产生微波。

推广与应用:该项研究表明,设计合理的激光器可实现无线发射微波,并利用包含信息的信号进行调制,可应用在无线电通信和与参考源的无线同步。

货运机器人

概述:美国波士顿机器人公司,展示了旗下轮式机器人“Handle”。

创新:该机器可在仓库中利用吸盘自动装卸装有产品的货物,并通过轮子进行运输。机器人配备视觉辅助系统,能够寻找、抓取以及跟踪制定区域,其次,Handle可搬运15kg货物,堆叠深度可达1.2m,高度可达1.7m,如遇到障碍物Handle可自动躲避。此外,该机器人具备急停、旋转、跳跃、下楼梯等功能。

推广与应用:未来货运机器人或将与自动驾驶技术相结合,为城市密集区提供最后一公里快递配送服务(24小时),夜间配送将成为一种较好的补充形式之一。

微软水下数据中心

概述:微软为解决数据中心服务器发热量问题,在苏格兰奥克群岛海岸附近的海水里安装水下数据中心原型。

创新:传统数据中心服务器散热能耗约为15%,而多数大型科技公司均试图通过各种途径进行降本。微软水下数据中心长约12米,可存放12排电脑,供给864台服务器,放置水下35.6米深处。由欧洲海洋能源中心水下电缆提供电力,全负载运行耗电量仅为25万瓦。此外,该数据中心可免除频繁维护,每隔5年升级一次硬件即可,使用寿命长达20年以上。

推广与应用:目前该项目正处于试运营阶段,尚未对海洋环境造成影响,未来越来越多的汽车数据中心或将采用此类方式。

生态皮革

概述:美国生物初创公司Bolt Threads推出名为Mylo Driver Bag的生态皮革托特包。

创新:制造材料名为Mylo,主要通过实验室培育的一种野生蘑菇根部的菌丝体制成,手感、外观与皮革十分接近,并且使用旧后依然能够保持较好的外观。该材料能够有效降低对生态环境的污染,成为了皮革的替代品。

推广与应用:Bolt Threads计划2019年扩大生产规模,提供更多的Mylo材料,随着高性能高纤维材料的普及,未来或将在汽车座椅和内饰面料中使用,不仅可满足消费者需求还可降低车内气味污染。

人体姿态估计

概述:MIT计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)研究出一种基于WiFi的人体姿态估计系统RF-Pose,可实现隔墙精准的测算人体的实时运动轨迹和姿态。

创新:RF-Pose利用了WiFi频率中的无线信号可以穿过墙壁和遮挡物并反射出人体的原理,使用深度神经网络方法来解析这些无线电信号,提供准确的2D人体姿势估计,创建一个动态的人体线图。并且该研究使用了一种特殊的视觉模型进行训练(跨形态的监督学习),即基于图片的神经网络来训练基于无线信号的神经网络。

推广与应用:该技术可应用在自动驾驶,突破了视觉传感器局限,可实现对障碍物后方的物体进行检测。

超疏水疏油涂料

概述:Ultra-Ever Dry是一种超疏水和疏油(碳氢化合物)涂料,可以排斥大多数水基和一些油基液体。

创新:该涂料采用专有的技术涂抹物体,并形成具有“峰值”或“高点”的几何形状的化学表面和纹理。与以前技术相比,Ultra-Ever Dry大幅提升了粘合性和耐磨性,并且其还具备干燥性、防腐蚀、不易结冰、自我清洁等特性

推广与应用:该涂料是一款具有优异防水放油性能的产品,目前该产品已上市,可用于汽车车身表面防护。

数字孪生技术

概述:波音737 MAX8在不到半年发生两次重大空难,飞机日常检修维护成为热议话题,其中数字孪生Digital Twin技术被频繁提及。

创新:数字孪生技术是对真实物体通过科技手段构建一个数字世界中一模一样的实物,并实现对物理实体的了解、分析以及优化。该技术可用于产品设计、生产、服务等阶段。其具备可见性(实现机器操作的可见性)、预测性(基于建模技术用于预测未来状态)、假设分析(接口设计可与模型交互,对模型询问假设问题,来模拟现实中无法创建的条件)、连接不同系统等特性。

推广与应用:目前波音公司采用数字孪生技术进行飞机生产制造。

AI合成女主播上岗两会

概述:近日,全球首个AI合成女主播“新小萌”正式在新华社上岗,其依托搜狗人工智能核心技术,模拟类人虚拟形象,并承担对十三届全国人大二次会议进行报道。

创新:该技术为名为“搜狗分身”,是搜狗人工智能的核心技术之一,其运用了人脸关键点检测、人脸特征提取、人脸重构、唇语识别、情感迁移等多项技术,结合语言、图像多模态进行训练后,生产与真人无异的AI分身模型。

推广与应用:该技术可生成出不同类型模型,支持提供个性化定制,未来通过AI合成车载虚拟助手,可为用户提供更多体验和价值。

隔空充电技术

概述:以色列无线电力公司Wi-Charge推出一款可利用红外光束向10米内的移动设备提供充电的产品LIGHTS。

创新:目前无线充电方式大多为感应式充电,需要移动电子设备与充电器进行接触,而Wi-Charge无线充电技术则利用红外光束传输能量,从外形上LIGHTS如同普通吸顶灯,其内置红外光发射机,通过特定的接收器,可为移动电子设备充电,覆盖范围10米左右。

推广与应用:目前Wi-Charge无线充电技术已获得美国食品和药物管理局的批准,其对人身体健康没有影响,商业空间将成为最先落地场景,随着技术的不断成熟,未来该设备亦可安装至车内顶部,兼顾照明功能,并为舱内移动电子设备提供充电。

触屏投影仪

概述:此前索尼发布触屏投影仪产品Xperia Touch,能够实现图像投射与触摸交互,而如今国内也随之跟进, puppy cube作为其中典型代表,2018年正式进入市场。

创新:触屏投影仪配备视觉与高运动传感器,可以通过操作投射平面进行触控,支持 多点触控和手势, 根据产品定位不同,通常触屏投影仪投影尺寸与分辨率各不相同,此外,该设备还内置操作系统、互联接口、支持语音交互等。

推广与应用:目前触屏投影技术处于起步阶段,主要应用于智能家居,但投影画面清晰度、亮度以及操作流畅性还需强化用户体验。

发电玻璃

概述:中国科学家潘锦功研发出碲化镉薄膜太阳能电池,又被称为“发电玻璃”。

创新:将4微米厚的碲化镉光电材料均匀涂抹至普通玻璃上,从而使得玻璃从绝缘体转变为可导电、可发电的半导体材料。其光电转化效率高达17.8%,即便在太阳光很微弱的条件下也能产生电力,并且生产成本低、使用寿命长。

推广与应用:目前该技术主要用于建筑行业,福特汽车计划利用其技术将对福特全球厂房进行改造,而在汽车领域,未来该技术或将替代传统太阳能电池板,为车辆辅助性提供电能。


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