ADAS和V2X技术市场走势

摘要：本文邀请业内的领军厂商和市调公司，谈谈各公司所关注的ADAS或V2X方面的技术趋势和新方案。

赛迪顾问：国内汽车产业虽模庞大，水平偏低

赛迪顾问半导体产业研究中心分析师韩晓敏:中国的汽车产业虽然规模庞大，但整体市场水平仍然偏低。从技术层面看，目前ADAS系统几大类以单车为核心的应用已经比较成熟，如自适应巡航控制等，而自动驾驶、车联网等在技术领域仍属于摸索和试用的居多，离成熟的市场应用还有一段距离;从市场层面看，以提高汽车安全性和舒适性为主的ADAS系统将会有较快的发展，而V2X尤其是V2I领域的应用限于目前消费水平、基础设施水平以及有关法律法规等限制，在市场应用上会有相当的滞后。

 

IHS：未来汽车电子发展的驱动力中，ADAS引人注目

在过去的2014年，中国整个汽车半导体收入为55亿美元，IHS预计在2015年营收将攀升至62亿美元，相对于2014年有11%的增长动力总成、汽车信息娱乐系统和车身/便利性电子系统将是这个市场的主要贡献者。

虽然中国汽车销量增长在未来几年将会逐渐降低，但追求能效和绿色能源，更高的安全性和更好的驾驶体验，接下来的几年将使得更多的和更高性能的半导体被要求在汽车中应用。像高效能的发动机，涉及安全的ADAS应用，汽车娱乐和舒适电子系统，将会需要更多的控制器、网络连接、驱动器IC和传感器。在接下来的五年中，IHS预计传感器芯片将会有最快的增长——14%年均复合增长率，紧随其后的是微控制器和模拟IC。

 

在众多的汽车电子未来发展的驱动力中，ADAS是引人注目的。ADAS技术被看做通往未来自动/半自动驾驶的必经之路。就最近阶段来看，ADAS的应用也会给驾驶者带来安全舒适，同时能使动力系统更有效率。当前ADAS在市场上的使用，主要集中在高端轿车如宝马、奔驰等。国内的一些厂家也在一些高端车型中引入如 LDW，BSD，surround view。考虑到成本和技术成熟度，IHS认为以camera sensor为主的一些应用会在这几年得到快速发展，如环视自动泊车、前向监测等。

博通: ADAS和HEV/EV在汽车技术走势中增长最快

Internet of Vehicles(IoV，车联网)包括两部分，第一部分是通过有线的连接解决车内互联，第二部分通过无线连接解决平板电脑、穿戴式等设备和汽车交流的任务。

 

从整个汽车技术的走势来看，增长最快的是两大块(如图1)，第一块是ADAS(高级驾驶辅助系统);第二块是HEV/EV(混合动力/纯电动车)。

汽车以太网之所以是以人和汽车为主，是因为它非常适合做汽车的骨干网。图2显示的纵轴数据是指汽车上所搭载的以太网节点的数量，可以预见到2019年时将会有超过1亿个以太网节点在行驶中的汽车上使用。并在2021年迅速增长到2亿个。

 

在无线连接方面，根据图3左边显示，汽车里无线连接方式分成四类。第一类是传统蓝牙耳机通信;第二类相对比较新的是车内Wi-Fi/BT;第三类是NFC(近场通信);第四类则是人们更熟悉的GPS。

图3右边是增长率，其中，为什么NFC有很高增长率?主要是因为今天NFC在车内的应用基本为0，所以复合增长率很高。另外，虽然我们看到现在60%- 70%的汽车都标配有GPS和蓝牙，但是Wi-Fi和蓝牙(BT)的组合销售目前占有率比较低。所以在接下来的五六年内，Wi-Fi和蓝牙的芯片增长率在整个汽车领域中非常高，年复合增长率接近40%。

在汽车里面前面提到四种无线领域连接方式，再加上LTE，构成整个在车联网中非常重要的联网部分。各种无线技术可以广泛地使用在车身的各个部位，实现不同功能：比如V2V就是车与车之间的通信，V2I就是车与交通管理系统之间的分配;包括使用钥匙，类似于蓝牙钥匙、NFC钥匙这种概念来提供车联网产品，包括其他更多的FM Wi-Fi，包括GPS这种常规的卫星定位功能。

 

博通公司汽车网络和物理层产品高级总监Ali Abaye博士：我们认为Wi-Fi在车内的应用将会以8倍的速度进行增长，主要是因为目前手机和消费电子类产品上Wi-Fi已基本成为标配，其实这就是趋势。一种方式是通过Wi-Fi实现多屏互动，比如你手机上有图片或者视频想要分享给别人看，可以用手机或者平板跟车上中控系统互联，把信息P2P或者通过媒介上传上去。第二种方式大家更熟悉类似于家庭无线路由器一样，把整个车装上中控作为一种热点，这样车上设备可以通过WiFi来连接网络。现在大多数车上都可以装个蓝牙，打电话可以通过手机，也可以通过车上的车载电话打电话。这里提到蓝牙(BLE)系统，特别是低功耗的蓝牙系统，比较适合无线穿戴设备和车之间进行交互。

无论中国还是美国，大家都很注意监控车内里驾驶员的安全。如果有突发情况会导致发生重大事故，有了BLE4.0或者 BLE低功耗系统，可以很容易地通过可穿戴设备监控到驾驶员的情况。可以及时通过以太网ADAS系统让车辆进行刹车或者一些其他减速操作，避免车辆事故的发生。

博通公司提供了整套车联网所需要的技术，包括有线端的以太网技术，无线端的Wi-Fi、GPS、蓝牙、NFC等各种无线技术，可为车联网的进步提供很大的助力。其中在有线端，博通推出了BroadR-Reach，其核心就是通过单对双绞线实现100Mbps数据，主要解决物理层即传输介质上相关的信号处理，在二层以上协议中所有的基于汽车以太网的协议栈都是和手机、电脑上用的是相同的，这样在开发程序时不用特别顾虑底层用什么网传输。2013年底，宝马X5 SUV成为首款使用BroadR-Reach汽车以太网技术的车型，上面采用BroadR-Reach以太网来组成一个环视系统。关于无人驾驶系统，一方面需要基于以太网提供的ADAS机型匹配数据，另一方面需要GPS提供位置数据，结合时需要一些非常好的算法，才能真正实现无人驾驶的功能。

瑞萨：ADAS的应用有助实现自动驾驶或无人驾驶

ADAS是目前比较热门和高速发展的汽车应用，ADAS的系统可以分为两类：高速应用的系统主要是通过传感器(如雷达)和智能摄像头融合到ECU(电子控制装置);低速应用的系统是通过摄像头采集相关的信息到 ECU，也就是360°全景环视系统。随着汽车制造商对安全加密和功能安全的要求越来越高。驾驶辅助系统已应用于汽车安全系统，而且日益精密。ADAS的应用将会对公司未来业务的增长作出贡献，并最终实现自动驾驶或无人驾驶。实现ADAS系统的关键，无论从传感器、摄像头还是ECU都跟半导体息息相关。特别是对其高性能、高速度、大容量、低功耗、安全性功能都有极高的要求。

 

瑞萨电子应用技术中心汽车电子部副部长林志恩：瑞萨电子的SH7766解决方案，是用于ADAS系统的360°全景环视系统，SH7766SoC集成了多个硬件引擎，还配置了二维图形 和可选配三维图形引擎功能，能在摄像头视频上层叠高精度图形元素，由此可以形成更高级用户界面。

英飞凌：重点关注车联网安防

汽车技术创新离不开半导体，半导体技术必须走在最前沿。英飞凌很早就已经开始汽车智能化方面的市场调研和新产品的研发。汽车安全技术应用领域中有四大环节，从识别、预测、预防和保护，在前三个环节中，ADAS系统都至关重要，大幅度的防止事故，改善的汽车安全性，同时也增加驾驶的舒适性。近几年，高级辅助驾驶系统ADAS中，自适应巡航控制系统(ACC)、车道偏离警告(LDW)和侧面物体探测(SOD)三大技术目前的增势迅猛。ADAS其功能的实现基于不同的传感器技术，并依赖于高集成度，高安全性的信息处理器。

 

英飞凌中国区汽车电子业务负责人高级总监徐辉：传统而言，汽车是一个封闭的系统，车联网的实现，使汽车成为一个开放式系统，更加便利地上传和下载各种数据和信息，然而由于信息的公开，也带来了黑客攻击的风险。车联网的安防，或者说数据安全，是英飞凌关注的重点。

车联网包括车与车、车与基础设施、车与云端、以及车与消费类电子比如智能手机、平板等的功能融合，所涉及的应用场景十分广泛，比如预知交通拥堵和事故、互联网服务、支付业务、紧急呼叫、维修站点服务、软件升级、远程诊断故障等。任意一个通道被恶意入侵、数据被滥用或窃取、病毒等，都会给车辆和人身安全带来不可估量的损失。

赛灵思：车载摄像头系统已经成为一项重要的差异化因素

在当今汽车市场，政府安全标准要求最新、最智能的安全系统，例如美国的备用摄像头与欧洲NCAP的自动电子刹车系统(AEB)。对于使用高级驾驶员辅助系统(ADAS)技术的OEM厂商来说，车载摄像头系统已经成为一项重要的差异化因素。

 

ADAS系统架构功能的复杂程度不断提高，要求：可视系统需要将视频处理(如图像增强和失真校正)及图形信息叠加功能显示给驾驶员;非可视系统则需要图像处理分析功能;运动估算等用来描述车辆环境的深层分析功能支持连续威胁评估和驾驶应对措施。

现在，一辆汽车系统中的软件代码可能达成百上千万行，可编程电子平台正经历新一次变革。ADAS和V2X代表的汽车与人，与外界环境的连接、互动、理解与沟通是下一个前沿，其目标是让车辆使用者更安全，能够及时获得有效的信息，提高效率并身心愉悦。

这意味着，系统对灵活性和处理能力的要求更高，传统的软件可编程的嵌入式处理器已经变得不能满足需要了。固定的硬件处理器和特定应用设备正为全可编程设备和系统让路，对于系统设计师而言，系统硬件的动态配置和优化可以像软件那样轻松实现。

 

性能需求持续增长，OEM汽车厂商和终端消费者要求的特性和功能也越来越多。汽车上的摄像头和传感器越来越多，驱动网络架构和带宽发生重大改变，功能安全性和安全特性是另外一个关键因素，驱动汽车向半自动和最终的完全自动化演进。

赛灵思汽车营销及产品规划高级经理Kevin Tanaka:早在2004年，赛灵思就开始了XA(赛灵思汽车)项目，现已成为全球领先的汽车级可编程逻辑器件供应商。XA产品线的灵活性和高可扩展能力让客户能够开发定制化平台，以满足更高层次的产品差异化和创新需求。随着Zynq 7000 All Programmable SoC加入XA产品线，通过业界首款硬件和软件可编程的器件，应对汽车应用市场增长速度最快的ADAS领域的技术和业务挑战。

美光：存储带宽通常会成为 ADAS 系统的性能瓶颈

现代 ADAS 系统具有多个传感器，例如高分辨率/高帧频摄像头、雷达、激光扫描仪以及夜视仪。这些传感器(特别是视频摄像头)需要利用很高的数据带宽将数据写入易失性存储中。数字信号处理器 (DSP) 装置从存储中读取传感器数据，并执行复杂的 ADAS 算法。算法在处理每一个视频帧时都将多次访问存储，而且需要很高的存储带宽。这一过程通常会成为 ADAS 系统的性能瓶颈。

 

除带宽之外，汽车制造商面对的另一个主要问题是尺寸，进行存储配置时需要适当综合考虑密度、功率、尺寸、性能、温度、可靠性、成本和支持。主动式安全系统目前采用了 MCP，同时可显著降低存储占用空间。存储 MCP 可以将非易失性存储(NVM，可实现启动/应用、操作系统和其他重要代码/数据的执行)和易失性存储(RAM，可用作高速暂存器)堆叠到单个封装中。除了能够减少空间占用、降低焊球数以及提升性能和密度外，MCP 还可以使用符合行业标准的 JEDEC 接口和存储类型对微控制器 (MCU) 的嵌入式存储进行负载分流，从而减少设计时需要考虑的因素。

 

ADAS 设计师接下来的目标是创建一个与其他汽车以及路边交通监测站连通的集成系统网络。车对车 (V2V) 通信会匿名交换有关方位、速度和位置的车辆数据，让汽车检测到其他车辆，360 度全方位了解其他车辆的方位以及潜在的威胁或危害。随后，它将计算风险，并向驾驶员发出警告或预先采取行动，以避免或减轻撞车事故。

东芝：注力于ADAS系统的研究和开发

先进驾驶辅助系统来说，最重要是能够提供一个在不加重驾驶员负担的前提下实现安全驾驶的解决方案，该项积极研究的终极目标是无人驾驶。人们希望将来的先进驾驶辅助系统在应用上能够不断地增加功能和提高处理能力。东芝通过增加Visconti系列的产品线，注力于ADAS系统的研究和开发。ADAS系统要求SoC能够支持对多目标的同时识别，包括车道线、车辆、行人和其他目标等，并且要求快速和低功耗。

 

东芝电子(中国)有限公司技术统括部高级经理黄文源：东芝公司的CoHOG识别技术进一步增强了它的识别能力，由于是硬件处理，所以Visconti允许使用图形特征实现快速且高精度的识别。该处理器也带有图像处理加速器，它增强了对光线变化和微小变形状态下的识别的稳定性、强化了人体识别的特征，这同样也提高了图像识别的性能。