監(jiān)控屏幕上，一輛汽車疾馳而行。突然，它的兩個前輪一個左拐，一個右轉(zhuǎn)——車身劃了一道弧線，漂移到道路一側(cè)。如此高難度的動作，車里卻沒有駕駛員——原來，這是慕尼黑的西門子中央研究院研究中心的一個汽車數(shù)字化操作系統(tǒng)模擬測試。將來這套系統(tǒng)將拋棄傳統(tǒng)的機械動力裝置，全部采用數(shù)字指令方式來操縱汽車的前進、后退、加速、剎車。西門子公司軟件工程師科爾內(nèi)爾·克萊恩博士表示，電腦的出現(xiàn)，把打字機送進冷宮；數(shù)字操作系統(tǒng)的出現(xiàn)，可望給汽車行業(yè)帶來顛覆性的革命。
克萊恩表示，汽車是機械時代的產(chǎn)物，隨著電子科技的發(fā)展，新功能不斷被追加進去。其結(jié)果是，打開發(fā)動機蓋或車身鑲板，可看到一個由幾十上百條線纜、電子控制裝置和傳感器纏繞組成的“迷宮”。每開發(fā)出一款新車，工程師不得不給“迷宮”再添加許多新線纜，同時更新原有的電子裝置。
如何解決上述難題？2012年，西門子公司牽頭斯圖加特大學航空系統(tǒng)研究所等八家機構(gòu)組成研發(fā)團隊，“另起爐灶”設(shè)計汽車架構(gòu)。在這個架構(gòu)里，汽車的轉(zhuǎn)向、加速和制動等系統(tǒng)將不再由機械桿、鋼索和軸等控制，而通過一個汽車“大腦”即控制電機來實現(xiàn)。當汽車需要轉(zhuǎn)彎時，方向盤下安裝的傳感器將測量承受的壓力，“大腦”接到“匯報”，然后直接給控制輪胎的電子器件發(fā)送指令。汽車操作系統(tǒng)將像手機或電腦一樣，可以安裝新的應用程序。
西門子中央研究院專家表示，德國各大汽車廠商都在開展相關(guān)研發(fā)工作。但目前的汽車電子電氣構(gòu)架是在過去的30年中循序漸進地開發(fā)出來的，大多數(shù)汽車制造商也試圖遵循這樣一條進化路徑。這種循序漸進研發(fā)的構(gòu)架不適合自動駕駛等物聯(lián)網(wǎng)時代的需求。西門子所進行的研究之所以“具有革命性”，就是因為它對汽車構(gòu)架進行了從零開始的再思考，數(shù)字化解決方案覆蓋了所有組件（發(fā)動機、制動、轉(zhuǎn)向）和各項功能（接近全自動駕駛，同時達到相應的安全標準）。
在德國西門子公司的工作室，墻壁上展示的數(shù)字化汽車架構(gòu)（右）與傳統(tǒng)汽車電子架構(gòu)（左）相比，體現(xiàn)了化繁為簡的理念。
測試車間里，一輛汽車被架在一米高的平臺上。每個車輪都被一個電機箍住。啟動電機，車輪加速旋轉(zhuǎn)。隔壁房間里，汽車“行駛”的場景被實時模擬到大屏幕上。工程師使用電腦對各種駕駛狀況進行分析測試。這輛電動跑車完全沒有機械傳動，而采用了輪轂驅(qū)動技術(shù)，把動力、傳動和制動裝置都整合到了輪轂內(nèi)。此外電池組充電時不需要電源插座，當停放在車庫地面的充電板上方時，它可以利用電感耦合來進行無線充電。
中德汽車工業(yè)技術(shù)協(xié)會會長魏建東對本報記者說，西門子牽頭的這個項目確實屬于顛覆式的汽車設(shè)計模式，它的優(yōu)勢顯而易見：加快更新?lián)Q代速度、實現(xiàn)個性化、便于同“車聯(lián)網(wǎng)”對接。不過，這套系統(tǒng)還需進行更多的可靠性和安全性測試，市場接受程度也有待觀察。未來，在物聯(lián)網(wǎng)時代，圍繞汽車的專利布局競爭也將更加激烈。
據(jù)介紹，2016年第一批采用數(shù)字化操作系統(tǒng)的汽車將在德國上市，2018年開始批量生產(chǎn)。克萊恩博士預計，數(shù)字化汽車最先獲得應用的領(lǐng)域可能是特殊用途車輛，比如物流中心的無人駕駛運輸車等。未來，數(shù)字化汽車將能在物聯(lián)網(wǎng)中與其他汽車、道路上的其他設(shè)施互聯(lián)互通，并實現(xiàn)無人駕駛。
