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    全球傳感器和連接器巨頭之一TE:自動駕駛傳感技術如何演進

    描述導讀: 自動/無人駕駛汽車主要依賴輕型雷達傳感器,它能發出激光探測附近的物體以確定距離,然后以3D形式繪制車輛周圍環境。

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    數千億個連接器與傳感器被嵌入規模龐大的聯網物理設備中,源源不斷地采集、匯總和輸送海量數據。無論是遠程監測心跳頻率和藥物服用的先進醫療保健設備,還是生產運行數據實時可見、能提前預警故障的自動化流水線,抑或能用手機啟動關閉的智能家居系統,以及方興未艾的自動駕駛/無人駕駛,但凡有電力、信號、數據流動之處都有連接與傳感的身影。

    小傳感器催生了大生意。所有傳感器的目標都非常簡單:收集可以使用算法進行分析的數據(振動、溫度、壓力、電壓、濕度),以便更好地進行實時決策。收集的數據越多越豐富,實時分析效果越好。相比于耀眼的終端產品,身處產業鏈上游的連接器和傳感器企業通常默默無聞,卻是不折不扣的隱形英雄。全球最大的傳感器和連接器生產商之一TE Connectivity(泰科電子,以下簡稱TE)便是其中之一,2018財年該公司銷售額達140億美元。

    TE 2018財年營收中有87%來自嚴苛環境下的應用。滿負荷高速運轉的工廠流水線、存在毀滅性壓力的大洋深處、微創手術、高速高風險的賽車賽事,越是這類不容閃失的嚴苛環境越是對TE胃口,美國兩座火星探測器“機遇號”和“好奇號”都曾裝備上TE溫度傳感器,成功登陸火星。

    “比如在高速汽車網絡中要實現100M bit/秒,甚至1G bit/秒的傳輸速率,這要求芯片組實現快速的數據傳輸,需要用到很多高精尖的線纜和連接技術。TE的線纜和連接解決方案能幫助系統實現這樣的高速數據傳輸速率?!苯赵谏虾Ee行的TE首席技術官圓桌會議上,該公司副總裁兼交通解決方案首席技術官Alan Amici對包括澎湃新聞在內的記者說道。

    傳感器最初的研制目的是用于噴氣機引擎這樣的大型且昂貴的工業平臺,這些電子“眼睛”和“耳朵”有助于發現問題零件,避免在真正工作中出現故障。隨著成本下降,傳感器應用延伸到各行各業。

    據了解,TE的連接和傳感解決方案被廣泛應用于從無人駕駛汽車、電動汽車,以及下一代商用飛機、智能工廠、高速數據中心和先進醫療設備等領域。該公司被《財富》雜志評為全球63家2018年“改變世界的公司”之一。

    自動駕駛技術的發展對高效傳感器、天線和數據連接技術的精密度和協同性提出了更高要求。汽車中使用的連接傳感元器件數量越來越多,傳輸的數據量也在不斷增加。在日益增加的數據流量中,需要高帶寬的大數據包持續占據極大份額。

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    自動/無人駕駛汽車主要依賴輕型雷達傳感器,它能發出激光探測附近的物體以確定距離,然后以3D形式繪制車輛周圍環境。在此基礎上,無人駕駛系統才能通過算法來分析數據、發出指令,再執行。作為第一道程序,傳感器的精度直接影響著后續決策和指令是否和真實環境匹配。

    自動駕駛過程中,無線通信使車輛之間保持聯系,并可以監測包括行人和騎行者在內的周圍環境,從而提高了安全性。在V2V(即車對車)網絡上,汽車之間互相傳送信息,告訴對方自己在做什么,包括速度、位置、駕駛方向、剎車等。

    “無人駕駛會運用到很多傳感器,需要大量數據,比如,雷達、天線以及其他車載系統都會涉及大量的數據傳輸。此外,汽車自身系統之外也有多信息,包括地圖信息、V2V信息,存儲在云端。問題的關鍵在于如何實現這些大量數據的傳輸?!盇lan Amici介紹說,汽車發展越來越傾向于在汽車內部建立高速數據網絡。之前采用的是汽車局部連接網絡,現在已轉換到以以太網為基礎的連接網絡,速度大大提高。TE所開發的是以太網為基礎的汽車數據網絡,其現在的數據傳輸速率可以達到100M bit/秒或1G bit/秒的速率。TE正在研發下一代能實現更快數據傳輸速率數據網絡。

    此外,TE正在研發用于像激光雷達和雷達等生成超大量且未壓縮的數據的關鍵安全應用的下一代高穩定性的數據連接器。

    隨著過去一些靜態制造逐漸轉向為更加靈活的柔性制造,機器人大規模投入應用,未來工廠中傳感布局的密度將越來越高。工業傳感器不僅性能指標要求苛刻,且種類繁多。以工業機器人為例,涉及的傳感器種類包括:三維視覺傳感器、力扭矩傳感器、碰撞檢測傳感器、安全傳感器、焊接縫追蹤傳感器、觸覺傳感器等。

    TE副總裁兼工業解決方案首席技術官David Brown認為,遍布傳感技術的未來智能工廠有大量數據可以被AI所使用,幫助工廠做出“知情決定”,并使工廠的日常維護更加精確?!霸谘邪l方面,我們認為有兩大主要趨勢,第一是在工廠應用越來越多的傳感技術之后,我們連接器和傳感器部署速度會更快。另外,通過很多計算機的影像以及不斷提高的傳感技術,數據規模將大幅增加?!?/span>

    (來源:澎湃新聞)

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