3S Market 傳遞 智慧應用與價值的商業資訊
How Mercedes-Benz Is Losing Its Prestige Image
賓士如何失去其聲望形象
工業 4.0 智慧工廠 |
2021年8月18日 星期三
‧ 物聯網在汽車行業的應用 –– 汽車的未來
Bosch: With modern E/E architectures the car is evolving into an IoT device on wheels
博世：借助現代 E/E 架構，汽車正在演變成帶輪子的物聯網設備
運輸中的物聯網：了解物聯網 (IoT) 解決方案，如何標誌著其在汽車領域的存在
汽車行業年產量超過 7000 萬輛，是世界上最大的製造業之一。據國際估計，2017年全球汽車行業營業額達到驚人的3萬億美元，佔全球 GDP 總量的 3.65%。
然而，自 2016 年以來，汽車的年銷量總和有些固定。過去四年，汽車年銷量一直在 75 至 8000 萬輛之間搖擺不定。汽車行業年產銷量未能取得突破的原因之一，是車輛缺乏創新功能。現在的買家在汽車中尋找超過 4 個輪胎和一個方向盤。他們尋求一種可以連接和互動的未來派交通工具。物聯網就是這樣一種顛覆性技術，它正在幫助汽車行業打造一批下一代汽車。
汽車行業物聯網的出現，為世界各地的汽車製造商和買家開闢了新的途徑。隨著工業和商業層面的使用，汽車領域的物聯網已成為各種多用途應用的突出熱點。從聯網汽車到自動運輸系統，物聯網的應用已經在全球汽車市場產生了深遠的影響。
什麼是物聯網？
物聯網是指數十億個複雜設備的連接，如電子設備、感測器、Gateway、執行器和平台集線器。這些有形設備透過無線網路相互連接和交互。連接的對象（或事物）彼此共享數據，並在沒有人為干預的情況下運行。
物聯網的潛力可以從 Gartner 的一項研究中估計出來，該研究預測到 2020 年底，將有超過 200 億個物聯網設備連接。製造企業首先見證了物聯網的大規模實施，以執行自治並降低生產成本。後來它的應用轉向了更多的商業和一般用途。
儘管如此，物聯網為汽車行業帶來的可能性確實是巨大的。已經出現了不同的汽車物聯網用例，它們正在徹底改變人們與車輛交互的方式。讓我們一一來探討：
汽車行業 5 個驚人的物聯網用例：
1. 車隊管理：
物聯網在汽車領域的實施為車隊管理領域，帶來了巨大的發展。現在的卡車集成了重量測量、位置跟踪和其他幾個傳感器。
從大型卡車車隊收集的大量感官數據，儲存在雲應用中。然後通過不同的分析功能處理這些數據，並將其概念化為可視化格式。車隊營運商可以輕鬆瀏覽此資訊，以監控與其車隊相關的不同參數。注入物聯網的車隊管理系統為車隊經理提供的一些好處是：
• 追踪道路交通狀況
• 路線管理
• 時間和司機管理
免責聲明： Biz4Intellia 產品 Intellia IoT 為車隊管理營運，提供了一個完整的解決方案。它包含管理車隊所需的所有上述功能。單擊此處，了解有關 Intellia 車隊監控解決方案的更多資訊。
2. 聯網汽車：
聯網汽車的想法並不新鮮。事實上，根據 Gartner 的估計，到 2020 年底，全球將有超過 2.5 億輛聯網汽車。智慧交通系統相互配合。
聯網汽車透過增強的車輛通信，促進數據的快速傳輸，並增加駕駛員的響應時間。根據車輛與不同物體的連接，CV2X 細分為四類：
- 車對車 (V2V)： V2V 連接允許近距離範圍內的車輛相互共享數據。數據主要構成與位置、速度和動態相關的資訊。V2V 連接有助於防止事故發生，並使救護車和消防車等緊急車輛輕鬆通過交通。
- 車輛到基礎設施 (V2I)： V2I 連接是指車輛和道路基礎設施的網路。V2I 中的基礎設施，通常包括交通燈、車道標記和收費站。V2I 通常有利於交通順暢，避免在收費站或加油站排長隊。
- 車輛對行人（V2P）：透過使用行動應用 app，行人也可以連接到 CV2X 網路。行人可以使用此應用 app來定位附近的計程車，並監控過境的預計到達時間。他們還可以與步行系統連接，並改變交通號誌以過馬路。
- 車輛到網路（V2N）： 智慧交通系統（ITM）和天氣預報部門也可以與網路連接，以提醒駕駛員有關天氣條件的變化或道路上的事故。此外，車輛可以與智慧手機連接。通過這種方式，駕駛員可以在駕駛時使用語音命令，來操作汽車的音樂系統和 GPS。
3.汽車維修系統：
預測分析是物聯網汽車最令人吃驚的功能之一。嵌入在汽車不同組件中的感測器收集數據，並將其共享到平台。然後，該數據由算法處理，該算法可以根據組件的性能分析組件的未來結果。
物聯網汽車維修系統，還可以幫助人們採取必要的措施，來防止其汽車零件突然故障。就像車輛的儀表板指示器一樣，該系統會提醒駕駛員可能出現的故障。但是，警報會在問題發生之前，發送到駕駛員的手機。這有助於駕駛員採取具有成本效益，且節省時間的步驟，以避免在駕駛時出現組件故障。
預測性維護的功能可以應用於單個車輛和車隊。對於在到達目的地之前行駛數天的載重車輛來說，這真的很有幫助。通過使用汽車維修系統，人們可以確認汽車的性能並在汽車零件損壞之前對其進行維修。
4. 自動駕駛汽車：
自動駕駛汽車是汽車製造商的熱門話題。各種汽車製造商都在嘗試開發，一種完全自動駕駛的汽車，該汽車將承擔駕駛員的所有駕駛功能。儘管在這方面已經取得了進展，但仍有待開發完全獨立的車輛。
然而，已經製造出部分輔助駕駛員進行駕駛、制動、停車和變道活動的半自動車輛。融入物聯網的半自動駕駛汽車在現場做出決策，同時部分控制車輛操作，以避免事故並減輕駕駛員的負擔。除了不同的接近感測器和攝影機，汽車還與物聯網系統整合，以減少人為錯誤並使駕駛更加舒適和安全。
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保持聯繫5. 車載資訊娛樂和遠端資訊處理：
由 4G LTE 連接提供支持的車載 Wi-Fi 功能為基於物聯網的汽車啟用了遠端資訊處理功能。遠端資訊處理是指電腦化數據的長距離傳輸。通過使用車載遠程信息處理，車主即使在偏遠的地方，也可以保持對車輛的鷹眼視野。
透過支持智慧手機的儀表板，車主可以隨時確保其安全、監控和安全。外部感測器和攝影像會追踪車輛狀況，並將數據發送到行動應用。如果有人試圖在沒有適當權限的情況下強行進入車輛，遠端資訊處理系統和即時警報系統，會在車主的智慧手機中發出警報。配備物聯網的智慧，汽車還可以在緊急情況下，立即呼叫救護車或消防員等有關當局。
Wi-Fi 功能還催生了智慧資訊娛樂系統，以及其他智慧汽車功能。車主可以將車內的音樂系統、GPS等不同設備與智慧手機連接起來，進行遠端操作。目前，人們可以使用各種內置和第三方應用，將其車輛與行動設備連接起來。
這些應用中的語音命令，可訪問性允許人們播放自己喜歡的音樂、流式傳輸影像或接聽電話，甚至無需抬起手指。資訊娛樂系統中的 GPS 和 GNSS 系統，還提供有關附近加油站、餐館和其他興趣點的車載導航和綜合資訊。
結論
物聯網以及其他顛覆性技術，正在徹底改變整個汽車行業。這一領域的發展，帶來了汽車在聯網和自動駕駛方面的開拓性發展。它的使用改進了汽車檢查和維護能力，並提供了新的娛樂媒體。此外，車輛遠端資訊處理，允許遠端數據傳輸，這有助於物聯網驅動的車隊管理系統的出現。
汽車行業的物聯網應用日益增多。隨著物聯網技術的進步，更精細的汽車用例將會出現，這將徹底改變我們與車輛交互的方式。
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．AI 與自動駕駛推動座艙電子迎來第三次智慧化升級
Pixel-Perfect Perception: How AI Helps Autonomous Vehicles See Outside the Box
汽車電子是車體汽車電子控制裝置，和車載汽車電子控制裝置的總稱。其中車體汽車電子控制裝置，包括發動機控制系統、底盤控制系統和車身電子控制系統（車身電子 ECU）；車載汽車電子控制裝置，包括座艙電子系統、駕駛輔助系統等。
根據產品形態的差異，座艙電子系統可分為車載資訊娛樂系統、車載顯示幕（中控）、儀錶板與 HUD（Head Up Display，抬頭顯示）等。
座艙電子迎來第三次升級週期
全球市場空間大
根據 IHS Automotive 統計，2016 年全球座艙電子市場為 287 億美元，預計到 2021 年將達到 443 億美元，CAGR 為 9.1％。其中，車載資訊娛樂系統佔比較大，達到 55％。儀錶板、車載顯示幕（中控）和 HUD 分別佔到 25％、9％ 和 2％。
座艙電子迎來第三次升級週期
隨著汽車電動化、智慧化、網聯化的發展，以及人工智慧與自動駕駛技術的突破，傳統的車載娛樂資訊系統，也遵循這樣的發展演變路線。在過去近百年經歷了從聽覺到視覺，從娛樂到資訊的兩次重要的升級換代後，座艙電子系統正處在第三次重要升級週期的開始階段。
在這次從傳統到智慧的升級中，主要包括：1）娛樂系統從傳統視頻音頻播放，向在線上影像、前後座影音系統等發展；2）資訊系統從導航、車載地圖，向倒車影像、360 ° 環視等 ADAS 產品發展，以及胎壓監測、駕駛員資訊等更多車內資訊的顯示。
行業競爭格局分散，中國廠商市佔率提升
行業競爭格局分散，國際巨頭市場占有率領先
座艙電子全球競爭格局較為分散，行業競爭激烈。從地域來看，基本都圍繞世界汽車工業強國德國、日本、美國分布：
歐洲（德國）：博世、大陸等。
亞洲（日本）：電裝、松下、先鋒、歌樂、愛信AW、JVC 建伍等。
美洲（美國）：偉世通、德爾福、哈曼等。
無論是車載資訊娛樂系統、車載顯示幕（中控）、儀錶板還是 HUD，傳統國際巨頭的市場佔有率都處於領先地位。
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| https://www.zeolearn.com/magazine/artificial-intelligence-advances-automated-and-autonomous-driving |
中國汽車電子廠商市佔率逐步提升
準汽車電子廠商和國際巨頭相比，由於起步較晚，而且缺乏前期的大規模研發投入，在收入規模和全球市佔率方面都處於下風。中國車機廠商主要分為兩種類型：
透過併購直接獲得外企技術：透過對外資公司的併購，或者對外資股份的收購，使公司的研發和管理水準處於較高水準，再積極拓展準客戶。典型企業有均勝、德賽西威等。
透過後裝逐漸進入前裝市場：由於後裝產品創新速度快，能夠及時融合最新技術，而且很快打入市場，因此後裝市場成為大部分中國車機廠商的主要突破口。透過逐步擴大後裝市場，自己的產品逐漸受到車企認可，從而逐步進入前裝市場。典型企業有華陽、路暢、索菱等。
中國廠商除了德賽西威、均勝等少數擁有外資和合資車企客戶的廠商，絕大部分都主要給自主車企供貨。由於自主品牌車企市佔率不斷提升，以及中國汽車電子廠商對客戶需求的響應要快於國際巨頭，因此中國汽車電子廠商收入規模增速，快於國際巨頭，市佔率也在不斷提升。除了收入規模和國際巨頭還有較大差距，在毛利率、淨利潤率尤其是複合成長率方面都有優勢。其中德賽西威 3 年 CAGR 達到 31.6％，在中國的國內外都處於遙遙領先。
自動駕駛加速落地，智慧駕駛艙成為入口
中國的國家政策推動自動駕駛加速落地
美國高速公路交通安全管理局（NHTSA）將自動駕駛分為 5 級（L0－L4），美國機動車工程師協會（SAE）將自動駕駛分為 6 級（L0－L5）。幾種等級劃分方法差別不大，都是依據汽車的智慧化程度，和人在駕駛過程中的參與度進行分類。
從 2016 年中國國務院發佈《中國製造 2025》，提出到 2020 年要掌握智慧輔助駕駛總體技術，及各項關鍵技術，到同年該國工信部發佈「智慧網聯汽車技術發展路線圖」，到 2017 年人工智慧和自動駕駛的政策相應出台，再到 2018 年各地紛紛推出自動駕駛汽車道路測試規範和牌照發放，自動駕駛在政策推動下加速發展。
智慧駕駛艙產品成為自動駕駛的入口
隨著新能源汽車和自動駕駛汽車的普及，車用資訊的交互需求逐漸提升。中控顯示幕可以整合傳統的車載資訊娛樂功能，和車載導航功能，並且能夠實現更加豐富與便捷的人機交互，而傳統的機械儀錶板，已經無法滿足新能源汽車的電量顯示、續航里程等功能，而因此，以中控大螢幕和液晶儀錶板為代表的智慧駕駛艙產品，有望率先實現爆發式增長。
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| 图： 2017 年销量前10 车型座舱配备情况 |
銷量排名車型 2017 銷量價格區間車載中控
車載顯示（中控）：大螢幕中控成為未來發展趨勢
車載顯示幕可以簡單分為 TFT－LCD 顯示幕和非 TFT 顯示屏。TFT－LCD 顯示幕通常顯示圖像，非 TFT 顯示幕通常顯示字符，一般多是 TN／CSTN－LCD／VFD／PMOLED 材質。
中控螢幕部分有兩種設計：一種是單一的大螢幕，以特斯拉新派汽車廠家的 17 寸顯示幕最為典型，涵蓋了大部分要顯示的內容，通常都採用竪螢幕設計。另一種是分開兩塊螢幕設計，一塊顯示娛樂資訊和導航，另一塊用來顯示空調等其他資訊，傳統高端汽車廠家如奧迪、賓士、寶馬雷克薩斯等，都採用此種設計多采用這種設計，通常將娛樂資訊螢幕放在中控台最上部，採用橫螢幕設計。低端車對空調資訊之類的不用顯示幕。
根據 IHS Automotive 數據，車載顯示（中控）全球市場規模，2016 年為 25 億美元，預計到 2021 年將達到 42 億美元，CAGR為 11％。全球市場中，偉世通市場佔有率最大，佔 24％，大陸 15％ 位居次席。
‧ 詳解碳纖維在 3D 列印中的作用
Making a Composite Mould for a Carbon Fibre Part from a 3D Printed Pattern
從 3D 列印圖案製作碳纖維零件的複合模具
3D 列印碳纖維可能是繼金屬之後第二個最受追捧的增材製造技術。 有賴於增材製造領域的最新發展，人們終於實現能夠使用各種難以捉摸的材料進行列印的現實。 然而，並非所有碳纖維 3D 印表機都是相同的 —— 一些機器使用微觀短切纖維，來增強傳統的熱塑性塑膠，而另一些機器使用鋪設在熱塑性基體（通常填充有短切纖維）內部的連續纖維來在零件內部創建「骨架」。
碳纖維由對齊的碳原子鏈組成，具有極高的拉伸強度。
單獨使用它們並不是特別有用 - 它們的薄而脆的特性使它們在任何實際應用中都很容易斷裂。 然而，當使用粘接劑將纖維分組並粘合在一起時，纖維會平滑地分佈負載，並形成一種強度極高、重量輕的複合材料。
這些碳纖維複合材料以片材，管材或客製化的成型特徵的形式出現，並用於航空航太和汽車等行業，強度與重量比占主導地位。 通常，熱固性樹脂用作粘合劑。目前碳纖維 3D 印表機，已被微信小程式「全球 3D 列印產品庫」收錄，可以進去搜「碳纖維」，找到全球的碳纖維 3D 印表機。
3D 列印技術的最新發展，使公司能夠使用碳纖維進行列印，儘管使用的粘合材料與標準碳纖維工藝不同。樹脂不會熔化，因此不能透過噴嘴擠出 —— 為了解決這個問題，3D 印表機用易於印刷的熱塑性塑膠替代樹脂。雖然這些組件不像樹脂基碳纖維複合材料那樣耐熱，但它們確實受益於纖維的強度。
目前有兩種碳纖維列印方法：短切碳纖維填充熱塑性塑膠和連續碳纖維增強材料。
短切碳纖維填充熱塑性塑膠是通過標準 FFF（FDM）印表機進行列印，由熱塑性塑膠（PLA、ABS 或尼龍）組成，這種熱塑性塑膠由微小的短切原絲進行增強，即碳纖維。
另一方面，連續碳纖維製造是一種獨特的列印工藝，其將連續的碳纖維束鋪設到標準 FFF（FDM）熱塑性基材中。
短切碳纖維填充塑膠和連續纖維製造，雖然同樣使用碳纖維，但它們之間的差異十分巨大。瞭解每種方法的工作原理及其理想的應用，將有助於你做出明智的決策，確定在增材製造工作中應採取哪些措施。
採用短切碳纖維填充熱塑性塑膠製成的 3D 列印碳纖維。 來源：Markforged
短切碳纖維基本上是標準熱塑性塑膠的增強材料。它允許公司以更高的強度列印，一般來說性能較弱的材料。然後將該材料與熱塑性塑膠混合，並將所得混合物擠壓成用於熔融長絲製造（FFF）技術的線軸。對於使用 FFF 方法的複合材料，材料由短切纖維（通常是碳纖維）與傳統熱塑性塑膠（如尼龍、ABS 或聚乳酸）混合而成。儘管 FFF 工藝保持不變，但短切纖維增加了模型的強度、剛度，並改善了尺寸穩定性，表面光潔度和精度。
這種方法並非始終沒有缺陷。
一些短切纖維增強細絲透過用纖維對材料，調節過飽和度來強調強度。 這會對工件的整體品質產生不利影響，從而降低表面品質和零件精度。原型和最終使用的組件，可以使用短切碳纖維製造，因為它提供了內部測試，或面向客戶的組件所需的強度和外觀。
碳纖維 3D 列印使用連續纖維進行增強。來源：markforged
連續碳纖維是真正的優勢所在。
這是一種經濟有效的解決方案，可以用 3D 列印複合材料組件，替代傳統的金屬組件，因為它僅使用重量的一小部分，就能實現類似的強度。
它可以使用連續長絲製造（CFF）技術把材料鑲嵌在熱塑性塑膠中。 使用這種方法的印表機在列印時，透過 FFF 擠出的熱塑性塑膠內的第二個印刷噴嘴，鋪設連續的高強度纖維（例如碳纖維，玻璃纖維或Kevlar）。
增強纖維構成印刷部件的「主幹」，產生堅硬、堅固和耐用的效果。
連續碳纖維不僅增加了強度，而且還提供給使用者在需要更高耐久性的領域中，有選擇性地進行加固。
由於核心流程的 FFF 性質，你可以選擇逐層基礎來強化。 在每層中，有兩種增強方法：同心軸加固和各向同性加固。 同心填充加強了每層（內部和外部）的外邊界，並透過用戶定義的迴圈數延伸到零件中。
各向同性填充在每層上形成單向複合增強，並且可以透過改變層上的增強方向來模擬碳纖維編織。 這些強化策略使航空航太，汽車和製造等行業，能夠以新的方式將複合材料，整合到其工作流程中。列印零件可以作為工具和夾具（這些都要求連續的碳纖維，可以有效地類比金屬性能。），如手臂末端的工具，軟顎，和 CMM 固定物。
當今，增材製造領域已經呈爆發式成長，一些印表機提供了碳纖維列印的能力。但是，你最好注意一下你所購買的複合材料，以及每一種纖維已經開放的應用。除非它指明它是連續的碳纖維，否則這種材料幾乎肯定是由切碎的碳纖維，增強長絲組成的。雖然兩者都提供獨立的價值，但能夠同時列印兩者是滿足你所有應用需求的最佳方式。
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