盘点基于NI平台化方案的智能汽车融合技术

近期关于汽车行业跨界合作的新闻非常多：中国移动宣布旗下车联网公司中移智行正式成立，将面向交通行业，重点拓展5G，智慧公路、自动驾驶等领域的业务；福特中国与百度将基于以百度DuerOS为基础的人工智能车联网技术进行合作，为用户提供创新的车载信息娱乐系统和数字服务。互联网公司、通信公司的入局为汽车行业注入了活力，跨界融合已经成为一种趋势。

随着多重技术的融合以及设备复杂性的不断提高，传统的测试方法将被颠覆，更加灵活和更高可靠性的测试系统的重要性不言而喻。2018年6月27日，NI(美国国家仪器公司，National Instruments)在北京举行了第十五届PXI技术与应用论坛，吸引了众多生态合作伙伴共同展示最新技术和数百位工程师现场交流。NI自动化测试市场副总裁Luke Schreier表示：“PXI的优势在于可定制化，我们把测试主动权交给用户，因为在测试的时候有些方面需要很高的测试性能，但是有些方面不一定需要那么高的测试性能，用户比测试厂商更加了解这样的优化和选择要求。通过用户定制的方式，可以更快更好的满足测试需求。”

图1：NI自动化测试市场副总裁Luke Schreier分享了NI PXI技术最新的方向与进展

NI平台化方法，掀起智能汽车融合技术测试风暴

汽车的智能网联化对呈指数级增长的测试数据也带来了新的挑战，NI提供了独一无二的标准化数据管理方案来应对该挑战。NI亚太区汽车市场经理贾青超表示：“作为ASAM的共同创始成员之一以及ASAM ODS工作组的活跃成员之一，NI致力于帮助制定汽车行业数据存储和分析标准。”NI提供了从个人客户端到服务器产品等不同级别的数据管理软件，可帮助工程师对大量数据进行智能标准化、分析和报告。其中用到的一些核心技术来自于DataFinder Server Edition，它可以根据用户权限安全地定义对数据的访问，并且无论数据来源为何，始终具有一致的元数据标准化过程。这确保分析过程中的一致性，例如碰撞分析过程。此外，DIAdem碰撞分析工具包也是五星级碰撞测试的软件标准。

图2：NI亚太区汽车市场经理贾青超

值得一提的是，仿真测试是智能汽车测试中另外一个非常重要的测试项目。NI的硬件在环仿真系统（HIL）受到了全球众多厂商的青睐，贾青超分享了NI的成功经验：“NI 基于平台化方法的HIL系统具有开放性和灵活性，可以使用户通过自定义来满足特定需求。借助模块化架构，工程师可以通过添加功能来升级平台，从而使测试系统不被时间淘汰，并满足严苛嵌入式软件应用的各种需求。相对于竞争对手，NI高性能产品使其成为测试创新控制系统的最佳选择。”

目前，NI与四家系统联盟商（ADAS IIT）共同搭建了传感器融合的系统验证平台，整合摄像头、毫米波雷达、激光雷达、及V2X等传感器，从而实现智能汽车完整的硬件在环系统的测试解决方案。其背后强大的支持就是NI 灵活的平台化系统。NI致力于为客户创建统一、高效的测试平台，提供广泛的I/O选择，精确的系统时序和同步功能，配合高可靠性且可扩展的软件平台，能够帮助厂商实现从研发验证到产线测试的多种测试需求。

图3：NI亚太区市场总监汤敏接受媒体采访

作为以软件为中心的供应商，NI一直很重视在软件方面的投入。NI亚太区市场总监汤敏表示：“很多客户反馈希望能够在之前硬件基础上，有一些交互性的软件，这也是我们为什么会花很多时间去研发软件产品。”

所以，今年上半年，NI接连发布了三款软件：用于分布式系统管理的应用软件SystemLink，SystemLink为软件部署、远程设备配置和系统健康性能监控等自动化任务提供了一个集中界面，有助于提高运营效率并降低维护成本；InstrumentStudio™软件，可以以简化自动化测试系统的开发和调试；尤其值得一提的是，数据记录软件FlexLogger的推出，可帮助汽车测试部门快速捕捉准确且记录完整的数据，以验证在真实条件下的系统功能以及是否符合严格的政府法规。

NI积极携手中国智能汽车创新势力，将国际先进经验本土化

这些年来，NI中国的人才队伍建设一直保持着两位数的持续增长。在中国市场，NI团队里人才的本土化程度高达90%以上。NI大中华区销售总监乔巍表示：“我们要通过与中国市场上的合作伙伴进行更深入的合作，更好满足中国市场需求。NI非常重视中国本土化的服务和支持，并收到了很好的客户反馈。”

图4：NI大中华区销售总监乔巍

汽车的智能化、网联化和电气化趋势使得汽车安全标准不断提升，对汽车的感知、决策、执行都提出了更加苛刻的要求。测试系统的要求也变得更加复杂，需要更多跨系统跨平台的测试。清华大学汽车工程系教授、博士生导师李亮认为，在这个过程中就要构建一个完整的、能够反映汽车特性、具有重大响应特征系统化的仿真系统。清华大学与NI合作已久，目前为止已经搭建了基于NI PXI + cRIO的四代硬件在环仿真平台。

图:5：清华大学基于NI PXI + cRIO的四代硬件在环仿真平台

李亮表示：“依托NI公司强大的图形化编程语言LabVIEW，结合先进的PXI和cRIO硬件平台，快速构建面向智能驾驶线控底盘硬件在环仿真平台。”

此外，车载信息系统也是智能汽车的重要组成部分，如今的车载信息系统在原来的影音娱乐设备基础上增加了无线通讯和智能导航等一系列新的功能。这就导致车载信息系统的测试面临着巨大的挑战，如触摸屏自动触动的自动化测试、云服务的可靠性和稳定性测试等。

北京经纬恒润科技有限公司汽车电子工程咨询总监陈上楼介绍，恒润科技利用NI的PXI系统完成了无线信号、音视频信号、GPS信号以及人机交互自动反应技术，从而在实验室条件下实现了针对人机交互功能、功能逻辑测试以及性能成交测试的自动化实施。此外，陈总还介绍了如何利用PXI系统提供的广泛I/O选择、精确的系统时序和同步功能以及高可靠性且可扩展的软件平台和结合恒润科技的车辆动力学模型、交通场景仿真软件用于构建针对智能网联汽车的一体化仿真测试方案。

“基于PXI的集成平台，可成功地实现一个集成系统需要的模块化系统架构。亦可方便地外扩连接其他接口形式的台式仪表。这保证了能够把完全不同的多种总线整合成为一个无缝的系统。这些仪器是模块化、由软件定义，它们可快速互换并可轻松改变用途，从而适应不断变化的测试需求。“陈总表示。

图6：北京经纬恒润科技有限公司汽车电子工程咨询总监陈上楼发表演讲

由此可见，基于NI平台化方案，加上合作伙伴的集成模块，NI能帮助汽车厂商实现从传统的车身动力总成、到最新的涵盖智能化、网联化和电气化的智能汽车测试项，且能为厂商/研究机构提供从实验室研发到量产测试的全方位解决方案。