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隨著自動駕駛技術從高速公路擴展到城市道路，中國消費者對這項技術的熟悉程度和偏好開始對購買決策產生越來越大的影響。而感知系統(tǒng)作為智能汽車實現(xiàn)自動駕駛的關鍵組成部分，使用什么樣的傳感器，如何做好對周圍環(huán)境的感知能力成了重要課題。感知系統(tǒng)的感知能力并不依賴于單一技術，而是需要一個完善的感知體系來支持。
集中式雷達系統(tǒng)是感知體系中的關鍵部分，通過多個外置毫米波雷達和集中式處理架構的應用，可以提高環(huán)境感知的準確性和穩(wěn)定性。與單一傳感器相比，這種架構能夠克服特定情況下傳感器的局限性，為智能汽車實現(xiàn)自動駕駛提供更全面、可靠的感知能力。
目前，主流的環(huán)境傳感器主要包括視覺技術和傳感器融合技術。通過綜合利用多種傳感器（如攝像頭、雷達和激光雷達）和數(shù)據(jù)融合算法，可以提高環(huán)境感知的準確性和穩(wěn)定性。然而，感知技術領域對毫米波雷達的需求也在不斷增長。
在自動駕駛系統(tǒng)的應用中，隨著電子和電氣（EE）架構進一步融合，雷達處理系統(tǒng)也出現(xiàn)了一種新的發(fā)展方向，即采用多個外置毫米波雷達和集中式處理架構，這種方法帶來了很大的好處。
Part 1、為什么會出現(xiàn)集中式處理雷達系統(tǒng)？
傳統(tǒng)上，雷達系統(tǒng)采用邊緣處理方式進行數(shù)據(jù)處理，需要在雷達傳感器附近安裝處理器和計算單元，這增加了系統(tǒng)的復雜性和成本。由于雷達會產生大量的數(shù)據(jù)（高達數(shù)TB），過去的處理方式是在本地進行數(shù)據(jù)處理。而集中式處理雷達系統(tǒng)將雷達數(shù)據(jù)進行收集并傳輸?shù)?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/499743.html">中央處理器，進行更高效和協(xié)調的處理，提高整體性能和功能。集中式雷達處理系統(tǒng)帶來的優(yōu)勢非常明顯，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
●??數(shù)據(jù)整合與分析：集中處理系統(tǒng)可以整合來自多個雷達傳感器的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)信息的全面集成和準確分析。這樣，在中央計算系統(tǒng)中，可以利用高算力芯片提供更為精準、全面的環(huán)境感知。
●?實時決策： 中央處理單元能夠迅速處理來自多個傳感器的數(shù)據(jù)，實時生成環(huán)境識別結果和決策信息，圍繞全局性考慮，可以提高雷達的反應速度。
●?資源共享和優(yōu)化： 集中式處理允許更好地管理計算和存儲資源，實現(xiàn)資源的共享和優(yōu)化，提高系統(tǒng)的整體性能，同時也節(jié)省了能源和硬件成本。
●?網(wǎng)絡傳輸減少： 集中式處理減少了傳感器與處理單元之間的數(shù)據(jù)傳輸量，從而減小了對網(wǎng)絡帶寬和延遲的需求，這種優(yōu)化提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和響應速度。
●?靈活性和可擴展性：集中式處理架構具有高度的靈活性和可擴展性。系統(tǒng)可以根據(jù)需求靈活增加或替換傳感器，并進行相應的系統(tǒng)調整和配置。這種靈活性使得系統(tǒng)更容易適應不同駕駛場景和需求。
具有集中處理的雷達系統(tǒng)代表了高計算能力系統(tǒng)下的一種新方法，當然，實現(xiàn)這種架構，需要能夠處理這種類型的數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝нB接技術。
Part 2、數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A：A-PHY標準的重要性
在當前汽車領域的高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）、自動駕駛系統(tǒng)（ADS）和車內信息娛樂系統(tǒng)（IVI）中，A-PHY技術扮演著重要的角色。A-PHY是一種標準化的高速傳輸技術，它不僅具備高帶寬、低延遲和可靠性等特點，還為整個汽車行業(yè)提供了一種統(tǒng)一的解決方案。其標準化特性使得不同廠商和設備之間能夠實現(xiàn)互操作性，從而推動了整個行業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新。MIPI聯(lián)盟制定的MIPI A-PHY標準是汽車領域的一項重大革新，具備卓越的電磁兼容性（EMC）、超高帶寬，簡化了汽車架構，同時保障了端到端的安全性。這項標準不僅滿足了汽車行業(yè)對高帶寬、低延遲和可靠性的需求，還推動了行業(yè)內的創(chuàng)新發(fā)展。
事實上，A-PHY正在徹底改變傳感器之間的連接方式。在過去，使用專有橋接技術或組件連接不同的系統(tǒng)、設備或接口時，常常受到各種標準和限制的制約，導致了功能受限和兼容性問題的存在。而MIPI A-PHY的標準化協(xié)議消除了這些問題，使得傳感器之間的連接更加靈活和通用，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸和通信功能的擴展。MIPI A-PHY還帶來了額外的好處，可以直接在傳感器內部集成A-PHY，無需額外的橋接設備，徹底消除了橋接解決方案的需求。這種創(chuàng)新性的集成方法不僅簡化了系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)過程，也為未來的汽車技術發(fā)展提供了更為可靠和高效的解決方案。
Part 3、毫米波雷達技術趨勢和未來發(fā)展 ??
●?系統(tǒng)層面中心化處理原始雷達數(shù)據(jù)的優(yōu)勢
硬件/軟件分離技術賦予了系統(tǒng)設計更大的靈活性，它使得在不更改硬件的前提下實現(xiàn)軟件的更新或升級成為可能，為維護和擴展提供了更為便捷的途徑。而PoDL技術采用單根電纜或線路傳輸電源和數(shù)據(jù)，簡化了雷達傳感器的布線，極大減少了多根電纜和多個連接器的需求。此外，通過集中式處理原始雷達數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)更為緊湊的雷達系統(tǒng)設計，使其物理尺寸更小，更適合安裝在空間有限的車輛或設備中，實現(xiàn)雷達系統(tǒng)的緊湊集成。
通過采用集中式處理方法、結合硬件/軟件分離和PoDL等技術，系統(tǒng)設計變得更為簡化，組件數(shù)量減少，同時生產和維護流程也得到了優(yōu)化，從而降低了雷達系統(tǒng)的總成本。這種創(chuàng)新的雷達系統(tǒng)設計方法實現(xiàn)了一種“Raw Data + Power”架構。其中，原始數(shù)據(jù)指的是各種傳感器（包括攝像頭、雷達、激光雷達等）獲取的未經(jīng)處理或轉換的數(shù)字或模擬數(shù)據(jù)，其中包含了汽車周圍環(huán)境的信息，如道路、障礙物、交通標志等。
●?降本：雷達技術的簡化趨勢
電源部分則涵蓋了為傳感器、控制單元、執(zhí)行器和其他電子設備提供電能的系統(tǒng)，確保這些設備能夠正常運行。將原始數(shù)據(jù)和電源結合起來，形成了一種創(chuàng)新架構，支持汽車感知、控制功能的實現(xiàn)。在簡化雷達系統(tǒng)的同時，升級到集中式處理雷達系統(tǒng)時，仍然可以繼續(xù)使用現(xiàn)有的UTP（非屏蔽雙絞線）線束進行數(shù)據(jù)傳輸，無需更換整個線束系統(tǒng)，從而節(jié)省了成本和工作量。這一創(chuàng)新設計方法為現(xiàn)有系統(tǒng)的升級提供了便利，同時為未來的技術發(fā)展奠定了堅實基礎。
●?Valens解決連接挑戰(zhàn)的技術和特點
面對連接挑戰(zhàn)，Valens憑借符合A-PHY標準的芯片組，提供高速、可靠和安全的數(shù)據(jù)傳輸解決方案，滿足了汽車行業(yè)對于高帶寬、低延遲和穩(wěn)定性的需求。其獨特的創(chuàng)新能力和技術優(yōu)勢使得Valens在駕駛輔助技術領域占據(jù)領先地位。
Valens的技術能力和特點提高了連接性能并簡化了連接方案，滿足不同應用場景的需求，為解決連接挑戰(zhàn)提供了關鍵支持。例如，在處理高帶寬原始數(shù)據(jù)和傳輸高速數(shù)據(jù)時，需要多個MMIC（微波集成電路）和增加中頻帶寬的支持。同時，快速SPI作為一種外設設備通信的接口技術，能夠實現(xiàn)動態(tài)調制信號和快速啟動，為數(shù)據(jù)傳輸提供高效保障。
Valens還通過單根電纜和連接器為設備提供電源，實現(xiàn)了綜合能力的全面應用。這種高帶寬數(shù)據(jù)處理、快速通信接口和電纜供電的協(xié)同作用，顯著提高了連接性能和簡化了連接方案，滿足了多樣化應用場景的需求。
Valens將MIPI A-PHY技術融入其雷達系統(tǒng)中，使12部MMIC雷達的原始數(shù)據(jù)能夠高效傳輸?shù)街醒胩幚韱卧M行分析和處理。這種技術為汽車安全系統(tǒng)和自動駕駛等領域提供了廣泛適用的數(shù)據(jù)，如目標檢測、跟蹤和決策。通過采用MIPI A-PHY連接技術，Valens開發(fā)了面向集中式處理的精簡雷達設計，將雷達的原始數(shù)據(jù)傳輸至集中式電控單元（ECU），實現(xiàn)高效數(shù)據(jù)傳輸。同時，利用快速SPI進行雷達管理，進一步提高了系統(tǒng)的整體性能和功能。這一綜合方法不僅提高了數(shù)據(jù)處理效率，還為系統(tǒng)的高效運作和創(chuàng)新功能提供了強大支持。
Part 4、真實案例
這不僅僅停留在理論層面。很多公司正在開發(fā)具有集中處理功能的軟件定義雷達。一個例子來自智能雷達系統(tǒng)（SRS），這是一家韓國公司，該公司正在開發(fā)具有MIPI A-PHY連接的集中處理雷達，將原始數(shù)據(jù)從雷達的MMIC傳輸?shù)街醒隕CU。雷達使用A-PHY提供的快速SPI控制接口，該項目是專門為一家汽車OEM設計的。
另一個例子來自離家較近的地方——Intron旗下的一家中國公司G-Pulse。G-Pulse基于A-PHY，利用Valens的VA7000芯片組系列，創(chuàng)建了一種具有集中處理功能的4D毫米波雷達。這種軟件定義的雷達能夠通過UTP線纜運行，成本低、能耗低、效率高。
小結
隨著自動駕駛進入新的階段，需采用各種創(chuàng)新的辦法解決毫米波雷達系統(tǒng)的成本和復雜性問題，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胗嬎闫脚_進行集中分析和處理，可以實現(xiàn)雷達數(shù)據(jù)更高效和協(xié)調的處理，顯著提升雷達系統(tǒng)的整體性能和功能，真正實現(xiàn)多傳感器的有效融合處理。
據(jù)最新報道，Valens和英特爾代工服務部門（IFS, Intel Foundry Services）宣布了一項重要合作。雙方將利用英特爾先進的制造工藝生產符合MIPI A-PHY標準的芯片組，以滿足市場對于創(chuàng)新連接解決方案的需求。這一合作進一步加強了Valens和英特爾之間的戰(zhàn)略合作關系，并且為推動汽車行業(yè)的芯片模塊架構發(fā)揮了重要作用。
Valens和英特爾的合作將進一步推動集中式雷達系統(tǒng)的研發(fā)和應用。借助英特爾先進的制造工藝，生產符合MIPI A-PHY標準的芯片組，將為集中式雷達系統(tǒng)的發(fā)展提供關鍵支持。這不僅將提高每個傳感器的性能，還有望降低成本，推動集中式雷達系統(tǒng)在自動輔助駕駛技術中的廣泛應用。
隨著集中式雷達系統(tǒng)的進一步發(fā)展，未來智能汽車行業(yè)將迎來更加安全和智能化的駕駛體驗。Valens和英特爾的合作為實現(xiàn)自動駕駛技術的商業(yè)化應用奠定了堅實基礎，并有望為智能交通的發(fā)展做出積極貢獻。我們期待看到這一合作在未來的汽車行業(yè)中取得更多突破和成果。
Valens符合MIPI A-PHY標準的芯片的應用將為汽車行業(yè)創(chuàng)新賦能，引領新一代集中式雷達的發(fā)展，Valens的技術能力和優(yōu)勢正在助力行業(yè)提高連接性能，簡化連接方案，并滿足多樣化應用場景的緊迫需求。
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