智能轮胎争当汽车数据中心

过去,由于受限于技术原因,智能轮胎的概念虽早已有之,但大多只停留在理论层面。近些年,随着新技术应用的不断成熟,…

过去,由于受限于技术原因,智能轮胎的概念虽早已有之,但大多只停留在理论层面。近些年,随着新技术应用的不断成熟,智能轮胎也开始逐渐落地,成为下一个产业风口。

从概念走向现实

为了提高车辆行驶的安全性和燃料利用率以及延长轮胎的使用寿命,各大轮胎品牌开始了创造更智能轮胎的竞赛。

前不久,在5G汽车协会组织的2019“汽车联通万物的5G之路”活动上,知名轮胎厂商倍耐力展示了“世界上第一个5G增强ADAS服务(高级驾驶员辅助系统)”案例,装有传感器的倍耐力Cyber轮胎可以将路面信息传递给其它车辆。由此,倍耐力成为目前世界上为数不多的能将智能轮胎监测到的路面信息通过5G网络进行传输的轮胎公司。

倍耐力方面表示,轮胎是车辆与地面的唯一接触点,在5G网络的支持下,轮胎可以将车辆和驾驶者进行互联,甚至可以覆盖整个道路基础设施。未来,倍耐力Cyber轮胎除了能提供轮胎模型、里程、动态荷载等相关数据外,还能提供路面积水以及抓地力不足等潜在的危险信息,帮助车辆改进操控和驾驶辅助系统,提高安全性、舒适度和性能表现。

作为特种轮胎领域的先驱,芬兰的诺记轮胎公司正向轮胎的数字化和实时管理迈出了第一步。日前,诺记轮胎公司推出了基于物联网技术的Intuitu解决方案,将配备传感器的智能轮胎与移动应用程序结合,后者可以记录轮胎传感器送出的各项数据,让驾驶员能随时了解胎压和胎温,防止轮胎损坏,并警告可能出现的异常情况,从而提高使用效率,降低爆胎危险。天然橡胶

锦湖轮胎也在努力推进自己的“Smart Tire”项目,利用轮胎进行数据搜集及自动驾驶。为了更好地实时管理轮胎,监测路面情况,锦湖轮胎在Multi Sensor(多感官探测)、Wireless Power(无线充电)和Business(商业化)方面进行了技术探索。

固特异则走得更远。在去年的日内瓦国际汽车展上,固特异展示了概念轮胎“oxyne”,使用光通信(LiFi)来提供高容量移动连接,将轮胎连接到物联网,并使其能够与车载计算机交互。

技术加速产品迭代

所谓智能轮胎,是指胎内装有计算机芯片,或将计算机芯片与胎体相连接的数字化轮胎。它能自动监控并调节轮胎的行驶温度和气压,使其在不同情况下都能保持最佳的运行状态。

不过,随着轮胎的发展越来越人性化,其内涵已不仅限于此。事实上,目前轮胎是汽车上智能化程度最低的零部件之一,因此给工程师留下了足够大的思考空间。

如今,大的轮胎制造商已开发出多种智能轮胎技术及产品,试图让轮胎多些“智慧”,以改变人们对轮胎的固有印象。

据了解,当下的智能轮胎,一般都能收集、传输有关自身所处环境的所有信息,并对这些信息作出正确判断和处理,比如,当轮胎气压超过或低于设定值、轮胎温度超过设定值或者有人偷拆轮胎时,智能轮胎就会自动鸣笛报警。

不仅如此,有的智能轮胎还拥有历程可追溯性记录功能。所谓历程可追溯性记录,就是要求轮胎在制造-出厂-使用(包括维修和翻新)-报废的全过程中,每一阶段均可以形成资料,而且能随时提档查阅。历程可追溯性记录的内容包括轮胎的身份(即轮胎品牌、生产序列号、生产厂址和生产日期)、轮胎的户籍(通常包括汽车主轴号码、轮辋号码)、轮胎的使用资料(即历次出车时轮胎的温度、充气内压、速度、受力和变形等数据以及历次翻新与修补情况)等。

目前来看,各大厂商寻求实现历程可追溯性记录的途径,主要是给轮胎装上RFID(射频标识)卡。RFID卡是一种具有电脑功能的微型卡式传感器,它包含了从信息搜集、信息处理到信息发送所必需的全部部件。

此外,轮胎在行驶过程中会因摩擦生热升高温度,加速橡胶、帘线等高聚物的降解,从而导致轮胎使用寿命缩短。对此,一些厂商就会装备一套温度监测系统,它由两部分组成:植入轮胎胎体内的微型传感器负责探测,传输轮胎温度数据;装在汽车驾驶室内的接收器/数据读出器,负责接收和显示数据,使司机能够随时了解轮胎状况。

当然,监测轮胎压力和温度只是开始,随着5G与AI(人工智能)等新技术的兴起,智能轮胎也在迭代,现在它已可以收集道路状况或驾驶员行为等数据,努力成为车辆的“感觉器官”。

渐成产业新风口

业界认为,智能轮胎是利用信息技术对传统轮胎制造技术进行改造的产物,它促进了轮胎制造过程中信息技术和制造技术的深度融合,为轮胎业创造了快速发展的机遇。

这主要表现在,传统轮胎没有行为数据积淀,导致轮胎的安全没法保障,成本居高不下,而智能轮胎由于嵌入了传感器和芯片,可以记录产品的各种信息,从而实现了对轮胎生产、仓储、运输和维修服务整个过程的跟踪和网络化信息管理,增加了轮胎产品的价值。因此,准确地收集轮胎行为数据与互联网结合,将成为轮胎制造业新的掘金石,甚至改变整个轮胎业的商业格局。

不过需注意的是,智能轮胎虽然拥有巨大的发展前景,但从现阶段来看,它还处于初期发展阶段,在材料、制造以及传感器等方面仍面临不小的挑战。比如,将传感器嵌入轮胎中,由于制造过程处在高温高压环境下,嵌入其中的传感器和电子芯片极易受到环境影响导致性能下降或灵敏性降低,这就导致在制造环节就需要针对这一问题在制造工艺上进行改进。另外,由于轮胎使用环境比较复杂,而轮胎内传感器会受到震动以及轮胎内胎压等因素影响,导致对于电子芯片和传感器的性能有更高的要求,随之而来的就是制造和后期维护成本的增加。

不过,好消息是,物联网、大数据和AI技术的不断发展和制造成本的不断降低,一方面为智能轮胎的发展拓宽了道路;另一方面,用户对驾驶安全性的要求越来越高,作为汽车唯一与路面进行接触的部分,轮胎更是行驶安全的重中之重,智能轮胎好坏的影响,甚至不亚于发动机。

正因为如此,智能轮胎无疑成为智能汽车的一大风向标,并逐渐站上产业风口。

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