面对挑战，MathWorks无所畏惧
摘要: 2015年第三届MathWorks中国汽车年会于上海圆满召开。会议汇集了汽车领域内优秀的供应商、工程师、资深专家以及MathWorks合作伙伴，分享研发设计中的成功经验。MathWorks全球行业市场总监Sameer M. Prabhu 博士，在会议期间发表了精彩的演讲，会后研发埠有幸对Prabhu 博士进行了采访，Prabhu博士采访中向我们介绍了MATLAB和Simulink在产品开发中的应用趋势，以及如何将它们应用于自身工作，以把握行业变革所带 ...
——研发埠访Sameer M. Prabhu 博士实录 2015年第三届MathWorks中国汽车年会于上海圆满召开。会议汇集了汽车领域内优秀的供应商、工程师、资深专家以及MathWorks合作伙伴，分享研发设计中的成功经验。MathWorks全球行业市场总监Sameer M. Prabhu 博士，在会议期间发表了精彩的演讲，会后研发埠有幸对Prabhu 博士进行了采访，Prabhu博士采访中向我们介绍了MATLAB和Simulink在产品开发中的应用趋势，以及如何将它们应用于自身工作，以把握行业变革所带来的新机遇。
近年来ADAS（Advanced Driver Assistant System）市场增长迅速，原本这类系统仅局限于高端市场，但随着仿真技术的不断提高和普及，ADAS已逐步进入中端市场。 ADAS包含很多子系统：如视觉系统、图像处理、雷达等等，由于安装有各式各样的传感器，因此整个系统非常复杂。MathWorks拥有MATLAB和Simulink两大平台，可以对这些复杂的系统进行设计和仿真，使这些子系统集成为一个整体，并能直观其工作状况，使得整个系统可视化。MathWorks提供的是系统平台，这是有别于其它产品的明显优势。 MathWorks之所以能成为全球科学计算和基于模型设计的软件供应商的领导者，是因为MathWorks非常重视来自用户的反馈，不断丰富产品功能，来应对市场变化和新技术的要求。例如MathWorks功能强大的工具箱，内容丰富，系统完整全面，这与用户的信任支持是分不开的，所以说广大的用户群体本身就是MathWorks的一大优势。 此外，MathWorks提供的工具使得软件与硬件的结合变得更简单，轻松将仿真结果从软件中，变为代码实施在硬件或芯片上。这里提供两种实施工具，一种是C代码生成，一种是HDL代码生成。因此，针对ADAS这样相对庞大的仿真系统，MathWorks提供的完整系统平台、代码实施工具等，驱动了ADAS技术的设计发展，无畏来自市场的任何挑战。 MathWorks助力新能源汽车研发 Prabhu博士表示，新能源汽车研发的最大挑战是将不同的技术应用其中，并寻找最优解，让各个部分发挥最大的功能。设计时既要考虑局部的功能，又要考虑其在整体中的影响，需要对性能做一个匹配和平衡，才能使设计达到最优的状态。 在MATLAB环境中，可以对不同的系统建模，比如电机、电池、发动机，这些系统均能在这个虚拟环境中进行仿真设计，而并不需要去把实物做出来，大大提高了工作效率。仿真设计完成以后，在MATLAB里就可以实现代码生成，进行具体的实施。Prabhu博士提到利用MathWorks产品设计新能源汽车的成功案例有很多，比如GM的雪佛兰沃特，90%的代码是从Simulink仿真模型中自动生成（数据来源于书籍《Chevrolet Volt: Development Story of the Pioneering Electrified Vehicle》)。国内有荣威，潍柴的发动机，还有东风的巴士等等，这都是通过MathWorks的产品平台来设计的。 MATLAB与Simulink：从分析到实现 Prabhu博士向我们介绍了两大软件MATLAB和Simulink之间的关系。MATLAB主要用来对得到的数据进行分析，分析之后得出结论。例如台架试验、整车试验或者动态路试等试验过程中，会得到大量数据，通过对这些数据分析，查找错误或者提出需要改善的部分，并制定接下来的计划，优化设计或是增加更多的功能。通过测试分析，来改进整个设计。 而Simulink是一个用模块进行系统集成的建模仿真环境。比如一个瓶子做自由落体运动，它不仅会掉下来，还会反弹，这样一个过程，就可以在Simulink环境中仿真。系统级别的设计，比较适合在Simulink上去做，因为Simulink是一个图形化的工具，直观的视觉效果，模块化的设计，使得我们不需要见到实物，就能看到系统的响应。当我们在这个环境中建立研究对象，给予控制条件，便可以在虚拟环境中看到几近真实的控制情况。 这两款软件紧密相关，Simulink是在MATLAB的平台上面派生出来的，将MATLAB数据分析出来的结果，输入到Simulink里面去，在Simulink中仿真改进，对于一个产品的开发流程来说，二者是不可或缺，紧密结合的。 无人驾驶成新趋势，驾驶安全引关注 随着无人驾驶技术的迅速发展，ADAS使得许多人为操作逐渐转为自动操作，因此安全驾驶问题引起了广泛关注。虽然如今IS026262已没有几年前那么被关注，但是人们对无人驾驶技术的安全需求不断增加，Prabhu博士预言IS026262将会进一步标准化，以适应市场需求。 无人驾驶的汽车设计中，保证其鲁棒性是一定的，可靠、准确、安全是基本原则，所以这一过程必须靠一定的标准来约束。MathWorks在帮助汽车厂商去设计汽车产品的时候，已充分考虑到了安全驾驶的问题，结合工业界的IS026262标准，力求将产品做得更好。 仿真技术携手云计算，未来已在眼前 汽车的设计越来越复杂，云计算的应用迫在眉睫。由于云计算的局限性很小，云计算技术已不止应用于汽车工业，在其他工业领域也已逐步普及。 Prabhu博士举例说明了云计算在汽车领域的应用： Fleets 车队（Fleets Vehicles），可能同时有几百台装载了传感器的车在路上行驶，产生的大量数据若用云服务器来进行计算，只需要很短的时间，就能分析出有效数据，并利用这些数据计算出汽车相应的调整策略。通过这样的计算，MathWorks与汽车公司可以有效进行技术对接。 有了云计算技术，无论是仿真分析，还是数据分析，MATLAB都可以胜任。有时候系统的计算规模很大，普通的硬件就无法满足计算条件。而在MATLAB中，可以直接在云端去完成这些复杂又庞大的计算工作。由于MATLAB可与云端无缝对接，用户无需对系统进行任何改动，就可以实现远程计算。目前该技术在汽车研发中应用较广。 车联网逐渐升温，MathWorks领军迈向工业4.0 汽车通讯是车联网中很重要的一部分。例如使用自主巡航模式时，保证加速或减速的效果是很重要的工作，为了防止与周围的车辆相撞，车与车之间的通讯尤为重要，这里主要指的是车辆间数据的共享与分析。而这些数据是可以在Simulink平台做仿真模拟的，你所能想到可能会影响车辆行驶的因素，都可以放到Simulink环境中，对其进行全方位的仿真，找到最佳的设计——包括巡航控制逻辑的形式，让车辆保持一定的速度，判断什么时候刹车，什么时候加油等等。众多汽车厂商愿意与MathWorks合作，是因为MathWorks的产品真正帮助企业节约成本，高效解决研发中的技术难题。 自“工业4.0”概念一出，智能制造的风潮也在中国工业界刮起了一阵不小的风暴。其实，对于MathWorks来说，智能制造并不是一个新鲜的概念，这个总是处在科技前沿的企业，在此领域已有相当丰富的成果与经验了。例如智能制造中应用最广泛的智能机器人，就是一个最有力的例子。Simulink和MATLAB本身就是一个智能化的平台，最近又推出了机器人系统工具箱Robotics System Toolbox——开发和测试智能机器人算法操作系统，这是一款紧密迎合市场需求的强大工具。市场需要智能化产品，MathWorks拥有智能化技术，产品的不断优化，使得研发门槛不断降低，相信“大众创业、万众创新”已不仅仅再是一句口号，“工业4.0”时代即将到来！ 受访嘉宾 Sameer M. Prabhu MathWorks全球行业市场总监，带领全球各个行业的市场经理团队，推动并加强各行各业，在科学计算和基于模型的设计领域，采用MathWorks的产品 。Sameer拥有20多年使用MathWorks产品的各种实际经验，加入MathWorks之前，他曾在Visteon（伟世通）、Caterpillar（卡特彼勒）、Tata Motors （塔塔汽车）从事复杂控制系统的研发工作。他在美国拥有许多的专利，在相关的全球性杂志上发表了不少的文章。Sameer毕业于孟买大学，获得机械工程系学士学位，在Duke大学获得博士学位，专业是机器人控制和人工智能。同时他拥有密歇根大学的MBA学位 。 【关于MathWorks 】 MathWorks 是数学计算软件领域世界领先的开发商。它所推出的 MATLAB 是一种用于算法开发、数据分析、可视化和数值计算的程序设计环境，称为“科学计算的语言”。 Simulink 是一种图形环境，可用于对多域动态系统和嵌入式系统进行仿真和基于模型设计。全球的工程师和科学家们都依赖于 MathWorks 公司所提供的这些产品系列，来加快在汽车、航空、电子、金融服务、生物医药以及其他行业的发明、创新及开发的步伐。MathWorks 产品也是全球众多大学和学术机构的基本教研工具。MathWorks 创建于 1984 年，总部位于美国马萨诸塞州的内蒂克市 (Natick, Massachusetts)，在全球15 个国家/地区拥有 3000 多名员工。有关详细信息，请访问MathWorks.com 或cn.MathWorks.com。 【关于研发埠】 研发埠是一个专业的工程研发创新服务平台，旨在将离散的研发人才、研发工具、研发服务商三者整合为一体，优化全社会优质的工程研发资源，建立基于互联网的工程研发生态平台。从而打破时间、空间和组织的限制，帮助个人以最便捷的方式获取研发信息，提升研发技能，实现自我价值；同时，帮助企业以更低的成本、更高的效率使用全国乃至全球优质的研发设计资源，获得研发创新能力，提升企业核心竞争力。 本文版权归研发埠所有，如需转载请注明出处！ |
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