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2016-05-19

世界太阳能汽车挑战赛丨这个密歇根学生团队向世人展示了未来汽车的台前幕后

密歇根大学的一个 17 名学生团队通过英特尔物联网技术打造了一辆以太阳能作为动力的未来汽车,不仅仅能利用太阳能能源,还能利用阳光让一切变得智能......

在一次从 1987 年开始每两年举办一场的普利司通世界太阳能汽车挑战赛(Bridgestone World Solar Car Challenge)中,这个由 17 名学生组成的明星汽车团队加入到了角逐中,经过 5 天漫长又酷热的赛事,向大家展示了一项由团队协作和技术研发结合的完美壮举。这是一场全靠创造力和阳光的汽车拉力赛,来自全世界的高能效汽车将一同展开全程约 1900 公里的角逐,突破太阳能汽车创新的极限。

2015 年,在这场堪称太阳能汽车界的世界杯赛事上,密歇根大学是一级团队,该队位列全球 42 支参赛队伍中的第 4 名。

密歇根大学工业与运营工程专业学生 Pavan Naik 任团队经理,主要负责处理预算、人员、供给以及把太阳能汽车运往澳大利亚等事宜,他表示:「很兴奋有机会和来自全世界的工程师们一起参加如此盛大的比赛。」

Nail 团队给他们的车命名为 Aurum,在比赛中最终获得了第三名,仅次于来自荷兰和日本的团队,Nail 说道:「我们开发了一辆比密歇根大学其他任何团队速度都快的汽车。」以最终结果来看,未来太阳能汽车以及能处促进高能效车辆的研究工作都能有很好的前景。

太阳能汽车Aurum

Nail 还表示:「我们在开发太阳能汽车过程中创造出来的新技术,不仅突破了当前太阳能技术的极限,而且还提高了整车效率,我认为,未来汽车无论是外观、还是运行方式,都与我们今天所习惯的汽车大相径庭。」

为了开发太阳能汽车并将其投入到比赛中,由密歇根大学 70 名学生组成的团队花了两年时间并且长时间工作。这些学生来自不同专业领域,其中包括计算机科学、商业、营销,以及航空航天、机械和电子工程等学科。

世界太阳能汽车挑战赛线路图

这辆流线型、轻便的太阳能汽车采用加大马力的计算机和数字追踪技术,时速最高可达100 英里每小时。车轮的每次转动都会实时生成大量数据,供团队做出有效率的决策,并将之传达给驾驶员。

比赛期间,伴随着 Aurum 一起上路的有六台协助车辆,以及一辆半挂车。搭载着气象学家及设备的气象车比 Aurum 及其它团队的车辆提前一小时出发,这样它就能测量风向、风速、云层等数据。跟在气象车后面的侦查团队则负责清理路上的动物尸体和残骸。

巨大的半挂车,里面装满了工具、设备、食物和扎营装备

一辆协助车载着媒体工作人员,而负责应对路边维修工作的工程师则搭乘另外一辆协助车。车队押后的是一辆巨大的半挂车,里面装满了工具、设备、食物和扎营装备。

驾驶员挤在太阳能汽车小而舒适的驾驶舱中,每隔几个小时就和另外一名驾驶员换一次班。

太阳能汽车领航员正在调试太阳能汽车

驾驶员 Clayton Dailey 表示:「驾驶太阳能汽车就像驾驶一辆保时捷跑车,它的体积非常小、自重非常轻、并且十分敏捷。」

驾驶任务非常艰巨,因为汽车必须以在高速公路的速度跑起来,而提供动力的只有阳光。

紧跟在太阳能汽车后面的是尾随车,它负责采集并处理来自太阳能汽车的传感器数据。在这里,高科技得以做出可以节省大量时间的实时决策。

为太阳能汽车提供维护的技术车

团队首席战略师、计算机科学工程系学生 Leda Daehler 表示:「所有决策都是在尾随车中做出的,你可能有一辆非常出色的太阳能汽车,但是我们在尾随车上所做的工作才是真正决定输赢的因素。」

尾随车配备了英特尔服务器,可帮助团队处理各种数据——从太阳能汽车需要多少动力才能穿过山路或者曲折地形,一直到多大的风速将会影响动力。

这是一次艰苦的跋涉,团队必须为变化不断的自然条件做好准备。贫瘠的澳大利亚内陆昼夜温差极大,白天酷热,夜晚寒凉,这里没有手机信号、更没有互联网。

「我们必须保证在整个车队之间有可靠的网络,在这个过程中,我们就好像随身携带自己的物联网。」负责尾随车的旅行无线网络的 Daehler 说道。

尾随车紧跟太阳能汽车

英特尔澳大利亚区解决方案事业部总监 David Mellers 表示:「在密歇根大学与英特尔合作的过程中,其中最能让人感兴趣的一点就是:英特尔能够在普适计算和连接技术方面做出多大贡献。」

Aurum 的太阳板吸收日渐微弱的日光

每天下午五点,当天的比赛都会结束。团队通过调整太阳能汽车上太阳能板的角度来吸收落日的余光,给汽车电池充电,以便在第二天能够为汽车跑起来之前提供一些微薄的能量。

团队就睡在帐篷里,并且一直工作到深夜,他们制定战略、调整汽车并为第二天的比赛做准备。每天只能睡一小会儿,长时间在高温下工作——这使得团队和技术都受到了限制。

比赛之余,工作人员在准备一顿简单的晚餐

「要想达成目标,并没有捷径可走,你要不断对技术进行改进,让自己能领先于其它团队。」Daehler 如是说。

但任何事都有可能发生,2015 年,在比赛将近结束时,团队的太阳能汽车出现了动力问题并遇到大片云层,致使车速大大降低,简直到了让人绝望的地步。

「我们的一个发动机在最后一天坏了。这意味着太阳能汽车要消耗更多电力,汽车在阳光充裕的条件下,可以生成 1,100 W 的电力,但是在乌云密布的情况下,电力会骤降到 300 W。」Daehler 进一步说道,「即使出现了那样的意外,大家也都能保持着积极乐观的态度。」

在从密歇根大学毕业前,学校高年级的学生将帮助低年级学生准备 2017 年普利司通世界太阳能汽车挑战赛。Daehler 和 Naik 都得到了在福特公司暑期实习的机会,对他们来说,参加太阳能汽车拉力赛只是他们致力于高能效和无人驾驶汽车研发工作的开始。

英特尔公司的 Mellers 表示:「一直以来,学术界在这些技术研发中起着重要作用,这些突破性的研究成果将改变全世界许多人的生活面貌。」

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