如果說夸父追日只是一個神話,那么現代人對于太陽的追求不再只是個夢想。密歇根大學17名學生通過英特爾物聯網技術打造了一輛以陽光為動力的未來汽車。他們所做的不僅僅是追逐陽光,更是利用陽光讓一切智能…
太陽能汽車Aurum
為對抗酷熱、意外沖出公路上的小動物,以及持續的烏云威脅,密歇根大學太陽能汽車團隊向我們展示了他們通過團隊協作和技術研發所完成的一項壯舉。
經過漫長而酷熱的五天,由密歇根大學17名學生組成的全明星團隊深入澳大利亞中部,角逐一場全靠創造力和陽光的汽車拉力賽。這就是自1987年開始兩年舉辦一次的普利司通世界太陽能汽車挑戰賽(Bridgestone World Solar Car Challenge)。比賽期間,來自全世界的高能效汽車將展開全程約1900公里的角逐,目的是不斷突破太陽能汽車創新的極限。
這項賽事相當于太陽能汽車界的世界杯,密歇根大學是一級團隊。2015年,該隊位列全球42支參賽隊伍中的第四名。
密歇根大學工業與運營工程專業學生Pavan Naik表示:“很興奮有機會和來自全世界的工程師們一起參加如此盛大的比賽。”Naik是他們團隊的經理,主要負責處理預算、人員、供給以及把太陽能汽車運往澳大利亞的物流等事宜。
Naik團隊給他們的車命名叫“Aurum”,最終獲得第三,僅次于來自荷蘭和日本的團隊。
他說:“我們開發出一個比密歇根大學其它任何團隊速度都快的汽車。”最終結果預示,未來太陽能汽車以及促進高能效車輛的研究工作都有很好的前景。
Naik表示:“我么么通過開發太陽能汽車所創造出來的新技術,不僅突破了當前太陽能技術的極限,而且還提高了整車效率。我認為,未來汽車無論是外觀、還是運行方式,都與我們今天所習慣的汽車大相徑庭。”
世界太陽能汽車挑戰賽地圖
為了開發太陽能汽車并將其投入比賽,由密歇根大學70名學生組成的團隊花了兩年時間加班加點地工作。這些學生來自不同專業領域,其中包括計算機科學、商業、營銷,以及航空航天、機械和電子工程。
采用加大馬力的計算機和數字追蹤技術,這輛流線型、輕便太陽能汽車的時速最高可達100英里每小時。車輪的每次轉動都會生成大量實時數據,讓團隊能夠做出效率決策,并及時傳達給駕駛員。
巨大的半掛車,里面裝滿了工具、設備、食物和扎營裝備
比賽期間,六臺協助車,再加上一個半掛車與Aurum一起上路。搭載著氣象學家及設備的氣象車比Aurum及其它團隊車輛提前一小時出發,這樣它就能測量風向、風速、云層及其它條件。跟在氣象車后面的偵查團隊則負責清理路上的動物尸體和殘骸。
一輛協助車搭載著媒體工作人員,而負責應對路邊維修工作的工程師則搭乘另外一輛支持車。車隊押后的是一輛巨大的半掛車,里面裝滿了工具、設備、食物和扎營裝備。
駕駛員擠在太陽能汽車小而舒適的駕駛艙中,每隔幾個小時就和另外一名駕駛員換一次班。
太陽能汽車領航員正在調試太陽能汽車
駕駛員Clayton Dailey表示:“駕駛太陽能汽車就像駕駛一輛保時捷跑車。它的體積非常小、自重非常輕、并且十分敏捷。”
駕駛任務非常艱巨,因為汽車必須以高速公路的速度跑起來,而提供動力的只有陽光。
緊跟在太陽能汽車后面的是尾隨車,它負責采集并處理來自太陽能汽車的傳感器數據。在這里,高科技得以做出可以節省大量時間的實時決策。
為太陽能汽車提供維護的技術車
團隊首席戰略師、計算機科學工程系學生Leda Daehler表示:“所有決策都是在尾隨車中做出的。你可能有一輛非常出色的太陽能汽車,但是我們在尾隨車上所做的工作才是真正決定輸贏的因素。”
尾隨車配備了英特爾服務器,可幫助團隊處理各種數據——從太陽能汽車需要多少動力才能穿過山路或者曲折地形,一直到多大的風速將會影響動力。
這是一次艱苦的跋涉,團隊必須為不斷變化的自然條件做好準備。貧瘠的澳大利亞中晝夜溫差極大,白天酷熱,夜晚寒冷。這里沒有手機信號、更沒有互聯網。
負責尾隨車的旅行無線網絡來保持通訊暢通的Daehler說:“我們必須在整個車隊之間有一個真正可靠的網絡。旅行途中,我們就好像隨身攜帶自己的物聯網。”
尾隨車緊跟太陽能汽車
英特爾澳大利亞區解決方案事業部總監David Mellers表示:“在密歇根大學與英特爾合作的過程中,最讓人感興趣的一點就是:英特爾能夠在普適計算和連接技術方面做出多大貢獻。”
Aurum的太陽板吸收日漸微弱的日光
每天下午五點,當天的比賽結束。團隊調整太陽汽車太陽能板的角度來吸收落日的余光,給汽車電池充電,以便在第二天太陽光能夠支持汽車跑起來之前提供一些微薄的能量。
團隊就睡在帳篷里,并且一直工作到深夜,他們制定戰略、調整汽車并為第二天的比賽做準備。每天只能睡一小會兒,長時間在高溫下工作——這使得團隊和技術都被逼到了極限。
比賽之余,工作人員在準備一頓簡單的晚餐
Daehler說:“要想達成目標,沒有捷徑可走。始終有可以改進的空間。你要盡量讓自己領先于其它團隊有可能使用的技術。”
任何事都有可能發生。2015年,比賽快結束時出現動力問題并遇到大片云層,致使車速降到一個令人痛苦的程度。
Daehler說:“我們的一個發動機在最后一天壞了。”這意味著太陽能汽車要消耗更多電力。
Daehler介紹道,汽車在陽光充裕的條件下,可以生成1,100瓦的電力,但是如果烏云密布,這個數字就會驟降到300瓦。
她說:“即使出現這樣那樣的意外,大家也齊心協力,保持積極而樂觀的態度。”
在從密歇根大學畢業之前,高年級學生將幫助低年級學生準備2017年普利司通世界太陽能汽車挑戰賽。Daehler和Naik都得到了在福特公司暑期實習的機會,對他們來說,參加太陽能汽車拉力賽只是他們致力于高能效和無人駕駛汽車研發工作的開始。
英特爾公司的Mellers表示:“在通過研發來演進技術方面,學術界一直扮演重要角色。這些突破性的研究成果將改變全世界許多人的生活面貌。”
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