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傳感器讓無人駕駛成為可能,但普及之路任重道遠(yuǎn)

2018-09-28 14:25
楊劍勇
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在談及物聯(lián)網(wǎng)以及自動(dòng)駕駛汽車之時(shí),繞不開傳感器這個(gè)話題,以億計(jì)的傳感器嵌入到各種設(shè)備和各個(gè)角落,把人、機(jī)器、數(shù)據(jù)和服務(wù)連接起來,通過邊緣計(jì)算和AI處理,讓物理設(shè)備具有生命力。 

傳感器讓無人駕駛成為可能,但普及之路任重道遠(yuǎn)

傳感器的部署,驅(qū)動(dòng)著社會(huì)向數(shù)字化變革,工廠因部署傳感器,帶來新工業(yè)革命。在城市應(yīng)用方向,把傳感器嵌入到橋梁、隧道和道路等城市公共場(chǎng)所,可以實(shí)時(shí)采集、測(cè)量、分析和優(yōu)化城市運(yùn)行狀況,提升城市精細(xì)化管理。與此同時(shí),傳感器也讓無人駕駛汽車成為現(xiàn)實(shí)。

傳感器讓自動(dòng)駕駛汽車具有眼觀四面耳聽八方能力

在物聯(lián)網(wǎng)資深專家楊劍勇看來,傳感器猶如無人駕駛汽車大腦,一些列傳感器組合,感知周圍環(huán)境,包括谷歌旗下Waymo、英特爾和百度等巨頭在推動(dòng)無人駕駛技術(shù)蓬勃發(fā)展,傳感器技術(shù)是他們的“硬實(shí)力”。

對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車系統(tǒng)來說,一個(gè)最基本且最具挑戰(zhàn)性的能力就是探測(cè)與分類對(duì)象。自動(dòng)駕駛汽車首先必須能夠準(zhǔn)確地評(píng)估周邊環(huán)境,才能根據(jù)車流、道路規(guī)則或者障礙物安全地調(diào)整行駛狀態(tài),比如,高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)中的高精度傳感器,這些高精度傳感器包含了一系列攝像頭、激光雷達(dá)、雷達(dá)、計(jì)算,以及繪圖技術(shù)。

傳感器讓無人駕駛成為可能,但普及之路任重道遠(yuǎn)

 

由英特爾與Mobileye提供的傳感器、硬件和軟件則可賦予自動(dòng)駕駛汽車識(shí)別周邊環(huán)境的能力。這項(xiàng)技術(shù)可為自動(dòng)駕駛汽車打造基本組件,包含一系列的攝像頭、激光雷達(dá)、雷達(dá)以及計(jì)算與繪圖技術(shù)。

全車將按360度全方位部署12個(gè)攝像頭。其中8個(gè)攝像頭可為自動(dòng)駕駛提供支持,4個(gè)近程攝像頭可實(shí)現(xiàn)近場(chǎng)傳感,從而為自動(dòng)駕駛與自動(dòng)泊車提供支持。這些攝像頭都是最高分辨率的傳感器(每秒采樣數(shù)億次),是唯一既能探測(cè)形狀(車輛、行人等)、又能探測(cè)物體結(jié)構(gòu)(道路標(biāo)線、交通標(biāo)志文字、交通信號(hào)燈顏色等)的傳感器。先進(jìn)的人工智能與視覺能力能夠利用這些攝像頭建立一種全傳感狀態(tài)。這種端到端的能力與其他類型的傳感器相結(jié)合,是實(shí)現(xiàn)“真正冗余性”的關(guān)鍵。

全車將部署六個(gè)“扇形”激光雷達(dá);其中三個(gè)位于前部,三個(gè)位于后部。激光雷達(dá)傳感器可通過測(cè)量激光脈沖反射來探測(cè)物體。激光雷達(dá)與雷達(dá)相結(jié)合,可被系統(tǒng)用于提供完全獨(dú)立的形狀探測(cè)來源。激光雷達(dá)對(duì)攝像頭系統(tǒng)起著輔助作用。全車配有六個(gè)雷達(dá)組件(近程與遠(yuǎn)程的組合),能在汽車周邊實(shí)現(xiàn)360度環(huán)繞式覆蓋。雷達(dá)是一種利用雷達(dá)波反射來探測(cè)物體并確定其速度的成熟技術(shù),特別適用于金屬物體,這在惡劣天氣環(huán)境中也非常有效。雷達(dá)與激光雷達(dá)相結(jié)合,可提供完全獨(dú)立的物體檢測(cè)系統(tǒng),加以搭配攝像頭系統(tǒng),便可實(shí)現(xiàn)真正的冗余性。

自動(dòng)駕駛發(fā)展,半導(dǎo)體廠商是幕后推手

伴隨無人駕駛汽車的到來,對(duì)百年汽車工業(yè)帶來巨大變革,甚至催生出全新的乘客經(jīng)濟(jì),這一市場(chǎng)規(guī)模將高達(dá)7萬億美元。不管是科技企業(yè),亦是傳統(tǒng)汽車廠商都在下重金押注。

在互聯(lián)網(wǎng)巨頭當(dāng)中,以谷歌和百度一馬當(dāng)先,早前大摩對(duì)谷歌Waymo無人駕駛給出了1750億美元估值,這個(gè)在誕生在Google X實(shí)驗(yàn)室的項(xiàng)目,將成為Alphabet(谷歌母公司)未來增長(zhǎng)核心之一,其自動(dòng)駕駛技術(shù)專利競(jìng)爭(zhēng)力更是位居全球。

與此同時(shí),蘋果、優(yōu)步和滴滴等都紛紛重金投入,掀起一輪自動(dòng)駕駛競(jìng)賽,而在物聯(lián)網(wǎng)資深專家楊劍勇看來,半導(dǎo)體廠商則是自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展幕后推手。在2017年,英特爾溢價(jià)超30%進(jìn)行收購自動(dòng)駕駛技術(shù)Mobileye后,整合成為自動(dòng)駕駛事業(yè)部的一部分,其車載計(jì)算產(chǎn)品與Mobileye系統(tǒng)芯片相結(jié)合,使得英特爾處在自動(dòng)駕駛技術(shù)變革最前端。

傳感器讓無人駕駛成為可能,但普及之路任重道遠(yuǎn)

同時(shí),也提升了英特爾在自動(dòng)駕駛競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力,圍繞芯片、自動(dòng)駕駛技術(shù)和投資等方式,拓展與科技企業(yè)和汽車廠商合作,構(gòu)建自動(dòng)駕駛生態(tài)體系。Mobileye作為高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)龍頭企業(yè),是自動(dòng)駕駛技術(shù)全球領(lǐng)先廠商,有25個(gè)主機(jī)廠商使用Mobileye的設(shè)備,得益于于傳感器技術(shù)、機(jī)器視覺、數(shù)據(jù)分析和系統(tǒng)芯片(SoC),全球有2700萬輛汽車配備Mobileye技術(shù),走在行業(yè)前列。

Mobileye EyeQ系統(tǒng)集成芯片采用專有的計(jì)算核心(可稱為加速器),此類核心針對(duì)各種深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)視覺、信號(hào)處理和機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行了優(yōu)化。針對(duì)特定最終用途(ADAS和自動(dòng)駕駛)開發(fā)的集成在單個(gè)芯片上的軟件和硬件可使計(jì)算性能、能耗和成本更具競(jìng)爭(zhēng)力,這相對(duì)于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手所提供的通用芯片具備明顯優(yōu)勢(shì)。Mobileye的自動(dòng)駕駛車隊(duì)目前配備了四個(gè)EyeQ4芯片,約為我們最終將在L4/L5系統(tǒng)量產(chǎn)版中部署的計(jì)算能力的10%。

不過,無人駕駛之路任重道遠(yuǎn),而安全是商業(yè)進(jìn)程核心因素之一。也許隨著無人駕駛技術(shù)發(fā)展,以及法律等日益完善,或?qū)⒃谖磥頃?huì)改變?nèi)藗兂鲂蟹绞,甚至無須購買私人汽車,諸如向谷歌、優(yōu)步和滴滴等企業(yè)所組建的無人駕駛專車為人們出行提供服務(wù),使得人們擁有車輛的形式將向按需的模式轉(zhuǎn)變,在未來五或者十年,甚至更長(zhǎng)的時(shí)間,無人駕駛汽車將會(huì)從根本上改變整個(gè)出行市場(chǎng)的局面。

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