沒有“神經系統”，哪來自動駕駛上帝視角？

圖片來源@ Unsplash某行業組織預測，到2020年，新車型上的電氣部件、傳感器、攝像頭、雷達、GPS系統每1.5小時就會產生4TB的數據。但這還不夠。由于V2V和V2X技術的加入，車輛之間以及車輛和基礎設施之間的通信將變得司空見慣——這也意味著未來數據量將出現巨大的飛躍。事實上，自動駕駛汽車的許多屬性與人體相似——它們都具有高度復雜的架構，這些架構是為信息的多路傳輸而生的。人腦中有超過1000億個神經元，它們不斷地向肌肉和器官傳遞電化學信號。同時，通過感受器獲得的刺激也會迅速反饋到大腦，使人體獲得交流、反應和行動能力。當車輛行駛時，自動駕駛系統需要強大的技術支持來實時預測和響應內外刺激。具體來說，強大的計算機是自動駕駛汽車的“大腦”，車載傳感器充當感知系統，觀察路況。在不久的將來，車載以太網和高性能5G通信系統將成為自動駕駛汽車的“神經系統”。

板載以太網是“帶寬倍增器”。在自主商業的道路上，汽車制造商和供應商勢必要解決無數的安全和技術挑戰。在這無數的挑戰中，數據延遲是必須要克服的，否則我們無法保證車輛的響應速度。以人類為例，經過數百萬年的進化，人類的大腦和身體已經成為我們在各種極端條件下生存的保障。同樣，自動駕駛車輛的設計必須繼續發展，以確保乘客和其他交通參與者的安全。雖然未來是一個萬物互聯的世界，但自動駕駛汽車必須具備獨立的能力，能夠在不借助其他車輛或基礎設施數據的情況下，獨立控制不同的路況和各種突發事件。這意味著自動駕駛汽車必須配備強大的傳感系統和敏捷的神經系統。前者負責收集數據，后者負責將這些數據傳輸到車上的計算設備。以太網自誕生以來，已經成為許多行業不可或缺的骨干技術。未來，以太網也將成為下一代汽車神經系統的最佳選擇。然而，要在汽車行業立于不敗之地，以太網還必須跨越傳輸速度、容錯和安全性的門檻。其次，以太網必須成為永不過時的技術，這對自動駕駛至關重要。有了車載以太網的參與，我們可以順利實現車內的高速數據傳輸。目前，車載數據網絡的最高傳輸速度已經達到10 Gb/s，但只要稍加升級，車載以太網就可以在帶寬和信號處理速度上實現大躍進，成為自主車輛的“增壓器”。第三，以太網的可靠性也必須經得起考驗。廠商或供應商必須準備多層次的安全解決方案(包括管理程序)，使平臺能夠同時運行多個虛擬機和應用，最終使用多存儲區、故障保護、高冗余等功能來覆蓋底線。車載以太網的另一個關鍵任務是將傳感器收集的數據快速“反饋”給車輛中的計算設備。整個過程的可靠性也必須得到保證。這樣一來，車輛就有了獨立運行的能力，尤其是在擁堵區域。然而，這還不夠。它還需要與其他車輛或基礎設施通信的能力。比如當前車輛廣播需要急剎車的信息后，其他車輛可以盡快做出更舒適的剎車動作，提升用戶體驗。5G基礎設施和關鍵通信技術的應用必須使用更強大的基礎設施和網絡，以滿足自動駕駛汽車快速上升的數據帶寬需求。在帶寬和網速方面，現有的4G網絡無法滿足要求，4G通信信號……l必須通過信號塔才能傳回車輛，這是自動駕駛車輛無法接受的。那么，現在上路的自動駕駛測試車輛是如何解決帶寬問題的呢？首先對傳感器數據執行一輪處理是簡單的。然而，這樣的妥協在全自動駕駛時代肯定行不通，因為那時車輛需要更多的傳感器數據，現有4G網絡的帶寬根本無法容納。麥肯錫曾在一份報告中預測，為了跟上每年20%至50%的數據流量增長，全球運營商將繼續加大基礎設施投資，5G網絡的到來將帶動新一輪通信網絡建設浪潮。雖然4G網絡是檢測差距的產物，但5G網絡可以帶來革命性的體驗。除了增加帶寬，5G還可以降低延遲。請記住，在運行時，延遲會破壞兩個設備之間無縫連接的體驗。對于自動駕駛汽車來說，高延遲意味著車輛不能對路況的變化做出快速反應，這將威脅到乘客的安全。未來幾年，5G網絡基礎設施的擴展將為自動駕駛汽車的普及提供獨特的條件。今年7月，原安博福自動駕駛工程副總裁、滴滴自動駕駛公司CTO魏在公開論壇上表達了這樣的觀點:業界認為需要80億英里的駕駛測試，才能保證自動駕駛系統比人更安全。這需要一個由100輛車組成的車隊每天24小時運行400年。如果這是唯一的措施，自動駕駛就相當于被判了死刑。那么，如何解決自動駕駛汽車上路的問題呢？國內業內專家為此提出了一個新思路——車路協同。簡而言之，車是指智能汽車，路是為車提供基礎數據支持的智能道路。在智能道路的兩側，可以布置5G基站和服務器。一些傳感設備如攝像機和雷達也可以從車輛轉移到道路上。信息通過5G網絡傳輸到車輛，車輛據此做出駕駛決策。這相當于給汽車加了一個“天眼”，賦予它一種神圣的視角。

清華大學汽車工程教授李克強公開表示，自規劃之時起，中國的自動駕駛就強調“智能互聯網連接”。與單一的汽車智能不同，中國的技術路線是通過車對車、車對路等基礎設施聯網來實現自動駕駛。2018年12月，中國工業和信息化部發布了智能互聯汽車產業發展行動計劃:到2020年，實現5G車路協同技術在部分場景的商業應用，支持L3級自動駕駛；2020年后，中國將實現高度的“人車路云”協同。這意味著道路上的自動駕駛汽車將不再是孤島，來自外部的數據將使這些車輛更加智能。例如，車輛可以即時下載最新的高精度地圖，使交通事故、建筑工地和道路上的其他障礙一目了然。

不過，對于這個想法，國家智能交通系統工程技術研究中心首席科學家王曉靜在近日舉行的第二屆全球智能汽車前沿峰會上提出的觀點也值得思考:車路協同是自動駕駛產業化的出路嗎？他認為一個行業的發展依賴其他行業是不合適的。車路協作并不是實現自動駕駛的先決條件。其次，依靠路邊系統進行自動駕駛會使法律和責任關系更加復雜。自主車的演進離不開集成目前，很多汽車廠商都發布了自己的自主原型車，未來還會有更多新面孔加入戰局。比如沃爾沃已經開始在瑞典測試自動駕駛汽車，戴姆勒已經在北京獲得了路測牌照。在中國和美國，Waymo、Cruise、福特、優步、百度、滴滴、Pony和其他公司也計劃為自動駕駛出租車服務做出貢獻。其實這些公司只是比較搶眼的頭部公司而已。橫向之下，自動駕駛行業潛伏著更驚人的力量。自動駕駛汽車的發展離不開高速和高帶寬網絡的集成。在這個整合過程中，工程人員要做的事情比我們想象的要多。他們不僅需要解決網絡流量優化、系統擴展和安全問題，還需要開發更強的天線、板載以太網和高性能5G網絡。

標簽：北京福特沃爾沃

汽車資訊熱門資訊