技術(shù)
導(dǎo)讀:自動(dòng)駕駛正在進(jìn)入大規(guī)模應(yīng)用的前夜,然而智能汽車在L3級(jí)別規(guī)模化商用的道路上出現(xiàn)一定的遲滯。
自動(dòng)駕駛正在進(jìn)入大規(guī)模應(yīng)用的前夜,然而智能汽車在L3級(jí)別規(guī)?;逃玫牡缆飞铣霈F(xiàn)一定的遲滯。
今年初,奧迪就曝出“取消L3級(jí)自動(dòng)駕駛研發(fā)項(xiàng)目”的計(jì)劃。盡管奧迪特意強(qiáng)調(diào) “團(tuán)隊(duì)只是轉(zhuǎn)向了L2和L4級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)的研發(fā)”。但是這項(xiàng)在2017年7月奧迪A8第四代搭載的L3自動(dòng)駕駛系統(tǒng),等于終于在耗時(shí)5年,耗資數(shù)億美元之后,泯然眾人,無(wú)法交付給用戶使用。
隨著L3自動(dòng)駕駛技術(shù)陷入“人車接管時(shí)機(jī)”悖論的問(wèn)題以及相關(guān)法律法規(guī)遲遲未能出臺(tái),眾多的車企都在積極謀求從L2級(jí)直接向L4級(jí)超高度自動(dòng)駕駛技術(shù)轉(zhuǎn)型。
而眾多車企的單車智能為主的自動(dòng)駕駛技術(shù)就顯得力不從心。自動(dòng)駕駛從單車智能向車車、車人、車路協(xié)同等多端智能方向的轉(zhuǎn)變就十分必要了。
眾所周知,自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)分化出兩大陣營(yíng):一種是以汽車制造商為代表的ADAS和單車智能技術(shù)陣營(yíng);另一種是以互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)為代表的人工智能和智能網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)陣營(yíng),直接依靠智能計(jì)算及網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車的控制。
前者以通用、沃爾沃、特斯拉以及汽車零部件廠商為代表,主要從現(xiàn)有的駕駛輔助安全技術(shù)出發(fā),配合感知和控制決策,側(cè)重于對(duì)行駛環(huán)境的精確感知,逐步實(shí)現(xiàn)智能化自動(dòng)駕駛技術(shù)。
而后者以Waymo、百度Apollo等為代表側(cè)重于高精度定位的引導(dǎo),配合多種傳感器、GPS等傳感器,側(cè)重高精地圖的構(gòu)建和感知數(shù)據(jù)的配合,利用AI算法直接實(shí)現(xiàn)L4級(jí)別及以上的完全自動(dòng)駕駛。
當(dāng)單車智能陣營(yíng)要跨越自動(dòng)駕駛的“悖論”鴻溝,而智能網(wǎng)聯(lián)陣營(yíng)也面臨大規(guī)模整車落地商用,兩大陣營(yíng)在2020年的時(shí)間節(jié)點(diǎn),正式交匯在了同一競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)上。而以互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)代表的第二陣營(yíng)都早已紛紛制定了自己的車路協(xié)同的發(fā)展計(jì)劃。
自動(dòng)駕駛、車聯(lián)網(wǎng)、車路協(xié)同、LTE-V2X、5G-V2X等相關(guān)技術(shù)正在以一種同步加速的方式迸發(fā),而人、車、路、網(wǎng)的互聯(lián)互通,都離不開(kāi)云計(jì)算技術(shù)的支持。
在當(dāng)前各家的技術(shù)詞典中,車云協(xié)同的概念越來(lái)越多被提及。
在無(wú)論是早已出現(xiàn)的自動(dòng)駕駛、車聯(lián)網(wǎng)技術(shù),還是最近兩年正在推進(jìn)的“車路協(xié)同”技術(shù),都離不開(kāi)云計(jì)算的支持,也早已有著“車云協(xié)同”技術(shù)的部分應(yīng)用。
因此,車云協(xié)同,這一內(nèi)涵極其豐富的概念,同時(shí)也是一個(gè)不斷深化的技術(shù)演進(jìn)過(guò)程。
那么弄清楚“車云協(xié)同”在當(dāng)前智能汽車領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用邊界,探討車云協(xié)同在自動(dòng)駕駛、車聯(lián)網(wǎng)、車路協(xié)同等技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)揮的作用和與這些技術(shù)的區(qū)別,我們才可能真正理解 “車云協(xié)同”技術(shù),以及下一步車云協(xié)同可能拓展的場(chǎng)景和方向。
云端算力:自動(dòng)駕駛技術(shù)正在云端生長(zhǎng)
自動(dòng)駕駛技術(shù)是一個(gè)涉及軟硬件高度集成、高度復(fù)雜信息處理代替人類操作的綜合系統(tǒng),主要由感知、決策和執(zhí)行三大子系統(tǒng)組成,涉及環(huán)境感知、決策規(guī)劃、控制執(zhí)行、V2X 通信等關(guān)鍵技術(shù)。
而以深度學(xué)習(xí)為代表的當(dāng)代 AI 技術(shù),基于在機(jī)器視覺(jué)(MV)、自然語(yǔ)言處理(NLP)等領(lǐng)域的成功應(yīng)用,被引入到自動(dòng)駕駛技術(shù)的環(huán)境感知、決策規(guī)劃和控制執(zhí)行的系統(tǒng)研究當(dāng)中。
眾所周知,自動(dòng)駕駛技術(shù)技術(shù)的成熟嚴(yán)重依賴實(shí)時(shí)可靠的算力支持以及大規(guī)模數(shù)據(jù)訓(xùn)練,基于單車智能的自動(dòng)駕駛存在著數(shù)據(jù)積累不夠、強(qiáng)計(jì)算能力欠缺、任務(wù)自適應(yīng)能力差A(yù)I算法優(yōu)化適配困難等問(wèn)題。因此,除了完成在車載終端上的AI深度集成,還需要構(gòu)建一套基于車云協(xié)同的一體化智能駕駛系統(tǒng)。
首先,AI算法應(yīng)用是自動(dòng)駕駛云端系統(tǒng)的核心。車載嵌入式智能硬件平臺(tái)因計(jì)算、存儲(chǔ)能力有限,無(wú)法滿足 AI 模型的訓(xùn)練需求。自動(dòng)駕駛云平臺(tái) AI 算法應(yīng)用技術(shù),利用虛擬化技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)整合大規(guī)??蓴U(kuò)展的計(jì)算、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)、應(yīng)用等分布式計(jì)算資源完成 AI 模型算法的學(xué)習(xí)訓(xùn)練,能實(shí)現(xiàn)在云端訓(xùn)練 AI 模型,通過(guò)車云協(xié)同技術(shù)將其部署到嵌入式平臺(tái),使 AI 算法在車端自動(dòng)駕駛系統(tǒng)上得到深度應(yīng)用。
其次,云端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)滿足自動(dòng)駕駛的數(shù)據(jù)訓(xùn)練要求。
云端系統(tǒng)不僅能夠存儲(chǔ)海量的傳感器的實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù),還可以存儲(chǔ)采集歷史數(shù)據(jù),同時(shí)借助云計(jì)算完成這些海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、傳輸、分析處理,基于 AI 集成應(yīng)用算法的智能駕駛控制模型,為車輛決策提供可靠、高效的協(xié)同控制方案。
再次,云端大數(shù)據(jù)的建構(gòu)技術(shù)實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)景、多車型以及個(gè)性化駕駛下的AI數(shù)據(jù)處理和信息服務(wù)的復(fù)雜處理,掌握自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)的分布、異構(gòu)、時(shí)變、海量的數(shù)據(jù)特征,借助車云協(xié)同的有效傳遞,推動(dòng)多車、多場(chǎng)景的自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)管控方案。
基于云計(jì)算服務(wù),車云協(xié)同為自動(dòng)駕駛的AI算法模型訓(xùn)練、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理以及數(shù)據(jù)應(yīng)用提供了基礎(chǔ)性的保障。
這也正是因?yàn)樽钤绨l(fā)力AI算法研究和大規(guī)模無(wú)人駕駛數(shù)據(jù)采集和訓(xùn)練,互聯(lián)網(wǎng)(同時(shí)也是云計(jì)算)巨頭們才能夠在自動(dòng)駕駛,特別是L4級(jí)別的無(wú)人駕駛領(lǐng)域保持巨大的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
自動(dòng)駕駛技術(shù)本身既是手段也是目標(biāo),最終將實(shí)現(xiàn)的全新的人車關(guān)系,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力的重大提升。而車云協(xié)同技術(shù),正是成為構(gòu)建云端和車端智能系統(tǒng)聯(lián)接的可靠解決方案,為自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展,提供充沛的云端算法和算力支持。
技術(shù)的匯聚:車聯(lián)網(wǎng)在云端日臻成熟
車聯(lián)網(wǎng),即車載終端的智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)平臺(tái),借助當(dāng)前主流的LTE-V2X以及新一代5G-V2X信息通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)車輛之間(V2V)、車與路之間(V2R)、車與行人(V2P)以及車與云端(V2N)之間等的全面聯(lián)接和信息互通。
車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本身已經(jīng)提出多年。從最早的車載導(dǎo)航系統(tǒng),發(fā)展到現(xiàn)在以ADAS(高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng))技術(shù)為主的輔助駕駛。而車聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)信息通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)及云計(jì)算的支持。
借助移動(dòng)信息通信技術(shù),車輛將實(shí)現(xiàn)與云端、車輛端、路端的聯(lián)網(wǎng),車輛運(yùn)行的大量數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)傳輸?shù)皆贫?,同時(shí),基于云端的數(shù)據(jù)分析,又可以實(shí)時(shí)傳輸實(shí)時(shí)高精導(dǎo)航、路況信息、車位數(shù)據(jù)等信息給到車載系統(tǒng)。除了對(duì)車輛數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和處理,云端技術(shù)還能更好的滿足車輛的智能化體驗(yàn)。比如精準(zhǔn)地圖導(dǎo)航、手機(jī)遠(yuǎn)程遙控、智能安防、智能娛樂(lè)以及語(yǔ)音交互系統(tǒng)。
當(dāng)前,智能化和網(wǎng)聯(lián)化正在進(jìn)一步融合,車聯(lián)網(wǎng)將日益成為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵技術(shù)支撐,同時(shí)也成為駕駛者享受智能座艙體驗(yàn)的重要手段。對(duì)于用戶而言,自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)可以讓駕駛員從單一、枯燥的駕駛中解放出來(lái),而智能座艙的實(shí)現(xiàn)將使得駕駛者可以實(shí)現(xiàn)更多的智能功能體驗(yàn)。
其中,最能增強(qiáng)用戶車內(nèi)體驗(yàn)的功能就是基于自然語(yǔ)言的人車交互,包括語(yǔ)音控制導(dǎo)航、通話、搜索以及車內(nèi)設(shè)備等。而成熟的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)依賴于強(qiáng)大的語(yǔ)料庫(kù)及運(yùn)算能力。因此,車載語(yǔ)音技術(shù)的發(fā)展就得依賴于網(wǎng)絡(luò)和云端數(shù)據(jù)處理,因?yàn)檐囕d終端的存儲(chǔ)能力和運(yùn)算能力都無(wú)法解決好非固定命令的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù),而必須要采用基于服務(wù)端技術(shù)的“云識(shí)別”技術(shù)。
我們其實(shí)可以注意到,隨著通信技術(shù)、AI、云計(jì)算的發(fā)展,推動(dòng)著車聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)演進(jìn)過(guò)程中,新功能、新場(chǎng)景的不斷生發(fā),其中車載的智能座艙服務(wù)體驗(yàn)不斷升級(jí),而自動(dòng)駕駛技術(shù)更是成為車聯(lián)網(wǎng)下一步發(fā)展的核心目標(biāo)。而車路協(xié)同又是車輛網(wǎng)技術(shù)中,能夠加速自動(dòng)駕駛實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。
智慧的車和聰明的路:車路協(xié)同在云端交匯
目前從國(guó)家政策以及業(yè)界共識(shí)來(lái)看,自動(dòng)駕駛技術(shù)要想真正提前到來(lái),車路協(xié)同正是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的主要甚至是唯一的路徑。這意味著不僅僅讓單車擁有智能,更重要的是讓道路以及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施也能夠“聰明”起來(lái)。
車路協(xié)同系統(tǒng)三個(gè)核心組成部分:智能車載系統(tǒng)(車端)、智能路側(cè)系統(tǒng)(路側(cè)端+云端)和通信平臺(tái)。這意味著,車輛的智能化、道路的智能化以及二者之間的網(wǎng)聯(lián)化,形成一個(gè)三維架構(gòu),可以極大地提升自動(dòng)駕駛的能力,甚至可以在車載端布設(shè)成本較低的感應(yīng)設(shè)備,就可以讓車輛具備一定的自動(dòng)駕駛能力,大大降低了自動(dòng)駕駛汽車的技術(shù)、成本門檻。
道路的智能化,不僅僅意味著把原本安裝在車上的感應(yīng)器設(shè)備鋪設(shè)到道路側(cè),更重要的是實(shí)現(xiàn)車載端的海量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理、路側(cè)端的路況信息收集及邊緣計(jì)算以及車與車、車與路之間的實(shí)時(shí)信息傳輸。
智能汽車的車載OS系統(tǒng),可以滿足海量高并發(fā)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)計(jì)算處理,保證任務(wù)調(diào)度效率,滿足車輛在低時(shí)延、高可靠的執(zhí)行操作。而車路協(xié)同就要求車輛之間不僅僅是同一品牌或車型的通信連接,而是所有車型都可以進(jìn)行互聯(lián)。因此,車路協(xié)同對(duì)于車載OS系統(tǒng)的配適和兼容性有著巨大的要求。
同時(shí),車路協(xié)同也要求來(lái)自不同車輛之間的單車傳感數(shù)據(jù)的融合,而不同來(lái)源的數(shù)據(jù)特征差異極大。這就要求車載OS在數(shù)據(jù)級(jí)、特征級(jí)和決策級(jí)進(jìn)行多級(jí)信息融合,實(shí)現(xiàn)更高層次的綜合決策。這就要求一個(gè)具有高可靠性、高兼容性、高層次信息融合的統(tǒng)一OS系統(tǒng),而這一系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用則需要得到來(lái)自云端的支持。
而另一方面,道路側(cè)的智能化改造也離不開(kāi)云端的支持。
如果是傳統(tǒng)的中心架構(gòu)式的云計(jì)算平臺(tái),路側(cè)數(shù)據(jù)如果上傳到跨區(qū)域中心云平臺(tái),然后再由云端將運(yùn)算結(jié)果下放到路側(cè)設(shè)備,遠(yuǎn)距離傳輸可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸延遲。那么,在路側(cè)就近部署邊緣云計(jì)算設(shè)備成為更為可行的解決方案。中心云平臺(tái)通過(guò)高速通信網(wǎng)絡(luò),管理路側(cè)邊緣云,實(shí)現(xiàn)中心云、邊緣云在資源、安全、應(yīng)用、服務(wù)上的多項(xiàng)協(xié)同。
以上我們看到,車車、車路協(xié)同也都需要在云端(邊緣側(cè))進(jìn)行數(shù)據(jù)的融合與互聯(lián)互通,才能真正實(shí)現(xiàn)“智能化”與“網(wǎng)聯(lián)化”。
漸進(jìn)而成:車云協(xié)同的下一步
無(wú)論是汽車生產(chǎn)廠商,還是強(qiáng)勢(shì)入局自動(dòng)駕駛、車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的互聯(lián)網(wǎng)IT廠商,云計(jì)算都成為無(wú)法繞開(kāi)的技術(shù)能力,盡管可能每家企業(yè)對(duì)于車云協(xié)同這一技術(shù)方案有著不同的定義和邊界理解,但是我們依然可以在各家的技術(shù)解決方案中看到大量云端技術(shù)的應(yīng)用。
比如在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域,如最早布局智能駕駛技術(shù)和大規(guī)模數(shù)據(jù)測(cè)試訓(xùn)練的百度,正在通過(guò)智能云服務(wù)的方式,將自動(dòng)駕駛技術(shù)開(kāi)放出來(lái),成為這一領(lǐng)域基礎(chǔ)的云服務(wù)商。基于車云協(xié)同技術(shù),將進(jìn)一步為廣大車企的自動(dòng)駕駛汽車的研發(fā),提供更好的自動(dòng)駕駛AI模型、測(cè)試數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)分析以及仿真測(cè)試的服務(wù)。
在車聯(lián)網(wǎng)以及車路協(xié)同上面,云端計(jì)算能力和數(shù)據(jù)處理的增強(qiáng),不僅可以更好地滿足車載服務(wù)功能的智能化體驗(yàn),也同時(shí)能夠大幅提升車輛對(duì)于自動(dòng)駕駛中數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩缘囊?,比如,完成?duì)車輛內(nèi)部的實(shí)時(shí)安全性能的監(jiān)控和判斷、車輛之間的緊急情況的預(yù)判和處理,以及對(duì)于車輛數(shù)據(jù)傳輸?shù)募用芎头雷o(hù)。
未來(lái),具有自動(dòng)駕駛、車聯(lián)網(wǎng)、以及車路協(xié)同等集成解決方案的云服務(wù)廠商,將會(huì)成為這場(chǎng)駕駛革命的主要玩家,成為“車云協(xié)同”技術(shù)生態(tài)的最主要的倡導(dǎo)者。
當(dāng)然,對(duì)于C端大眾用戶而言,車云協(xié)同看起來(lái)更加充滿隔閡。其實(shí),車云協(xié)同更多將是從車載網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)提供更為豐富的智能體驗(yàn)。
比如在車聯(lián)網(wǎng)上面。車載的語(yǔ)音交互體驗(yàn)和娛樂(lè)服務(wù)體驗(yàn),是用戶的真正剛需,可以是目前車云協(xié)同繼續(xù)深耕的領(lǐng)域。通過(guò)對(duì)車載語(yǔ)音系統(tǒng)的智能化改造和云端的算力支持,提升包括車載設(shè)備的語(yǔ)音控制、車內(nèi)乘客狀態(tài)的機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)、手勢(shì)交互等多模態(tài)的人車交互,不斷提升智能座艙體驗(yàn)。
而在用戶的自動(dòng)駕駛體驗(yàn)上面,漸進(jìn)式的自動(dòng)駕駛技術(shù)同樣得到來(lái)自車云協(xié)同技術(shù)的支持。比如,現(xiàn)在逐步實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程呼車、自動(dòng)泊車、變道提醒等輔助自動(dòng)駕駛功能,都是在現(xiàn)有特定場(chǎng)景下依賴車云協(xié)同技術(shù),保證自動(dòng)駕駛功能的安全應(yīng)用。
無(wú)論是自動(dòng)駕駛,還是車聯(lián)網(wǎng)以及車路協(xié)同,都將是一項(xiàng)長(zhǎng)期持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。而車聯(lián)網(wǎng)、車路協(xié)同,同時(shí)又是自動(dòng)駕駛技術(shù)實(shí)現(xiàn)的一種技術(shù)手段,自動(dòng)駕駛需要在相應(yīng)技術(shù)逐漸成熟的過(guò)程中漸進(jìn)式推進(jìn)。而5G通信技術(shù)、云計(jì)算、人工智能技術(shù)的發(fā)展,就成為這些技術(shù)得以穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)。
車云協(xié)同,變成為這些技術(shù)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的交匯點(diǎn)。車云協(xié)同技術(shù),將始終作為一種整體性的解決方案,幫助以上目標(biāo)更好地實(shí)現(xiàn)。