期待“跨越L3”的自動駕駛和未來已至的“車雲協同”

期待“跨越L3”的自動駕駛和未來已至的“車雲協同”

圖片來源@視覺中國

文丨腦極體

自動駕駛正在進入大規模應用的前夜,然而智慧汽車在L3級別規模化商用的道路上出現一定的遲滯。

今年初,奧迪就曝出“取消L3級自動駕駛研發專案”的計劃。儘管奧迪特意強調 “團隊只是轉向了L2和L4級自動駕駛技術的研發”。但是這項在2017年7月奧迪A8第四代搭載的L3自動駕駛系統,等於終於在耗時5年,耗資數億美元之後,泯然眾人,無法交付給使用者使用。

隨著L3自動駕駛技術陷入“人車接管時機”悖論的問題以及相關法律法規遲遲未能出臺,眾多的車企都在積極謀求從L2級直接向L4級超高度自動駕駛技術轉型。

而眾多車企的單車智慧為主的自動駕駛技術就顯得力不從心。自動駕駛從單車智慧向車車、車人、車路協同等多端智慧方向的轉變就十分必要了。

眾所周知,自動駕駛技術的發展已經分化出兩大陣營:一種是以汽車製造商為代表的ADAS和單車智慧技術陣營;另一種是以網際網路企業為代表的人工智慧和智慧網聯化技術陣營,直接依靠智慧計算及網路通訊實現對汽車的控制。

前者以通用、沃爾沃、特斯拉以及汽車零部件廠商為代表,主要從現有的駕駛輔助安全技術出發,配合感知和控制決策,側重於對行駛環境的精確感知,逐步實現智慧化自動駕駛技術。

而後者以Waymo、百度Apollo等為代表側重於高精度定位的引導,配合多種感測器、GPS等感測器,側重高精地圖的構建和感知資料的配合,利用AI演算法直接實現L4級別及以上的完全自動駕駛。

當單車智慧陣營要跨越自動駕駛的“悖論”鴻溝,而智慧網聯陣營也面臨大規模整車落地商用,兩大陣營在2020年的時間節點,正式交匯在了同一競爭點上。而以網際網路企業代表的第二陣營都早已紛紛制定了自己的車路協同的發展計劃。

自動駕駛、車聯網、車路協同、LTE-V2X、5G-V2X等相關技術正在以一種同步加速的方式迸發,而人、車、路、網的互聯互通,都離不開雲計算技術的支援。

在當前各家的技術詞典中,車雲協同的概念越來越多被提及。

在無論是早已出現的自動駕駛、車聯網技術,還是最近兩年正在推進的“車路協同”技術,都離不開雲計算的支援,也早已有著“車雲協同”技術的部分應用。

因此,車雲協同,這一內涵極其豐富的概念,同時也是一個不斷深化的技術演進過程。

那麼弄清楚“車雲協同”在當前智慧汽車領域的技術應用邊界,探討車雲協同在自動駕駛、車聯網、車路協同等技術領域中發揮的作用和與這些技術的區別,我們才可能真正理解 “車雲協同”技術,以及下一步車雲協同可能拓展的場景和方向。

雲端算力:自動駕駛技術正在雲端生長

自動駕駛技術是一個涉及軟硬體高度整合、高度複雜資訊處理代替人類操作的綜合系統,主要由感知、決策和執行三大子系統組成,涉及環境感知、決策規劃、控制執行、V2X 通訊等關鍵技術。

而以深度學習為代表的當代 AI 技術,基於在機器視覺(MV)、自然語言處理(NLP)等領域的成功應用,被引入到自動駕駛技術的環境感知、決策規劃和控制執行的系統研究當中。

眾所周知,自動駕駛技術技術的成熟嚴重依賴實時可靠的算力支援以及大規模資料訓練,基於單車智慧的自動駕駛存在著資料積累不夠、強計算能力欠缺、任務自適應能力差AI演算法最佳化適配困難等問題。因此,除了完成在車載終端上的AI深度整合,還需要構建一套基於車雲協同的一體化智慧駕駛系統。

首先,AI演算法應用是自動駕駛雲端系統的核心。車載嵌入式智慧硬體平臺因計算、儲存能力有限,無法滿足 AI 模型的訓練需求。自動駕駛雲平臺 AI 演算法應用技術,利用虛擬化技術及網路技術整合大規模可擴充套件的計算、儲存、資料、應用等分散式計算資源完成 AI 模型演算法的學習訓練,能實現在雲端訓練 AI 模型,透過車雲協同技術將其部署到嵌入式平臺,使 AI 演算法在車端自動駕駛系統上得到深度應用。

其次,雲端資料儲存滿足自動駕駛的資料訓練要求。

雲端系統不僅能夠儲存海量的感測器的實時採集資料,還可以儲存採集歷史資料,同時藉助雲計算完成這些海量資料的儲存、傳輸、分析處理,基於 AI 整合應用演算法的智慧駕駛控制模型,為車輛決策提供可靠、高效的協同控制方案。

再次,雲端大資料的建構技術實現多場景、多車型以及個性化駕駛下的AI資料處理和資訊服務的複雜處理,掌握自動駕駛資料的分佈、異構、時變、海量的資料特徵,藉助車雲協同的有效傳遞,推動多車、多場景的自動駕駛資料管控方案。

基於雲計算服務,車雲協同為自動駕駛的AI演算法模型訓練、大資料儲存處理以及資料應用提供了基礎性的保障。

這也正是因為最早發力AI演算法研究和大規模無人駕駛資料採集和訓練,網際網路(同時也是雲計算)巨頭們才能夠在自動駕駛,特別是L4級別的無人駕駛領域保持巨大的領先優勢。

自動駕駛技術本身既是手段也是目標,最終將實現的全新的人車關係,實現生產力的重大提升。而車雲協同技術,正是成為構建雲端和車端智慧系統聯接的可靠解決方案,為自動駕駛技術的發展,提供充沛的雲端演算法和算力支援。

技術的匯聚:車聯網在雲端日臻成熟

車聯網,即車載終端的智慧網聯絡統平臺,藉助當前主流的LTE-V2X以及新一代5G-V2X資訊通訊技術,實現車輛之間(V2V)、車與路之間(V2R)、車與行人(V2P)以及車與雲端(V2N)之間等的全面聯接和資訊互通。

車聯網技術本身已經提出多年。從最早的車載導航系統,發展到現在以ADAS(高階輔助駕駛系統)技術為主的輔助駕駛。而車聯網的實現離不開資訊通訊技術、大資料及雲計算的支援。

藉助移動資訊通訊技術,車輛將實現與雲端、車輛端、路端的聯網,車輛執行的大量資料可以實時傳輸到雲端,同時,基於雲端的資料分析,又可以實時傳輸實時高精導航、路況資訊、車位資料等資訊給到車載系統。除了對車輛資料的實時傳輸和處理,雲端技術還能更好的滿足車輛的智慧化體驗。比如精準地圖導航、手機遠端遙控、智慧安防、智慧娛樂以及語音互動系統。

當前,智慧化和網聯化正在進一步融合,車聯網將日益成為實現自動駕駛的關鍵技術支撐,同時也成為駕駛者享受智慧座艙體驗的重要手段。對於使用者而言,自動駕駛的實現可以讓駕駛員從單一、枯燥的駕駛中解放出來,而智慧座艙的實現將使得駕駛者可以實現更多的智慧功能體驗。

其中,最能增強使用者車內體驗的功能就是基於自然語言的人車互動,包括語音控制導航、通話、搜尋以及車內裝置等。而成熟的語音識別技術依賴於強大的語料庫及運算能力。因此,車載語音技術的發展就得依賴於網路和雲端資料處理,因為車載終端的儲存能力和運算能力都無法解決好非固定命令的語音識別技術,而必須要採用基於服務端技術的“雲識別”技術。

我們其實可以注意到,隨著通訊技術、AI、雲計算的發展,推動著車聯網的持續演進過程中,新功能、新場景的不斷生髮,其中車載的智慧座艙服務體驗不斷升級,而自動駕駛技術更是成為車聯網下一步發展的核心目標。而車路協同又是車輛網技術中,能夠加速自動駕駛實現的關鍵。

智慧的車和聰明的路:車路協同在雲端交匯

目前從國家政策以及業界共識來看,自動駕駛技術要想真正提前到來,車路協同正是實現自動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慧,更重要的是讓道路以及相關基礎設施也能夠“聰明”起來。

車路協同系統三個核心組成部分:智慧車載系統(車端)、智慧路側系統(路側端+雲端)和通訊平臺。這意味著,車輛的智慧化、道路的智慧化以及二者之間的網聯化,形成一個三維架構,可以極大地提升自動駕駛的能力,甚至可以在車載端佈設成本較低的感應裝置,就可以讓車輛具備一定的自動駕駛能力,大大降低了自動駕駛汽車的技術、成本門檻。

道路的智慧化,不僅僅意味著把原本安裝在車上的感應器裝置鋪設到道路側,更重要的是實現車載端的海量資料的實時處理、路側端的路況資訊收集及邊緣計算以及車與車、車與路之間的實時資訊傳輸。

智慧汽車的車載OS系統,可以滿足海量高併發資料的實時計算處理,保證任務排程效率,滿足車輛在低時延、高可靠的執行操作。而車路協同就要求車輛之間不僅僅是同一品牌或車型的通訊連線,而是所有車型都可以進行互聯。因此,車路協同對於車載OS系統的配適和相容性有著巨大的要求。

同時,車路協同也要求來自不同車輛之間的單車感測資料的融合,而不同來源的資料特徵差異極大。這就要求車載OS在資料級、特徵級和決策級進行多級資訊融合,實現更高層次的綜合決策。這就要求一個具有高可靠性、高相容性、高層次資訊融合的統一OS系統,而這一系統的實現和應用則需要得到來自雲端的支援。

而另一方面,道路側的智慧化改造也離不開雲端的支援。

如果是傳統的中心架構式的雲計算平臺,路側資料如果上傳到跨區域中心雲平臺,然後再由雲端將運算結果下放到路側裝置,遠距離傳輸可能會導致資料傳輸延遲。那麼,在路側就近部署邊緣雲計算裝置成為更為可行的解決方案。中心雲平臺透過高速通訊網路,管理路側邊緣雲,實現中心雲、邊緣雲在資源、安全、應用、服務上的多項協同。

以上我們看到,車車、車路協同也都需要在雲端(邊緣側)進行資料的融合與互聯互通,才能真正實現“智慧化”與“網聯化”。

漸進而成:車雲協同的下一步

無論是汽車生產廠商,還是強勢入局自動駕駛、車聯網領域的網際網路IT廠商,雲計算都成為無法繞開的技術能力,儘管可能每家企業對於車雲協同這一技術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解決方案中看到大量雲端技術的應用。

比如在自動駕駛領域,如最早佈局智慧駕駛技術和大規模資料測試訓練的百度,正在透過智慧雲服務的方式,將自動駕駛技術開放出來,成為這一領域基礎的雲服務商。基於車雲協同技術,將進一步為廣大車企的自動駕駛汽車的研發,提供更好的自動駕駛AI模型、測試資料的儲存分析以及模擬測試的服務。

在車聯網以及車路協同上面,雲端計算能力和資料處理的增強,不僅可以更好地滿足車載服務功能的智慧化體驗,也同時能夠大幅提升車輛對於自動駕駛中資料傳輸的安全性的要求,比如,完成對車輛內部的實時安全效能的監控和判斷、車輛之間的緊急情況的預判和處理,以及對於車輛資料傳輸的加密和防護。

未來,具有自動駕駛、車聯網、以及車路協同等整合解決方案的雲服務廠商,將會成為這場駕駛革命的主要玩家,成為“車雲協同”技術生態的最主要的倡導者。

當然,對於C端大眾使用者而言,車雲協同看起來更加充滿隔閡。其實,車雲協同更多將是從車載網聯絡統提供更為豐富的智慧體驗。

比如在車聯網上面。車載的語音互動體驗和娛樂服務體驗,是使用者的真正剛需,可以是目前車雲協同繼續深耕的領域。透過對車載語音系統的智慧化改造和雲端的算力支援,提升包括車載裝置的語音控制、車內乘客狀態的機器視覺檢測、手勢互動等多模態的人車互動,不斷提升智慧座艙體驗。

而在使用者的自動駕駛體驗上面,漸進式的自動駕駛技術同樣得到來自車雲協同技術的支援。比如,現在逐步實現的遠端呼車、自動泊車、變道提醒等輔助自動駕駛功能,都是在現有特定場景下依賴車雲協同技術,保證自動駕駛功能的安全應用。

無論是自動駕駛,還是車聯網以及車路協同,都將是一項長期持續發展的目標。而車聯網、車路協同,同時又是自動駕駛技術實現的一種技術手段,自動駕駛需要在相應技術逐漸成熟的過程中漸進式推進。而5G通訊技術、雲計算、人工智慧技術的發展,就成為這些技術得以穩定發展的基礎。

車雲協同,變成為這些技術目標實現的交匯點。車雲協同技術,將始終作為一種整體性的解決方案,幫助以上目標更好地實現。

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