不要錢的無人車來了,美好的 5G 時代還會遠麼?

還有 5 個月,被無數科幻小說暢想的 2020 年就要到來。我們沒有移民火星,也沒有長生不老。要說比較接近「科幻」的事兒,7 月初的「無人車」算是一件。

其實「無人駕駛」並不是什麼新鮮概念,早在上世紀 70 年代,人類就在這一領域孜孜以求。在本月 3 號,谷歌母公司 Alphabet 旗下的自動駕駛公司 Waymo,終於獲准在加州用自動駕駛出租車運送乘客。雖然這不是 Waymo 公司獲得的第一張運營牌照——此前他們在亞利桑那州已經獲准開展自駕出租車服務;這不是加州發出的第一張牌照—— Zoox 公司在去年底已經獲得這一待遇;甚至這項服務還不能向用戶收費。但,這仍然是「無人車」在離我們越來越近道路上的一個里程碑。

不要錢的無人車來了,美好的 5G 時代還會遠麼?

是誰在駕駛「無人駕駛汽車」?

作為普通用戶,對無人駕駛最關心的,當屬安全問題。國際自動工程機學會將無人駕駛分為「L0-L5」6 個等級,分別對應從完全無自動到完全自動的不同階段。

而 Waymo 此次推的屬於 L4 級別,即「超高度自動駕駛」,和目前市面上常見的 L3 相比,全程都是由自動駕駛系統操縱。這就要求無人駕駛汽車必須要能夠識別各種交通信號和標識,以及汽車、行人等各種路況信息,同時像「老司機」一樣,根據各自情況進行反應、預判。那麼,究竟是什麼在指導著「開車」呢?——攝像頭和傳感器。

不要錢的無人車來了,美好的 5G 時代還會遠麼?

圖片來源:CB Insights

為了更精準地提供車身周圍的環境信息,需要「傳感器融合」技術將各種傳感器的信息統一收集處理,各個類型的傳感器負責不同的部分,其中主要包括

1)攝像頭和計算機視覺

攝像頭是無人駕駛環境下一種重要的感知設備,它可以識別顏色、字體、人物等外界圖像,通過對視頻的實時分析,來幫助汽車檢測各種道路標誌。攝像頭的移動偵測技術可以監測視頻編碼的圖像是否發生亮度變化/運動向量(如有路人走過、對面車燈的照射等),通過攝像頭按照不同幀率採集得到的圖像被 CPU 按照一定算法進行極高速計算&比較&分析,數字超過預警閾值來安排無人車進行迅速響應處理。

2)雷達

除了攝像頭之外,各種雷達也為自動駕駛提供保障,其中分為雷達和激光雷達兩大類。

1> 雷達

雷達可以發出無線電波,檢測前方物體的距離、範圍和速度。我們較為熟悉的倒車雷達就屬於這個範疇。它的成本更低,也被認為更加可靠。

2> 激光雷達

激光雷達是無人駕駛中最強大的傳感器之一,它通過紅外傳感器來探測物體距離,相比其他方式,有著更高的精度和分辨率,同時通過激光掃描能精準創造出汽車周邊環境的 3D 模型,以便探測周圍的行人、車輛等。

不過,其劣勢在於成本高昂,同時由於只能通過紅外激光束探測物體,如顏色、符號等信息,還需要通過攝像頭等傳感器進行輔助。

3)V2X

攝像頭和雷達目前已經逐步成為汽車標配,而 V2X,也就是 Vehicle to Everything 的技術,更加符合我們對無人駕駛汽車的想象。

這種技術可讓無人駕駛汽車和周圍環境的各種事物進行無線通信,包括與周圍車輛、信號燈等道路基礎甚至於周圍行人的智能手機之間進行通信,讓汽車和環境產生前所未有的信息交流。

這樣的方式相比於攝像頭和雷達,具有突破視覺死角和跨越遮擋物的信息獲取能力,可以預先檢測危險、擁堵等各種路況信息,還可以同時與其他車輛及設施共享實時駕駛狀態信息,同時由於其自身的技術特點,即使在暴雨、大霧等極端環境,也不會影響 V2X 的傳感器正常工作。

V2X 和 5G,絕佳的駕駛拍檔

V2X 需要的是車和環境的信息交流,而這樣交流則需要依託於網絡。為了更放心地把汽車的駕駛權交給 V2X,我們需要更快、更穩、更寬的網絡。這樣的特點,正與風頭正盛的 5G 技術不謀而合。

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帶寬夠寬:下行 20G/秒,上行 10G/秒

速度更快:低至幾毫秒的低時延

連接更穩:高可靠度的連接

基於這樣的優勢,5G 技術很好地解決了在自動駕駛中的以下問題:

1、高清傳輸,讓自動駕駛擁有鷹眼

基於 5G 技術可實現的實時高清視頻傳輸,將汽車與汽車的連接(V2V)和汽車與設施的連接(V2N)相結合,讓「自動駕駛」擁有更好的視力,提升安全水平。

2、切片上傳等技術提供始終如一的保障

如今我們在演唱會現場等一些人員較多的場所,經常會發現「連不上網」了,這樣的場景如果也出現在「自動駕駛汽車」上,後果不堪設想。而 5G 技術的切片上傳、信令控制,能提供始終如一的低延時和高速率,保證汽車通信的穩定性。

同時,ota 技術也幫助車像一個不斷學習和自我優化的機器人一樣進行自我迭代和升級。ota 可以開啟車廠預留在車中的“陰影”功能,這些功能因為技術/法律/ iot 環境等原因暫未開放,等到 5G 成熟且相關法律更加完善的那天,這些功能就會羽化成蝶實現它的用途。除了迭代功能以外,ota+5G 還能修復缺陷、增加功能推送,可以讓電動車以及部分燃油車從小學生一路升級到大學生、研究生、博士生。

3、邊緣計算讓無人駕駛獨立思考

5G 核心網的控制面與數據面徹底分離,NFV 令網絡部署更加靈活,從而使能分佈式的邊緣計算部署。邊緣計算將更多的數據計算和存儲從“核心”下沉到“邊緣”,部署於接近數據源的地方,一些數據不必再經過網絡到達雲端處理,從而降低時延和網絡負荷,也提升了數據安全性和隱私性。

關於 5G 的更多想象

在今年的亞洲電子消費展和世界通信大會上,關於 5G 和無人車的內容方興未艾。隨著國家各種標準的出臺、5G 試點的大範圍鋪開,我們可以真切感受到,我們的一隻腳已經邁入了 5G 時代。

除了無人車,5G 還能帶給我們什麼?以無人車為入口,將通勤工具轉向娛樂、休閒的功能化場所?還是通過無人車的契機,建設智能道路和交通設施,進而實現整個城市的智能化?亦或是說,5G 真正的爆發點不在無人駕駛,而在某個我們尚未察覺的全新領域?亦未可知。

不要錢的無人車來了,美好的 5G 時代還會遠麼?

正如我們回顧曾經的那些通信技術進化一樣。當 4G 技術將要來臨的時候,我們認為終於可以在手機上在線看高清電影了,但卻沒想到更適合的場景是觀看 15 秒的短視頻而不是 150 分鐘的電影;我們都認為有了快速的網絡可以讓新聞直播更加便捷,卻沒有想到直播這種曾經只有媒體才能掌握的技術下放到了每一個普通人的手中。還有各類打車軟件、外賣平臺,短短几年間,我們曾經沒有預想到的 4G 技術場景,已然改變了這個時代的生活方式。

站在 5G 時代的門口,我們的預想會不會像以往一樣,跳脫不出眼下的背景和習慣?但是沒關係,從無人車到物聯網,光是目前這些可能有些侷限的想象,已經足夠讓我們去相信:5G 時代,會是一個充滿驚喜和美好的未來。

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