自動駕駛的發(fā)展

自動駕駛并不是21世紀的產(chǎn)物。

早在1925年，一輛名為“Linrrican Wonder”的汽車就嘗試用無線電來遙控行駛，當然，這和我們現(xiàn)在理解的自動駕駛還有著較大的差距，但這仍被認為是人類在自動駕駛領(lǐng)域中最早的一次嘗試。

此后，汽車廠商開始研究引導(dǎo)式的自動駕駛。這種理念是基于路上鋪設(shè)的磁條或電纜發(fā)出信號來引導(dǎo)車輛行進，聽起來和現(xiàn)在工廠車間中的AGV小車或者地鐵等軌道式交通有異曲同工之妙。其中的代表作有通用的Firebird和法國雪鐵龍DS。

真正讓自動駕駛有了長足發(fā)展的還是計算機和人工智能的出現(xiàn)。上世紀80年代，美國開始研制軍用機器人，自主地面車輛（ALV）計劃便是其中之一，ALV車輛上裝配了中大型計算機、攝像機、激光雷達，能夠在不依靠人工干預(yù)的前提下行進，但受困于當時的技術(shù)水平，信息處理、視覺感知都無法達到實際需求，ALV樣車只能以4.8千米/小時的速度行駛了0.96千米，后續(xù)計劃也隨之擱置。

隨著技術(shù)進一步發(fā)展，汽車廠商在不斷研制自動駕駛技術(shù)的同時逐漸將部分技術(shù)先行應(yīng)用在量產(chǎn)車上以增強車輛的安全性，比如1992年大眾Futura概念車首創(chuàng)的半自動泊車技術(shù)、1998年豐田PROGRES首次搭載的ACC自適應(yīng)巡航系統(tǒng)等等。與此同時，新興互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)從另一維度出發(fā)，紛紛跨過ADAS階段意欲打造更高級別的自動駕駛車輛。谷歌于2009年成立的Google X實驗室便是為了研發(fā)L4/L5級別的自動駕駛車輛。百度則從自身優(yōu)勢的地圖定位、算法、云計算入手，以Apollo開放聯(lián)盟為基礎(chǔ)，與硬件供應(yīng)商和車企共同開發(fā)自動駕駛車輛。

2016年是公認的自動駕駛元年。伴隨著深度學(xué)習(xí)、高精地圖、智能硬件的東風(fēng)，自動駕駛領(lǐng)域突破了以往的沉寂，成為汽車全產(chǎn)業(yè)鏈的風(fēng)口。不僅有特斯拉、長安、奧迪、拜騰等新舊造車勢力的參與，Tier 1供應(yīng)商也強力插足其中，博世、大陸等幕后大佬紛紛披掛上陣，芯片廠商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)自不必說，就連生產(chǎn)家電出身的戴森也招兵買馬，想要打造自動駕駛電動車。根據(jù)多家廠商的計劃，2020年將會有實現(xiàn)L3級別高速公路自動駕駛功能的產(chǎn)品集中問世，而2025年則是決戰(zhàn)L4/L5級別的關(guān)鍵。

車聯(lián)網(wǎng)又是什么

自動駕駛概念已經(jīng)不新鮮，另一名詞“車聯(lián)網(wǎng)”相信大家也是耳熟能詳。車聯(lián)網(wǎng)是借助信息通信技術(shù)來實現(xiàn)車內(nèi)、車與人、車與車、車與路、車與云端服務(wù)平臺全方位網(wǎng)絡(luò)連接的綜合服務(wù)。用一個更常見的表達就是V2X（車聯(lián)萬物），其中包含了V2V（車與車）、V2R（車與路）、V2H（車與人）等等。

在車企層面，最早涉足車聯(lián)網(wǎng)的當屬通用的安吉星系統(tǒng)，安吉星成立于1995年，兩年后發(fā)布了業(yè)內(nèi)第一個遠程診斷技術(shù)，隨后接連推出了虛擬客服、音控免提導(dǎo)航和車輛安防等服務(wù)，可以看出安吉星的初衷是為了提升車輛的安全性?，F(xiàn)在絕大多數(shù)的車企都已開發(fā)出了專屬的車聯(lián)系統(tǒng)，甚至集成了支付、保險和云服務(wù)等功能。然而這些系統(tǒng)僅僅是形成了一個個信息孤島，如何將不同品牌不同系統(tǒng)的車和設(shè)施連在一起，則需要更高維度的標準和合作。

更安全的駕駛不僅是車企的目標，美國交通部也為此進行了多年的研究，其核心正是IntelliDrive項目（后更名為智能互聯(lián)汽車研究CVR）。它希望通過建立機動車、道路設(shè)施和行人攜帶的無線設(shè)備之間的互聯(lián)通訊機制以增強道路安全，DSRC專用短程通訊技術(shù)應(yīng)運而生。DSRC由物理層標準IEEE 802.11P和網(wǎng)絡(luò)層標準IEEE 1609構(gòu)成，在此基礎(chǔ)上，美國汽車工程師協(xié)會（SAE）發(fā)布的SAE J2735和SAE J2945兩個標準規(guī)范了信息內(nèi)容和結(jié)構(gòu)。DSRC系統(tǒng)包含了車載裝置（OBU）和路側(cè)裝置（RSU），二者提供信息的雙向傳輸，RSU再將交通信息傳送至后端平臺。我們常見的ETC便是這種技術(shù)的直觀體現(xiàn)。DSRC技術(shù)得到美國政府的大力支持，2016年12月美國交通部計劃通過強制立法讓美國所有輕型車在2023年裝配車用DSRC技術(shù)，歐洲和日本也陸續(xù)跟進。車企中，通用和豐田是DSRC技術(shù)的支持者，恩智浦等供應(yīng)商也推出了基于DSRC技術(shù)的V2X系統(tǒng)方案。

隨著通訊技術(shù)的發(fā)展，DSRC技術(shù)迎來了最大的對手——LTE-V2X。LTE-V2X是由3GPP基于LTE技術(shù)研究而成，它分為LTE-V-Cell和LTE-V-Direct，前者利用現(xiàn)有的頻譜和基站進行蜂窩通信，后者則作為自組織網(wǎng)絡(luò)在小范圍內(nèi)進行V2X通信。LTE-V2X得到電信運營商的大力支持，華為、愛立信、諾基亞、高通與寶馬、奧迪、上汽等多家廠商成立了5GAA聯(lián)盟。同時考慮到通信安全和未來發(fā)展，中國政府也傾向于LTE-V2X的技術(shù)路徑。

相比較之下，DSRC技術(shù)具有先發(fā)優(yōu)勢，驗證時間長更為成熟，在網(wǎng)絡(luò)安全方面也先行一步。LTE-V2X的優(yōu)點在于無需投入新的路邊設(shè)施成本更低，網(wǎng)絡(luò)覆蓋的距離更長，可平滑演進到5G。

5G對車聯(lián)網(wǎng)和自動駕駛意味著什么

如果說基于4G/4.5G的LTE-V2X還無法挑起重擔(dān)的話，那么5G的商用給LTE-V2X提供了更強大的性能和更多的可能性。與4G主要側(cè)重人與人之間的通信不同，5G形成了端到端的生態(tài)系統(tǒng)。它增強了移動帶寬，峰值速率可達20Gb/s，支持更低的延時（≤10ms），更高的可靠性（＞99.99%）以及更大的帶寬（每平方公里可連接100萬個終端）。而這些數(shù)據(jù)都意味著更高的安全性，畢竟毫秒級的延時對于一場事故的發(fā)現(xiàn)和處理是有截然不同的意義的。從華為等廠商的測試結(jié)果來看，基于5G的LTE-V2X在覆蓋距離、網(wǎng)絡(luò)延時方面都要優(yōu)于DSRC，但5G-V2X想要商用，還需經(jīng)過更長時間的測試驗證。

從目前來看，車企研發(fā)的自動駕駛車輛仍處于單車智能的狀態(tài)，沒有車聯(lián)網(wǎng)的支持，想要達到L5級別的全場景自動駕駛幾乎是不可能，更遑論未來智慧交通的實現(xiàn)。過去十年自動駕駛和車聯(lián)網(wǎng)雖然雷聲頗大但雨點甚小，在于基礎(chǔ)技術(shù)仍存在瓶頸，而5G網(wǎng)絡(luò)的商用勢必為自動駕駛和車聯(lián)網(wǎng)的融合提供更合適的契機。

如果說過去十年的發(fā)展屬于雷聲大雨點小，那么得益于5G的出現(xiàn)，接下來十年或許我們將見證整個汽車和交通行業(yè)的真正劇變。