5G与自动驾驶,谁先到来?| 嘉宾观察
案例·商业报道 · 2019-03-20
这是我有嘉宾发布的第895篇文章
2600字 | 阅读6分钟
当5G成为热门话题后,自动驾驶与5G结合是业界公认的变革之一——自动驾驶汽车的传感器收集到的数据都要被传输和处理,5G能够实现延迟低于1毫秒的传输速率。
5G技术能加速车联网的实现,但是就自动驾驶而言,除了数据传输的效率外,芯片、传感器和计算能力才是决定性的因素。
对于今天的自动驾驶公司来说,关键工作依然是通过合作或者自己研发更优的硬件和技术。
自动驾驶留给我们的唯一悬念是:究竟何时能够走进普通大众的生活。
众所周知,成本是压在自动驾驶头顶的一座大山。人才和技术研发需要巨大的投入,激光雷达、毫米波雷达以及摄像头等硬件也是重要的支出,另外,在行驶过程中要不断进行计算和数据处理,为了实现快速准确的计算,芯片、算法等技术研发也是重要的成本。即便是谷歌旗下的自动驾驶公司Waymo也难以承受高额成本。近日,Waymo开始对外销售其激光雷达,以及寻求外部融资。Waymo 激光雷达项目负责人西蒙·维尔盖斯(Simon Verghese)表示:“随着车队规模的扩大,我们需要确保传感器套件的成本也随之降低。”
进入2019年,5G技术为自动驾驶带来新的变化,它能否降低自动驾驶的成本,让自动驾驶走进普通大众的生活?
5G加速实现车联网
实现无人驾驶的必要条件之一,是汽车能够通过装配的传感器采集车内外的数据并迅速进行数据处理。这种可以实现车与人、车与车、车与路进行连接和信息交换的通信技术就是车联网(V2X)。人眼看到东西后,大脑会做出相应的反应。自动驾驶汽车的传感器“看”到东西后,也会将路况等信息反馈给自己的“大脑”(芯片)。因此,在实现自动驾驶之前,需要解决第一个关键问题:车辆自身的信息传输。
在5G之前,3G、4G网络都存在明显的传输延迟,因此自动驾驶汽车的“大脑”计算是在本地端进行的。这样做的好处是不用跟云端传输,反应速度较快,但缺点同样明显:“大脑”完全没有预判能力。每一辆行驶的汽车都是孤立的,无法与周边车辆和路面进行信息交换,一旦有车辆破坏当时的行驶环境,其它车辆就很容易受到影响,进而发生事故。
第二个问题出现了:如何打破这种孤立的关系,建立车辆之间、车辆和道路之间的信息沟通和交换?为了更好地解决这两个问题,3GPP(为通信技术确立标准的国际组织)基于4G/5G等蜂窝信息技术,形成了新的车联网无线通信技术——C-V2X。
5G的到来,加速了C-V2X在信息服务、安全与效率服务、协同服务方面的发展。与4G相比,5G的网络容量提升了1000倍,频谱效率提升了10倍。这种技术一旦应用于自动驾驶,可以使车辆迅速完成本地端的数据处理、加密和决策,并提供实时、可靠的通信能力。如此一来,车辆就可以通过通信信道感知到彼此的状态,共同建立有秩序的行驶环境,避免许多隐患。
3月11日,LG U+公司与汉阳大学合作的5G自动驾驶汽车驶入了首尔拥挤的道路上,在限速80公里的环境里,顺利行进了一段后,车辆被告知目的地附近发生了一起事故。随后车辆立即调整了行车路线。LG U+公司表示,这种快速决策的相应能力得益于5G网络低延迟的优点。
LG U+路测5G自动驾驶
核心是计算
无论是4G还是5G,对于自动驾驶来说,它们只是解决了数据传输的问题。自动驾驶能不能顺利普及,关键还在于“眼睛”和“大脑”——传感器和芯片,以及快速、准确的计算。
国内AI芯片公司地平线的创始人余凯曾明确表示,作为技术平台的供应商,自己的“三个支点分别是算法、芯片、云”。Mobileye销售总监董立丰也认为,要想完全实现自动驾驶,离不开三大关键要素:感知、高精地图、驾驶策略——感知是包括摄像头、雷达等硬件的融合,驾驶策略则是快速、准确计算的结果,“把车辆打造德跟人一样,融入整个驾驶过程”。
纵观各大科技公司,各方正在紧锣密鼓地提升自己在芯片和算法方面的能力。2018年9月,ARM发布了史上第一款支持SMT同步多线程技术的ARM CPU核心。该技术可以让两个CPU核心运行在可配置的锁步模式上,并行处理同一任务并比较,以确保最终结果的高安全性。有业内人士表示,“这对自动驾驶来说,至关重要”。
年初,英伟达推出全球首款商用L2+自动驾驶系统英伟达DRIVE AutoPilot,提供先进的自动驾解决方案。Mobileye也表示,正在研发更高性能的高级辅助驾驶系统,并主要提升自动驾驶在地图和安全方面的能力。
英伟达DRIVE AutoPilot测试
车企也在通过投资或收购的方式,加强自己在关键技术方面的能力。以上汽集团为例,在与英伟达、Mobileye、高通等公司开启战略合作后,近期又投资了地平线。随着5G技术的到来,尽管能提升数据传输的能力,但是在地库等弱信号环境下,依然无法完全依赖云计算。因此有业内人士认为,上汽集团看中的是地平线在边缘计算方面的积累和能力。
华为在5G技术的研发方面具有一定的优势,于年初发布了5G基站核心芯片——天罡芯片。但是它依然是车企在实现自动驾驶路途中的一个合作伙伴——长安汽车联合华为成立联合创新中心,未来在自动驾驶、车联网方面开展合作。
在与奥迪的合作中,华为公司董事、战略Marketing总裁徐文伟明确表示,华为的价值依然是“发挥ICT(信息和通信技术)领域的领先技术优势”,与奥迪联合研发自动驾驶。
成本是最大问题
尽管核心技术依然在于传感器、芯片和算法,但是5G能加速自动驾驶技术的实现几乎是公认的事实。值得注意的是,5G在拥抱自动驾驶等应用的过程中还存在一些问题。5G是由大量技术整合起来的一个复杂体系,它是由世界多个国家共同推进的,因此还没有形成统一的标准。在去年年底举行的3GPP会议上,有消息称5G标准的完成时间为2019年3月。但专业人士分析,即便是进展顺利,该项工作也得到2020年6月才能全部搞定。
成本问题也会使5G技术的落地需要较为漫长的周期。之所以能实现10倍于4G的传输速度,是因为5G使用了毫米波。毫米波的传输路径趋于直线,速度更快,但是传输距离也大幅缩短。在某一区域内,以前只需一个4G基站就可实现全覆盖,现在需要建立多个5G基站才能保证信号传输质量。“大概300~500米就需配备一个5G基站,其密度是4G基站的10倍。”有业内人士表示。
房山区5G自动驾驶测试,速度40迈,延迟10毫秒内
2018年9月,位于北京房山区的中国第一条5G自动驾驶车辆测试道路投入使用,在首期开放的4公里路段中,平均每400米布置一个基站。为了降低成本,5G采取了占地面积更小的“微基站”方案。据了解,5G基站的成本仍是4G基站的10倍左右。10倍密度加上10倍成本,因此5G基站的部署成本高达4G基站的100倍。中国移动首席科学家陈维表示,现在5G基站还没有大规模商用,成本还无法估计。他预计在大规模应用后,5G基站成本有望与4G基站持平,但由于数量庞大,相应的建设运维等支出远远大于硬件的成本。
文/刘桓