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華為的自動駕駛技術到底有多厲害?

w0oW_guanchacai ? 來源:科工力量 ? 作者:李沛 ? 2021-05-06 18:00 ? 次閱讀
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浦東金橋,華為上海研究所。

華為智能汽車業(yè)務部2000多名工程師,已經在這里默默無聞耕耘了7年時間,這是一支國內,乃至全球規(guī)模最大的自動駕駛汽車工程研發(fā)團隊。

他們的工作成果,即將驚艷世界。

4月15日,華為自動駕駛解決方案(ADS)首款量產載車,邀請媒體進行了試乘體驗。

無保護左轉、窄路會車、規(guī)避行人和外賣小哥。。。在路況復雜多變的市區(qū),開啟ADS系統(tǒng)的載車全程無需人工介入,流暢妥當地完成了一系列處置。

試乘視頻發(fā)布后,立即登上網絡熱搜,國內外網民的反應相當一致,“比我開的好”、“比特斯拉厲害”。

外行看熱鬧,內行看門道。

按照業(yè)內原有認知, L4級別自動駕駛(幾乎無需人工介入)大規(guī)模商業(yè)“落地”的領跑者,本來“應該”是英特爾公司百億美元吃下的Mobileye,其配備3個遠距激光雷達、6個近距激光雷達、6個毫米波雷達、13個攝像頭的自動駕駛“交鑰匙”套裝,原定于2023年實現(xiàn)量產車搭載。

橫空出世的華為智能汽車電子產品(Huawei Inside)及完成度如此之高的量產車適配,幾乎是一夜之間改寫了自動駕駛的原有產業(yè)版圖。

而這,還僅僅是華為乃至中國智能汽車產業(yè)的“初試鋒芒”。

特斯拉的數據有大問題”

激光雷達,是華為這套自動駕駛系統(tǒng)的一大亮點。

顧名思義,激光雷達(LiDAR)是依靠激光點陣從物體表面反射,實現(xiàn)周圍環(huán)境探測的一種傳感器。由于其測量精確度高,被業(yè)內普遍視為高階段自動駕駛不可或缺的裝備,但一直以來,激光雷達的高昂成本阻礙了其大規(guī)模應用。

特斯拉劍走偏鋒,試圖繞過激光雷達,“修煉內功”,靠打磨算法來整合便宜的光學和毫米波傳感器信息,實現(xiàn)L4或更高程度自動駕駛。

行業(yè)主流方向,則還是認同激光雷達的重要性,期望硬件設備的性價比迭代來實現(xiàn)商業(yè)可行性。

(在“占領用戶心智“上獨步天下的特斯拉,在自動駕駛的真實能力積累上還”任重道遠“)

2016年,福特和百度曾共同向硅谷激光雷達頭部企業(yè)Velodyne注資1.5億美元,用于幫助后者加速下一代激光雷達的開發(fā)和制造。

不過讓人感慨的是,華為卻后來者居上,率先實現(xiàn)了激光雷達“白菜化”的目標。

搭載于量產載車的華為96線車規(guī)級的激光雷達產品,一套僅需200美元,這是一個不可思議的價格,較之現(xiàn)有類似性能車規(guī)產品便宜了一到兩個數量級,華為方面還表示,計劃在兩年內把價格進一步做到100美元以下。

對于自動駕駛“感知”環(huán)節(jié)技術路線的特立獨行,特斯拉方面的解釋卻相當“文藝”,李飛飛弟子,特斯拉自動駕駛算法總監(jiān)卡帕蒂(Andrej Karparthy)直接將之升華到了世界觀層面,Karparthy認為,既然人可以靠眼睛來開車,機器也沒有理由做不到,甚至沒有理由不這樣做,激光雷達盡管“確實是(自動駕駛)捷徑”,但特斯拉就像最優(yōu)秀的做題家,只愿意解答計算機視覺這道“終極問題”。

如果是作為象牙塔里學者來說這樣的話,Karparthy盡管有走火入魔之嫌,不過尋找神經網絡算法 “圣杯”的心情情有可原。

但特斯拉作為一個向顧客交付高速交通工具的企業(yè),用這樣的言辭管理公共關系,只能說是對同行,對客戶的智力太過于缺乏尊重。

在4月15日的媒體活動中,針對感知層的技術路線之爭,華為自動駕駛研發(fā)團隊負責人蘇箐,也給出了自己的解釋。

這位在華為工作了二十多年,于麒麟、昇騰芯片項目中發(fā)揮了重要作用的技術精英,回答這個問題顯得頗有“直男”思維:

“大數據的重點不是‘大’字,是數據質量和全,這個是大數據的本質,自動駕駛其實很像。數據里面兩個問題很關鍵。第一,數據本身的質量。第二,數據的維度。在這兩個問題上,我覺得特斯拉的數據有大問題。什么叫維度?

僅僅靠簡單的幾個視覺搜集的數據,這個數據高精定位什么都沒有的時候,維度是非常低的。明顯看到 ADS 的車數據維度比它高好幾個數量級。。。你低階系統(tǒng)本身復雜度導致數據本身質量比較低,特斯拉目前是在這個狀態(tài),要我猜,特斯拉的數據早就飽和了,對系統(tǒng)能力沒有提升?!?/p>

從科工力量對業(yè)內專家的訪談,以及我們自身實際搭建過神經網絡項目的切身體會,蘇箐的回答可以說點出了自動駕駛感知問題的關鍵。

激光雷達之爭,本質上是這樣一個問題:數據和算法誰更重要?

激光雷達、高精地圖、或者紅外、紫外乃至可能的太赫茲行車雷達,最重要的意義在于提供基礎原理、基礎現(xiàn)象上低關聯(lián)性的“感知冗余”,這些多維度、多來源信息的排列組合,又能夠生成數量級上更龐大的感知信息特征,這些傳感器信息經過神經網絡等算法模型的融合,最終實現(xiàn)自動駕駛“感知”的工程目的,那就是知曉車輛周圍靜態(tài)環(huán)境和運動物體的性質(語義)、外形輪廓、運動軌跡。

公眾對AI、神經網絡、深度學習等“大詞”,往往有一種淡化原理,強化效果的理解傾向,容易想象為太上老君煉丹爐式的神奇黑匣子,但是真正跑過項目,調過模型的人,卻不難發(fā)現(xiàn):同樣的數據,不管如何切片,換什么樣的頂會論文算法,在泛化效果上往往都大同小異,而如果引入新的數據,特別是來自不同統(tǒng)計源的數據,卻可能顯著提升模型性能。

特斯拉自動駕駛鼓吹的視覺主導路線,盡管號稱在“影子模式”下,路試里程已經把所有自動駕駛廠商都遠遠拋在了身后,積累的數據量“優(yōu)勢”巨大,并且還越來越大,但公眾不會了解的是,來自單一現(xiàn)象(光學)的數據,在神經網絡模型訓練至一定性能后,繼續(xù)累積輸入數據量,已經無法提升表現(xiàn)。

這就是蘇箐提出“特斯拉的數據早就飽和了,對系統(tǒng)能力沒有提升”這一判斷的基礎。

華為這套自動駕駛系統(tǒng)的亮點,不僅僅是激光雷達。

自動駕駛的實現(xiàn),感知只是第一個環(huán)節(jié),在汽車對周圍環(huán)境建立了感知后,接下來是系統(tǒng)運行流程,是預測和規(guī)劃控制(PNC),通俗的說,是解決這樣的兩個問題:

周圍感知到的物體接下來會怎么運動?

我的車輛狀態(tài)(速度,方向)接下來該怎樣針對性調整?

(蘇箐這樣解釋華為MDC的產品思維:“傳統(tǒng)的車廠他的看法首先我的基座是車,現(xiàn)在有些計算機的單點,那么我是把車作為一個基礎,然后我試圖把計算機嵌進去,這是傳統(tǒng)車廠的看法。我們的看法不一樣,我們的看法基礎是計算機,車是計算機控制的外設,這是本質看法不一樣,會導致所有事情看法都不一樣?!保?/p>

華為智能汽車電子產品(Huawei Inside)更重要的意義,在于通過自動駕駛功能的牽引,實現(xiàn)了整個汽車電子系統(tǒng)架構的重塑。

試駕量產車上搭載的華為智能駕駛計算平臺MDC,從形狀上看就像一個普通的小型臺式機機箱,集成了運算、控制、存儲、通信等芯片,并且具備車規(guī)級的品質和功耗控制。

在功能上,MDC也可以理解為一個“電腦主機“,從接收探頭、雷達、通信等硬件數據,到運行自動駕駛的三大功能模塊,感知、預測、PNC,再到策略形成后向轉向、驅動,制動等行車硬件的輸出。

這樣的系統(tǒng)架構,在消費電子產品上看起來稀松平常,但在汽車電子領域,卻是一場巨大而深刻的變革。

“特斯拉終于遇到一個技術實力和忽悠能力旗鼓相當的對手了”

華為自動駕駛解決方案正式登場,以戰(zhàn)略洞察力著稱的美團創(chuàng)始人王興,隨即在社交平臺飯否發(fā)表評論,“特斯拉終于遇到一個技術實力和忽悠能力旗鼓相當的對手了”。

華為為什么要做自動駕駛?

與外界普遍的解讀,即應對外部制裁的被動“戰(zhàn)略大轉移”不同,華為早在2014年,就在內部預研部門“2012實驗室”組建了車聯(lián)網團隊,實質展開了車聯(lián)網、智能汽車技術研發(fā),蘇箐領導的自動駕駛ADS團隊也開始起步。

而在這一年,特斯拉的所謂“自動駕駛”硬件:12個超聲波傳感器、一個毫米波雷達、一個前置攝像頭,才剛剛開始裝車,著名的7.0版本固件升級還要等到2015年年末。

華為的“先知先覺”,并不只是巨型科技企業(yè)在新技術方向上“下閑棋,布冷子”的常規(guī)做法,而是有著為公司未來主要業(yè)務探路的明確訴求。

當時的華為,仍然是一家典型的通信設備企業(yè),運營商業(yè)務占據其營收的三分之二份額,面對運營商4G網絡投資進入后半程,5G網絡還有相當不確定性的戰(zhàn)略環(huán)境,華為迫切需要尋找未來能挑起大梁的新主營業(yè)務。

盡管智能手機為核心的消費者業(yè)務勢頭喜人,但體量上還并沒有建立起對其他業(yè)務方向的絕對優(yōu)勢,汽車電子,是華為企業(yè)業(yè)務一個有吸引力的開拓方向,直白的說,華為需要轉型,汽車電子也是一個適合切入的新市場。

全球汽車電子市場,盡管不及消費電子市場,但仍然是一個體量2000億美元以上的巨大蛋糕,其中的佼佼者如博世,年營收也可以達到700億美元以上的驚人水平,隨著新能源汽車,特別是純電動汽車的興起,汽車電子市場原有的競爭壁壘出現(xiàn)了明顯松動,內燃機時代電噴、EPS等動力控制、底盤控制、車身電子等一級供應商和整機廠的密切關系開始解耦,為新競爭者進入提供了可能。而駕駛輔助、車上娛樂等需求帶來的車載電子這一增量細分領域,消費電子廠商較傳統(tǒng)汽車電子供應商反而具備更強的競爭力。

從商業(yè)實踐上看,消費電子企業(yè)向汽車電子的轉型也并不罕見,曾經的北美智能手機產業(yè)霸主黑莓(Blackberry),在后塞班時代的市場混戰(zhàn)失敗后,由2013年上任的華裔CEO程守宗(John Chen)主導,開始果斷剝離智能手機硬件業(yè)務,向企業(yè)軟件和汽車電子市場轉移。

這一轉型,盡管使黑莓從產業(yè)明星泯然眾人,近年來年營收僅僅在10億美元左右徘徊,但畢竟實現(xiàn)了這家企業(yè)在危難關頭的“平安著陸”,黑莓QNX車機操作系統(tǒng)(OS),也已經成功進入了許多國際知名整車廠供應鏈體系。更重要的是,黑莓憑借“提前進入”的先發(fā)優(yōu)勢,目前已經開始在QNX基礎上,開發(fā)成套化的自動駕駛解決方案,與中國的廣汽、百度等企業(yè)也在近期簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議。

成功“茍”過冰河時代的黑莓,在新的汽車產業(yè)革新浪潮中,有望重新煥發(fā)光輝。

黑莓的“成功”轉型,對華為如果說有什么借鑒價值的話,那就是“悶聲發(fā)大財”,沉下心來,在一級供應商(Tier 1)的定位上,與整機廠合作共贏。

華為,也正是這樣做的。

2019年美國制裁壓力顯性化以來,華為向消費電子以外的新業(yè)務拓展,已經不是遠景戰(zhàn)略需求,而是現(xiàn)實生存必需,幾乎已經是一副“明牌”,華為切入汽車市場的蛛絲馬跡,也因此隔三岔五登上媒體熱搜,不少人堅信在不斷對外否認的同時,華為下場造車已經在暗中潛行急進。

然而華為在這種緊迫的現(xiàn)實壓力下,依然表現(xiàn)出相當的戰(zhàn)略清醒。

ADS負責人蘇箐,在4月中旬的這次媒體日上,對于華為“不造車”的決策做了這樣一番清晰明了的解說:“不造車我覺得是一個商業(yè)選擇的問題,不造車算下來市場更大?!?/p>

這絕非一句搪塞媒體的空話。

坦率的說,即使華為下場造車,其整車業(yè)務的天花板也是相當清晰的,大體很難超越目前國產汽車品牌一哥—吉利集團2000億元的年營收規(guī)模,并且要承擔生產制造和終端銷售的繁重資產、人員負擔。

然而如果華為選擇不造車,集中精力在Tier 1汽車電子領域,按照2025-2030年新能源汽車的產銷和保有量,留給新興智能汽車電子的總盤子可能有1500億美元左右,華為在這一市場若能拿下三分之一乃至更高份額,就足以在營收上彌補消費電子的“失血”。

更深刻的考量在于,華為下場造車,直接切分現(xiàn)有整車企業(yè)的“蛋糕”,反而會阻礙其ICT產業(yè)優(yōu)勢能力的釋放,現(xiàn)有整車企業(yè)在競爭壓力下,絕不會與華為形成產業(yè)協(xié)同,而是將與其他國內外智能汽車方案供應商進行合作,給華為潛在的長期競爭者提供更大發(fā)展空間。

而對自身一級供應商定位的明確宣示,則將使產業(yè)生態(tài)“別有洞天”,華為智能車電的“HI”紅標,如同華為手機保時捷版,對整車企業(yè)能夠提供增量營銷價值。

華為的堅決不造車,和其他互聯(lián)網企業(yè)蜂擁造車,兩者的反差,蘊含著豐富的商業(yè)意蘊。

火箭起飛(Lift off)

在新技術的發(fā)展應用上,有一條名為加特納炒作周期的曲線常被人引用。

一般而言,一個新產品、新技術在剛剛進入公眾視野(mainstream)后,將經歷一輪初始爆炒,公眾對其未來前景給予極高的預期和樂觀想象,各路資本涌入,初創(chuàng)企業(yè)如雨后春筍般出現(xiàn),隨后,過度發(fā)展的一致預期難以為繼,遲遲無法變現(xiàn)的頭部企業(yè)被資本市場證偽,樂觀情緒退潮,乃至進入“徹底否定”的悲觀階段。

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(加特納炒作周期,人性、商業(yè)與技術的潮起潮落)

按照加特納曲線的軌跡,行業(yè)“虛火”退潮的冰河期里,技術要素漸趨成熟,市場要素漸趨優(yōu)化,最終將帶來行業(yè)發(fā)展的“第二波”爆發(fā),出現(xiàn)真正可行的商業(yè)模式及領軍企業(yè)。

從技術史和商業(yè)史上看,加特納曲線的前半段幾乎是一種有關人類社會群體運動的真理規(guī)律,而加特納曲線的“第二波”,則并非必然會發(fā)生,產業(yè)拐點,或者說正式起飛(lift off)的“第二波”,依賴于三個必要前提:

1,有領導力的企業(yè)

2,關鍵技術成熟

3,出現(xiàn)“殺手應用”場景

除了特斯拉這個市場公關和技術路線的雙料“奇葩”,自動駕駛產業(yè)毫無疑問遵循著加特納炒作周期的軌跡,2020年,這一新興產業(yè)的“緊日子”儼然已經達到最低谷,優(yōu)步公司低價割肉,拆分了其自動駕駛業(yè)務,谷歌Waymo也一度盛傳將被拋售,高度可疑的Robotaxi,即給定區(qū)域無人出租,似乎是唯一一個可能承接行業(yè)落地的小“池塘”。

某種程度上可以說,華為ADS量產車的登場,改寫了行業(yè)圖景。

對照新興技術“起飛”的三大要件,華為的橫空出世,證明了:

1,這家巨頭明確的入場意愿和激進規(guī)劃

2,激光雷達、車上算力等成本、功率“關鍵難點“的突破

3,城市道路無人駕駛這一“殺手級應用“

更重要的是,汽車電子的未來想象空間,不止在車,還在路。

依托車聯(lián)網基礎設施的車路協(xié)同,是華為,乃至整個中國智能汽車產業(yè)界,有志一同的戰(zhàn)略發(fā)展方向。

從工程角度看,單車自動駕駛的功能實現(xiàn),固然可以在完善的傳感器和車載算力支持下達到相當水準,但是“超視距“,也就是超過視覺范圍的路況感知,比如前方車輛擋住的外賣小哥,或者前車前方的突發(fā)事故,對單車而言,仍然是不可能的任務。

我們可以設想這樣一個極度簡化的場景,假如有一個路邊高架攝像頭,可以識別半徑100米內人員車輛所有活動軌跡,并將相關信息通過5G網絡傳輸給途經車輛,這樣,汽車無需搭載完善復雜的傳感器套裝,就可以實現(xiàn)對周圍環(huán)境更完善的感知和決策規(guī)劃,更進一步的,再能夠車輛之間或車路之間通信的情況下,車輛的駕駛意圖可以相互傳輸,從而極大減少預測規(guī)劃的算力負擔。

顯而易見,將車輛聯(lián)網,車路聯(lián)網,是自動駕駛真正普及的必由之路。

(C-V2X產業(yè)化落地,已經形成了由IMT-2020(5G)推進組C-V2X工作組、中國智能網聯(lián)汽車產業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟、中國汽車工程學會、中國移動、華為、百度等機構組成的政產學共同體)

車路協(xié)同的前景雖好,真正將之實現(xiàn)卻遠遠超出了一個企業(yè)的能力,它考驗的,是一個國家的戰(zhàn)略意志。

美國在城市開放道路車路協(xié)同演示和車聯(lián)網通訊標準制定上,幾乎都是最早的先驅者,然而在今天,推動車路協(xié)同最大最持久的力量,卻來自中國。

華為ADS載車驚艷表現(xiàn)的背后,是上海在智能汽車產業(yè)化上的巨大扶持力度,去年7月,浦東金橋開發(fā)區(qū)劃出了上海市首個中心城區(qū)自動駕駛開放測試區(qū),這也是國內超大城市中心城區(qū)率先開放的智能汽車開放道路測試場景。

在金橋申江路、東靖路等十多條規(guī)劃道路上,不僅是華為ADS,其他國內整車廠和方案商的測試車,同樣已經頻繁可見,這里,已經成為中國智能汽車產業(yè)的一片熱土。

車路協(xié)同驅動的道路智能化改造,同樣將為華為提供巨大的轉型機會。

根據保守估計,每公里100萬元的道路智能化改造成本,中國公路網的智能化改造,就將創(chuàng)造一個新的千億級增量市場。

華為,乃至中國智能汽車產業(yè),在4月的“初試鋒芒”后,還有一個又一個震撼人心的技術成果將呈現(xiàn)在世人面前。

我們拭目以待。

編輯:jq

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原文標題:拐點已至:不造車的華為,自動駕駛有多厲害?

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    、模態(tài)傳感器數據的實時處理與決策。在這一過程中,大模型以其強大的特征提取、信息融合和預測能力為自動駕駛系統(tǒng)提供了有力支持。而在大模型的中,一個“Token”的概念,有些人看到后或許會問: Token是個啥?對
    的頭像 發(fā)表于 03-28 09:16 ?943次閱讀

    2024年自動駕駛行業(yè)熱點技術盤點

    自動駕駛技術日新月異,每一年都會有新的突破。2024年的自動駕駛,更是出現(xiàn)了許多新的技術路線,其中包括城市NOA(Navigate on Autopilot)、Robotaxi、端到端
    的頭像 發(fā)表于 01-14 10:48 ?1121次閱讀

    傳感器融合在自動駕駛中的應用趨勢探究

    自動駕駛技術的快速發(fā)展加速交通行業(yè)變革,為實現(xiàn)車輛自動駕駛,需要車輛對復雜動態(tài)環(huán)境做出準確、高效的響應,而傳感器融合技術為提升
    的頭像 發(fā)表于 12-05 09:06 ?1960次閱讀
    <b class='flag-5'>多</b>傳感器融合在<b class='flag-5'>自動駕駛</b>中的應用趨勢探究

    一文聊聊自動駕駛測試技術的挑戰(zhàn)與創(chuàng)新

    ,包括場景生成的多樣性與準確性、傳感器數據融合的精度驗證、高效的時間同步機制,以及仿真平臺與實際場景的匹配等問題。 自動駕駛測試的必要性與現(xiàn)狀 1.1 自動駕駛技術的復雜性推動測試變
    的頭像 發(fā)表于 12-03 15:56 ?1239次閱讀
    一文聊聊<b class='flag-5'>自動駕駛</b>測試<b class='flag-5'>技術</b>的挑戰(zhàn)與創(chuàng)新