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2021 4月17日,华为轮值董事长徐志军的一句话,在网络上引起了众多网友的热议。徐志军表示,极限福克斯Alpha S的自动驾驶能力远远超过特斯拉。华为为什么这么说?华为的自动驾驶真的能降低特斯拉的维度吗?

根据世卫组织2018发布的报告,全球每年因交通事故导致的死亡人数达到135万。意味着每20秒钟就有1人因为交通事故失去生命。因此,世卫组织希望2020年左右,全球道路交通事故造成的伤亡人数减少50%,这个数字不小。

根据中国应急管理部2019发布的报告,中国交通事故高发,主要发生在上下班高峰期。频繁发生的交通事故是由于不遵守交通规则的车辆与行人、电动车和摩托车相撞造成的。其次,开怒车、霸王车的司机,如果恶意开其他车,容易发生交通事故。

数据显示,2019年,全国交通事故受伤人数为221309人,死亡人数高达56934人。同时,我国每年因堵车造成的直接经济损失高达2500亿元,相当于我国GDP的5-8%,尤其是北京、上海、广州等一线城市,每天堵车的相关治理成本达到654380亿元。因为堵车不快,费油,上班族堵在路上也创造不了价值,工厂需要的原材料送不出去,间接的经济损失也是巨大的。

在这个摊子上,自动驾驶逐渐发展起来,成为解决中国交通问题的重要技术之一。根据谷歌旗下无人驾驶公司Waymo的数据面,自动驾驶汽车技术可以缩短安全距离,汽车通行时间最短可以从0.9秒缩短到0.2秒。红灯变绿,车一辆接一辆的开,浪费时间。如果所有车都用自动驾驶,基本可以一起起步,可以大大减少同行时间。

出行时间减少,通行能力自然会大大提高,通信效率有望提高45%,达到130%左右。考虑到新技术的不确定性,保守估计自动驾驶汽车技术全面普及后,每条车道的有效通行能力将提高60%至80%。因为交通方便,堵车少,开车的人多,总车流量会增加5%,达到15%。

但是要达到这个水平,自动驾驶的水平至少要达到L3-L4。根据国际自动机工程师学会划分的智能驾驶标准,L3级别可以实现对车辆的大部分驾驶操作。并且L4级别可以达到车辆完成所有驾驶操作,特殊路段除外。意思是L3技术,人还离不开方向盘,L4可以。

自动驾驶的研发已经进行了几十年。现在之所以能做到,是因为AI技术和计算机视觉技术的兴起,以及各种MEMS传感器的升级换代。中国有实现自动驾驶的可能性。而且由于自动驾驶的产业链特别长,涉及人工智能、通信、半导体技术、汽车技术,覆盖了国内大部分新技术的产业链,自动驾驶的潜在市场规模极其巨大。

随着中国智能产业链技术的逐渐成熟和国家政策的推动,众多资本纷纷进入市场。经过几十年的技术发展,自动驾驶在中国的商业化已经到来。

此时,国内外知名科技公司和传统汽车巨头都在积极布局自动驾驶,如谷歌旗下的Waymo、通用旗下的Cruise、福特旗下的Argo、硅谷的创业公司Aurora、德尔福汽车旗下的安博福等。以及百度、华为、DJI、宝马、丰田、沃尔沃、马骁智行、特斯拉等众多科技巨头参与其中,可谓八仙过海,各显神通。

然而,作为第一个做自动驾驶的特斯拉,其新能源汽车屡屡发生事故,给自动驾驶的发展蒙上了一层阴影。特斯拉现有的技术还不成熟吗?虚假宣传?

我们需要知道自动驾驶需要的三个系统,分别用于感知、决策和执行。自动驾驶系统的最终目标是取代人工驾驶,因此需要模拟人的处理方式,通过五官感知周围环境,并将采集的数据传输到大脑;收集到的信息由大脑进行判断和决策,给人体信息,身体和四肢会根据大脑给出的指令行动。

因此,自动驾驶的“五官”需要感知周围的环境、位置以及速度、压力等信息;自动驾驶的“大脑”主要包括:操作系统、集成电路、AI;自动驾驶的“身体”包括:动力控制、方向控制和其他控制。

自动驾驶的“五官”可以用多种传感器代替,其中视觉传感器、雷达传感器和红外传感器是最常用的三种传感器。最受欢迎的自然是视觉传感器和雷达传感器。雷达传感器可分为三种:毫米波雷达、激光雷达和超声波雷达。通用自动驾驶仪算法工程师认为多传感器融合是实现自动驾驶仪的关键。

多传感器融合原理是利用计算机技术对各种传感器采集的信息和数据进行综合分析,综合评估并做出决策的信息处理过程。特斯拉选择纯可视化,确实刷新了很多工程师的认知。特斯拉虽然安装了毫米波雷达,但是毫米波雷达无法识别图像的颜色,对水平目标不敏感,对较小物体的识别效果也不好,所以缺乏仰角信息。

毫米波雷达的缺点使得它很难单独禁止物体,如井盖和标志。同时,毫米波雷达对颜色并不敏感,所以对静止白色物体的监测会大打折扣。如果自动驾驶系统过于信任毫米波雷达的数据,汽车在井盖或标志下通过时会自动避让危险或刹车,导致驾驶员崩溃。所以特斯拉在融合视觉感知结果和毫米波雷达结果时,如果感知结果不一致,特斯拉选择相信视觉感知,忽略毫米波探测。

但视觉感知依赖于车载摄像头,而摄像头作为光感元件,对周围环境的光强变化极其敏感,会对摄像头图像的准确性产生很大影响,所以天气和环境的变化会制约特斯拉的全自动驾驶系统。为了满足自动驾驶在视觉感知层面的要求,对系统的算法、计算能力、决策能力要求很高。

然而,特斯拉的自动驾驶模式却屡屡发生事故。2016年5月,美国一名男子在特斯拉Model S后开启自动驾驶模式,从后面追尾一辆半挂卡车,导致当场死亡。同样的事情发生在2018年初,一名男子打开特斯拉Model S的自动驾驶功能,撞上了一辆消防车。所以很多事故也间接说明特斯拉的自动驾驶系统存在不小的问题。

与特斯拉自动驾驶的视觉感知不同,华为使用三个激光雷达与摄像头、毫米波雷达等传感器进行数据融合。此外,华为宣传96线高性能激光雷达的成本将降至200美元甚至65,438+000美元。

激光雷达由发射机、接收机、光束操纵器和信息处理系统组成。工作原理是利用发射器发射的激光,通过接收器计算时差和相位差,用激光线的数目绘制三维点云图片,建立周围环境的图像信息。

由于线数不同,激光雷达创建的图像也不同。因此,要用激光雷达成像技术实现自动驾驶,激光雷达线的数量至少要达到16线,才能实现3D建模和成像。虽然激光雷达成像清晰,综合性能最好,但它也有一个硬伤,那就是价格昂贵。

根据极速福克斯Alpha S的华为HI自动驾驶系统,它配备了三个96线激光雷达和13摄像头,以及六个毫米波雷达、1车顶惯性导航系统和1域控制器。这个配置肯定挂特斯拉,但华为也很难做到1000公里的无干扰自动驾驶,压倒96线激光雷达200美元的价格。

作为激光雷达技术的领导者,威力登公司,其16线激光雷达的价格高达4000美元,128线激光雷达的价格超过8万美元。如此高昂的价格也是特斯拉放弃激光雷达的原因。但据资料显示,随着自动驾驶技术的普及,从2025年开始,预计全球每年将有600万辆新车搭载激光雷达。届时,激光雷达的市场规模有望突破50亿美元大关,价格也将大幅下降。

目前国内创业企业速腾聚创已经将125线固态激光雷达的价格降到了1898美元。目前华为HI自动驾驶系统使用的96线激光雷达也是速腾聚创提供的。虽然速腾聚创大幅降低了激光雷达的价格,但单个激光雷达的采购成本却远不止200美元。所以美团老板王兴公开发微博嘲笑华为,说华为和特斯拉一样有本事糊弄。

华为的战略很明确,就是通过亏本销售实现华为全自动驾驶的普及,未来通过量产降低成本,实现盈利。然而,激光雷达的核心MEMS传感器的元器件却被欧美电子巨头垄断。

光信息处理系统相关的主控芯片和模拟芯片市场基本被美国半导体公司垄断,尤其是激光雷达90%的主控芯片被美国Xilinx公司控制。华为目前被美国制裁,基本不可能获得国外零配件。

这个时候不得不佩服华为的远见,因为华为在光电半导体领域下了很长时间的功夫。2012和2013分别收购了英国光子集成公司和比利时Caliopa公司,两家公司都从事硅光技术的开发。通过这两次收购,华为成为中国第一家掌握硅光子技术的公司。目前,华为已经成为光电领域全球顶尖的公司,但也不忘居安思危的布局。

华为已经投资了多家与激光雷达MEME传感器相关的公司,如惠宗广信和南京核心视觉,今年6月还投资了长光华信。长光华信是中国唯一的激光芯片制造和R&D企业。可以理解为长广华信的产品都是我们中国的技术和产品,拥有自主知识产权。同时有完整的工艺平台和生产线。华为可以不看美国人的脸色购买长广华信的产品。

华为认为这样还是不太靠谱,于是华为海思于2019年投资18亿元在武汉建设华为海思光芯片厂。值得一提的是,华为选择在武汉设立光芯片工厂,是因为武汉是中国最大的光谷,类似于美国的硅谷,专门从事某一领域的科技开发。

同时,武汉光谷也是全国最大的光电子器件R&D基地,科研能力和技术能力位列北、上、深之后,位居全国第四。所以华为是借这个地方整合整个光谷企业的资源和技术,养成中国集中精力做大事的习惯,一举突破美国的技术封锁,同时把激光雷达的价格降下来做白菜价,让未来新能源汽车的价格更便宜。

华为这一路走来真的很不容易,但是随着中国5G的深入,中国主要的C-V2X技术已经成为车联网的国际标准。V2X是一种车载无线通信技术,是实现车辆与万物互联的关键技术。未来手机可以通过汽车连接,甚至家里的冰箱、电视、路上的所有汽车都可以完全互联。

V2X已经成为国际标准,这意味着未来各国生产的新能源汽车联网都将采用该技术。华为在做5G,所以依托C-V2X的技术,可以大大提高自动驾驶的安全性和便捷性。因为以后车与车之间会有数据传输,所以车的视野被遮挡也没关系。如果有数据传输系统,你会知道你在哪里。

因此,华为在自动驾驶领域超越特斯拉并不难,但要彻底打破美国的技术封锁还需要一段时间。

老子说:天地之所以能长久,所以能永生,是因为不是自己生的。一路走来,华为的目标只有一个,根植于技术,不断创造新技术,推动人类发展,才能长盛不衰。我也期待华为能走得更远。