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域中最早的一次嘗試。

此后，汽車廠商開始研究引導式的自動駕駛。這種理念是基于路上鋪設的磁條或電纜發(fā)出信號來引導車輛行進，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的前提下行進，但受困于當時的技術水平，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。

隨著技術進一步發(fā)展，汽車廠商在不斷研制自動駕駛技術的同時逐漸將部分技術先行應用在量產(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、1998年豐田PROGRES首次搭載的ACC自適應巡航系統(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，與硬件供應商和車企共同開發(fā)自動駕駛車輛。

2016年是公認的自動駕駛元年。伴隨著深度學習、高精地圖、智能硬件的東風，自動駕駛領域突破了以往的沉寂，成為汽車全產(chǎn)業(yè)鏈的風口。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來實現(xiàn)車內、車與人、車與車、車與路、車與云端服務平臺全方位網(wǎng)絡連接的綜合服務。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)內第一個遠程診斷技術，隨后接連推出了虛擬客服、音控免提導航和車輛安防等服務，可以看出安吉星的初衷是為了提升車輛的安全性。現(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、道路設施和行人攜帶的無線設備之間的互聯(lián)通訊機制以增強道路安全，DSRC專用短程通訊技術應運而生。DSRC由物理層標準IEEE 802.11P和網(wǎng)絡層標準IEEE 1609構成，在此基礎上，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)范了信息內容和結構。DSRC系統(tǒng)包含了車載裝置（OBU）和路側裝置（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便是這種技術的直觀體現(xiàn)。DSRC技術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，歐洲和日本也陸續(xù)跟進。車企中，通用和豐田是DSRC技術的支持者，恩智浦等供應商也推出了基于DSRC技術的V2X系統(tǒng)方案。

隨著通訊技術的發(fā)展，DSRC技術迎來了最大的對手——LTE-V2X。LTE-V2X是由3GPP基于LTE技術研究而成，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)絡在小范圍內進行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的技術路徑。

相比較之下，DSRC技術具有先發(fā)優(yōu)勢，驗證時間長更為成熟，在網(wǎng)絡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施成本更低，網(wǎng)絡覆蓋的距離更長，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果來看，基于5G的LTE-V2X在覆蓋距離、網(wǎng)絡延時方面都要優(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，在于基礎技術仍存在瓶頸，而5G網(wǎng)絡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。