摘要: 論到現(xiàn)在的前沿技術(shù),其中的顯學(xué)無疑是AI。再把AI細(xì)化,其中的顯學(xué)無疑又是自動駕駛。雖然AI在金融、醫(yī)療、安防方面的應(yīng)用落地更廣泛,但從對人類社會的影響來講,無人駕駛對于汽車、交通出行方面的改變,帶給人類社 ...
論到現(xiàn)在的前沿技術(shù),其中的顯學(xué)無疑是AI。再把AI細(xì)化,其中的顯學(xué)無疑又是自動駕駛。雖然AI在金融、醫(yī)療、安防方面的應(yīng)用落地更廣泛,但從對人類社會的影響來講,無人駕駛對于汽車、交通出行方面的改變,帶給人類社會的影響似乎來得更大。目前CES正在美國達(dá)斯維加斯開啟,無人駕駛是可以說是今年CES最大的熱點(diǎn),英特爾、高通、豐田、寶馬、奔馳等多家廠商都在展示自己在自動駕駛方面的新產(chǎn)品或者新進(jìn)展。
作為在自動駕駛領(lǐng)域布局很深的廠商,百度也在今年的CES上公布了阿波羅計(jì)劃的新進(jìn)展,即Apollo3.5版本,并在前期開放平臺的發(fā)展成果基礎(chǔ)上,推出了企業(yè)版,滿足廠商定制需求。即在開源版本的基礎(chǔ)上,推出定制版,以加快商業(yè)化進(jìn)程。百度剛剛宣布年?duì)I收過千億,要追趕兩千億級別的AT,無人駕駛將是重點(diǎn)倚靠的落腳點(diǎn)。不過無人駕駛離普通民眾還比較遠(yuǎn),現(xiàn)在的Apollo還在產(chǎn)品化、工程化階段,商業(yè)化注定是個長期的過程。
Apollo3.5版本公布
這些年來百度發(fā)展自動駕駛業(yè)務(wù)的核心思路是搭建技術(shù)開放平臺,在與汽車企業(yè)合作進(jìn)行自動駕駛中尋求商業(yè)化機(jī)會。2017年4月19日,百度在上海車展宣布Apollo計(jì)劃,開放自動駕駛平臺,試圖打造自動駕駛領(lǐng)域的安卓系統(tǒng),幫助汽車行業(yè)開發(fā)者結(jié)合車輛和硬件系統(tǒng),搭建一套屬于自己的自動駕駛系統(tǒng),降低自動駕駛門檻。
從那時候起,百度Apollo每隔三四個月就會更新一次新版本,從1.0版本逐步進(jìn)化到近日公布的Apollo3.5版本。早期的版本是在封閉環(huán)境下的按照預(yù)定軌跡的自動駕駛,能力比較有限。
先簡單回顧一下百度Apollo的歷次版本更迭。
Apollo 1.0
2017年7月5日,百度開放Apollo 1.0版本,開放了封閉場地循跡自動駕駛能力、自定位能力和端到端等數(shù)據(jù),以及仿真引擎技術(shù)平臺,Apollo仿真引擎使人們可以上傳更多的路況,來給自動駕駛汽車提供訓(xùn)練數(shù)據(jù)。
Apollo 1.0版本還處于早期階段,只能實(shí)現(xiàn)封閉場景下的循跡自動駕駛。
Apollo1.5
2017年9月20日,百度發(fā)布Apollo1.5版本,包含障礙物感知、決策規(guī)劃、云端仿真、高精地圖服務(wù)、端到端的深度學(xué)習(xí)(End-to-End)等五大開放能力,并支持晝夜定車道自動駕駛。
Apollo 2.0
2018年1月,Apollo 2.0 推出,支持晝夜簡單城市道路情況下的自動駕駛,包括云端服務(wù)、軟件平臺、參考硬件平臺以及參考車輛平臺在內(nèi)的四個模塊全部開放。首次開放產(chǎn)品安全服務(wù),通過云端的安全 OTA、系統(tǒng)層級的防火墻以及硬件層級的黑盒子,來保障系統(tǒng)在運(yùn)行時的安全。
Apollo 2.5
2018年4月19日,百度發(fā)布Apollo 2.5版本,具體更新有:增加了高速公路場景,提供了更低成本的傳感器解決方案,支持乘用車、卡車、巴士、物流車、掃路車等多種車型,提供Dockerfile等五大開發(fā)工具。
Apollo 3.0
2018年7月5日,百度推出了Apollo 3.0版本,升級兩大平臺并發(fā)布四大量產(chǎn)方案。
硬件參考車輛平臺升級為車輛認(rèn)證平臺,可以讓開發(fā)者自由選擇經(jīng)過Apollo認(rèn)證的車輛即可使用Apollo平臺開發(fā)自動駕駛汽車。其次是將硬件參考平臺升級為硬件開發(fā)平臺,發(fā)布了Apollo傳感器單元,支持雷達(dá)、攝像頭、激光雷達(dá)、GPS/IMU等設(shè)備接入。
推出了四大量產(chǎn)方案,包括小度車載OS量產(chǎn)方案、自主泊車方案、無人作業(yè)小車方案、無人接駁巴士方案。
總結(jié)來看,起步階段的1.0版本提供的是最基礎(chǔ)的能力單元,1.5版本在此基礎(chǔ)上增加了障礙感知、規(guī)劃能力,2.0版本增強(qiáng)了安全服務(wù)能力,2.5版本在激光雷達(dá)等高級傳感器方面取得一定突破。3.0版本在量產(chǎn)上做了資源投入。
到現(xiàn)在的Apollo3.5,百度宣布實(shí)現(xiàn)了支持包括市中心和住宅場景等在內(nèi)的復(fù)雜城市道路自動駕駛,包含窄車道、無信號燈路口通行、借道錯車行駛等多種路況。
為應(yīng)對這些更復(fù)雜的場景,Apollo 3.5做了 4 大升級:城市駕駛能力提升,Apollo Cyber RT 框架,先進(jìn)硬件平臺和 V2X 車路協(xié)同,以圖增強(qiáng)感知能力、預(yù)測規(guī)劃能力、與環(huán)境的協(xié)同能力以及系統(tǒng)的魯棒性,并幫助開發(fā)者加快研發(fā)進(jìn)程,提高量產(chǎn)能力。
駕駛能力
能夠應(yīng)對更復(fù)雜的環(huán)境,需要自動駕駛系統(tǒng)的規(guī)劃、預(yù)測、感知等模塊實(shí)現(xiàn)能力提升。
規(guī)劃模塊方面,Apollo規(guī)劃調(diào)度程序和場景管理器安排一個場景處理器來處理車輛的移動。目前的框架中,設(shè)置有車道跟隨、側(cè)方繞行和其他的場景處理器。
交通預(yù)測方面,Apllo根據(jù)自動駕駛車輛的位置和行駛目標(biāo),在交通預(yù)測中添加了場景分類器。為處理不同的場景,Apllo模型池里加載了多個深度學(xué)習(xí)模型、,軌跡預(yù)測器也有一個算法池,可以從中選擇能夠處理某個場景的算法。
感知方面,Apollo支持多傳感器套件,并首次支持128束激光雷達(dá)系統(tǒng)來擴(kuò)展探測范圍,以覆蓋盡可能多的盲區(qū)。Apollo感知模塊的深層網(wǎng)絡(luò)可以并行運(yùn)行,同時處理攝像機(jī)的圖像和激光雷達(dá)上的點(diǎn)云,識別交通信號燈、目標(biāo)物、車道和交通流,并對點(diǎn)云進(jìn)行分割。
硬件配置
自動駕駛系統(tǒng)離不開雷達(dá)、攝像頭、傳感器等硬件的支持。硬件方面,Apollo 3.5對現(xiàn)有的5個硬件模塊進(jìn)行了更新,包括計(jì)算單元、GPS/IMU導(dǎo)航系統(tǒng)、攝像頭、雷達(dá)和激光雷達(dá)。另外Apollo 3.5推出兩個全新的硬件模塊:AXU—Apollo擴(kuò)展單元和車路協(xié)同V2X車載單元。
在Apollo 3.0中,自動駕駛傳感器系統(tǒng)搭載了探測范圍最高達(dá)120米的單個64束激光雷達(dá)、3個前視攝像頭、1個前視雷達(dá),以及一個單天線GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))。而在Apollo 3.5版本中,全部傳感器套件可以覆蓋高達(dá)300米的探測范圍,其中包括128束高分辨率激光雷達(dá)、3個16束激光雷達(dá)覆蓋盲區(qū)、前視及后視雷達(dá)擴(kuò)展、10個車規(guī)攝像頭保證360度環(huán)繞視野,以及雙天線GNSS以保證靜止模式下車輛的導(dǎo)航航向確認(rèn)能力。
除傳感器套件外,Apollo 3.5還將自動駕駛計(jì)算平臺升級為可擴(kuò)展架構(gòu),推出AXU(Apollo擴(kuò)展單元),提供計(jì)算加速、升級數(shù)據(jù)分析及處理、安全存儲功能,并且支持多接口,與現(xiàn)有的ASU(Apollo傳感器單元)相結(jié)合,為自動駕駛傳感器和數(shù)據(jù)加速增加可插拔且可編程的功能,從而加速計(jì)算能力,簡化開發(fā)流程。
車路協(xié)同
現(xiàn)在越來越多的廠商認(rèn)為,車路協(xié)同的技術(shù)路線在安全性上會優(yōu)于單車傳感器路線。因此包括阿里等企業(yè)也都在車路協(xié)同上做技術(shù)布局。百度此前也宣布將開源Apollo車路協(xié)同方案。百度智能駕駛事業(yè)群組總經(jīng)理李震宇此前在2018年虎嗅 FM 節(jié)上表示,未來車變得聰明了之后,路也需要變得越來越聰明。
在Apollo 3.5版本中,車路協(xié)同由硬件、軟件和云共同實(shí)現(xiàn)。在硬件平臺方面,OBU包括硬件設(shè)備和所有LTE-V2X和DSRC所需的驅(qū)動及協(xié)議棧。軟件平臺采用Apollo V2X適配器,內(nèi)置安全和數(shù)據(jù)融合功能。云服務(wù)平臺為車聯(lián)網(wǎng)提供路側(cè)服務(wù),如信號燈控制器和RSU(路側(cè)設(shè)備)。
另外Apollo硬件開發(fā)平臺將首次推出搭載V2X OBU(車聯(lián)網(wǎng)車載單元)的車路協(xié)同技術(shù)。V2X 通過V2I(車與基礎(chǔ)設(shè)施)、V2N(車與網(wǎng)絡(luò))、和未來的V2V(車與車)之間的連接與信息共享造就一個智能車輛與設(shè)施協(xié)作系統(tǒng)(IVICS)。IVICS需要4方通力協(xié)作:研究機(jī)構(gòu)設(shè)立運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)、芯片模組和設(shè)備制造商提供V2X車聯(lián)網(wǎng)芯片模組硬件、電信運(yùn)營商提供無線通信服務(wù)、交通設(shè)施供應(yīng)方提供V2X車聯(lián)網(wǎng)(OBU車載/RSU路側(cè))硬件和部署車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
開源計(jì)算框架
Apollo Cyber RT 系統(tǒng)是 Apollo 開源軟件平臺層的一部分,作為運(yùn)行時計(jì)算框架,處于實(shí)時操作系統(tǒng) (RTOS) 和應(yīng)用模塊之間。 Apollo Cyber RT作為基礎(chǔ)平臺,支持運(yùn)行所有應(yīng)用模塊。
Apollo Cyber RT 框架核心理念是組件,每個組件就代表一個專用的算法模塊。框架可以根據(jù)所有預(yù)定義的組件生成有向無環(huán)圖 (DAG)。有向無環(huán)圖是一種解決高并發(fā)問題的分布式技術(shù)。在運(yùn)行時刻,框架把融合好的傳感器數(shù)據(jù)和預(yù)定義的組件打包在一起形成用戶級輕量任務(wù),之后,框架的調(diào)度器可以根據(jù)資源可用性和任務(wù)優(yōu)先級來派發(fā)這些任務(wù)。
Apollo Cyber RT系統(tǒng)具備多個專為自動駕駛模塊和應(yīng)用設(shè)計(jì)的組件。通過即插即用功能,為開發(fā)者提供構(gòu)建應(yīng)用模塊的標(biāo)準(zhǔn)方式,簡化技術(shù)方案開發(fā)流程。
Apollo Cyber RT 框架包括任務(wù)接口和高效的數(shù)據(jù)融合,應(yīng)用程序無須再自行處理來自多路數(shù)據(jù)的融合過程。開發(fā)者可以專注于核心算法開發(fā),從而加快研發(fā)進(jìn)程。
將一個復(fù)雜的自動駕駛技術(shù)方案部署到新的硬件平臺需要花費(fèi)大量時間調(diào)試優(yōu)化。而Apollo Cyber RT 框架內(nèi)置自適應(yīng)通信功能,可以高效處理數(shù)據(jù)通信。框架的調(diào)度器能夠根據(jù)資源可用性進(jìn)行編排,對環(huán)境依賴低,從而簡化部署流程。
這樣,在之前版本的基礎(chǔ)上,Apollo新版本帶來的效果主要集中在兩個方面,一是通過軟硬件的升級,系統(tǒng)對復(fù)雜環(huán)節(jié)的檢測、運(yùn)算處理能力得到提升,有助于提高自動駕駛行為的準(zhǔn)確性與安全性能,二是開發(fā)者的流程部署與研發(fā)進(jìn)程因?yàn)榈玫杰浖c工具的支持,因而有望實(shí)現(xiàn)更快的開發(fā)速度。
當(dāng)然,需要明確的是,不管軟硬件升級帶來的系統(tǒng)性能如何強(qiáng)大,路測水平如何好,都不意味著絕對安全。相對安全與絕對安全之間的鴻溝很難填平,在實(shí)際中還是會有想象不到的復(fù)雜環(huán)境考驗(yàn)自動駕駛。另外,汽車工業(yè)上百年歷史帶來的汽車研發(fā)制造技術(shù)已經(jīng)非常成熟,但還是會出現(xiàn)各種危險(xiǎn)情況;操作系統(tǒng)發(fā)展這么多年非常成熟,但總還是出現(xiàn)漏洞,自動駕駛也是如此,對安全性的探索可能是永無止境的問題。
Apollo企業(yè)版推出,自動駕駛商業(yè)化剛剛起步
比3.5版本更讓人關(guān)注的,是百度發(fā)布了智能駕駛商業(yè)化解決方案Apollo Enterprise,即Apollo企業(yè)版,使Apollo從開放開源平臺,邁入商業(yè)化階段。這不禁讓人想起了區(qū)塊鏈領(lǐng)域的IBM fabric,開發(fā)者可以基于這個開源系統(tǒng)做區(qū)塊鏈應(yīng)用,而要實(shí)現(xiàn)更好的性能,需要找IBM做定制。
與Apollo開源平臺不同的是,Apollo企業(yè)版是面向汽車企業(yè)、供應(yīng)商和出行服務(wù)商提供的自動駕駛和車聯(lián)網(wǎng)解決方案,瞄準(zhǔn)的客戶需求是量產(chǎn)、定制方面。
為支持客戶的快速量產(chǎn),Apollo高速場景自動駕駛方案、自動泊車、小巴自動駕駛?cè)蟛糠痔峁┥逃昧慨a(chǎn)自動駕駛解決方案。此外,小度車載OS也針對Apollo企業(yè)版進(jìn)行定制,形成面向量產(chǎn)的人工智能車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)解決方案。 Apollo企業(yè)版高精數(shù)據(jù)服務(wù)平臺,基于多源數(shù)據(jù)生態(tài)、高精數(shù)據(jù)服務(wù),包含車機(jī)地圖,ADAS地圖和高精地圖,為OEM實(shí)現(xiàn)自動駕駛提供數(shù)據(jù)與高清地圖方面的支持。
B端的廠商也會在成本和收益之間進(jìn)行取舍,做出權(quán)衡,畢竟現(xiàn)在離自動駕駛市場爆發(fā)還比較遠(yuǎn)。為此,Apollo Enterprise根據(jù)客戶需求,定制自動駕駛功能、傳感器配套、和車載計(jì)算單元的不同的方案套餐。
百度提供的案例是,2018年自動駕駛金龍小巴已經(jīng)量產(chǎn),且在北京、雄安、廣州、蘇州、廈門等地實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化運(yùn)營。Apollo企業(yè)版目前進(jìn)行深度合作, 面向未來2-3年量產(chǎn)的客戶有福特、奇瑞、比亞迪、現(xiàn)代、長城、威馬、起亞、一汽。
這樣,Apollo試圖在前期積累的生態(tài)資源、數(shù)據(jù)、平臺優(yōu)勢基礎(chǔ)上,做一些更進(jìn)一步的商業(yè)化嘗試。百度在阿波羅項(xiàng)目上投入了這么多,加快商業(yè)化步伐是遲早的事。隨著汽車界與技術(shù)界對于無人駕駛的大力布局,無人駕駛的進(jìn)程無疑是大幅提前了,以前人們可能覺得無人駕駛是這輩子也見不到的事,或者是2050年以后的事,但現(xiàn)在人們對于無人駕駛的預(yù)期普遍還是有所提前了。從這個角度看,商業(yè)化似乎可以適當(dāng)加速了。另外,Apollo開放平臺發(fā)展近兩年,初步形成了自動駕駛生態(tài),合作伙伴超過130個,開發(fā)者超過1.2萬個,推出定制化的企業(yè)版具備一定基礎(chǔ)。
不過即使人們的預(yù)期再提前,無人駕駛好像也不是最近幾年就可以大規(guī)模使用。現(xiàn)在廠商們普遍開發(fā)的是L4級別的自動駕駛,并不是L5級別的。而且雖然這家也說量產(chǎn),那家也說要量產(chǎn),但實(shí)際上都是很小規(guī)模的量產(chǎn),離推廣到普通民眾還有很遠(yuǎn)的距離。
在乘用車方面,Apollo做的是B2B2C的生意,要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的營收和利潤,最終還是看C端的用戶是否會大規(guī)模買單。顯然這會是漸進(jìn)的過程,從喜歡新事物的極客再到大量的年輕人,再推廣到全社會的大部分層面,這個過程會比較漫長。從這個角度說,Apollo在未來幾年里還是不能為百度貢獻(xiàn)規(guī)模化的營收。Apollo目前還是在產(chǎn)品化工程化階段,還沒有到大規(guī)模銷售的階段。
李震宇此前在2018年虎嗅 FM 節(jié)上也表示,判斷技術(shù)在明年后年的時候能夠做一些小規(guī)模的運(yùn)營測試,但是真正的到規(guī)模化商業(yè)可能還有些時日。
企業(yè)版推出后,Apollo如何在開放平臺和企業(yè)版直接分配資源和精力,是需要在發(fā)展中權(quán)衡的問題。企業(yè)版承擔(dān)著加速商業(yè)化的重任,開放平臺則需要通過持續(xù)的能力強(qiáng)化,來增強(qiáng)對業(yè)界的吸引力,擴(kuò)大客戶資源池。似乎都不能松懈。但企業(yè)不論是時間還是研發(fā)資源都還是有限的,需要有一個更好的平衡。此外,也有觀點(diǎn)表示,企業(yè)版的推出,需要Apollo加強(qiáng)售前和售后的服務(wù)能力,這樣,組織之前是個技術(shù)研發(fā)型的組織,之后會逐漸向商業(yè)交付型組織過渡,這其中需要有制度以及能力等方面的配合。
從商業(yè)化路徑上看,Apollo走的是技術(shù)平臺的路線,通過對外賦能實(shí)現(xiàn)價值。相比之下Waymo走的是自建車隊(duì)重資產(chǎn)運(yùn)營的路子,等于說既在改變生產(chǎn)力也在改變生產(chǎn)關(guān)系。Waymo的模式投入大,優(yōu)勢在于收益可能會更早兌現(xiàn),而且會獲得更多數(shù)據(jù)。Waymo可能是篤定未來自動駕駛汽車的使用形式就是類似于現(xiàn)在的出租車。不過Waymo的落地方式也要面對如何拓展客群以及如何定價的難題。Apollo的平臺路線也有很大價值,但商業(yè)價值的兌現(xiàn)還要等待市場爆發(fā)。
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