車聯網與無人駕駛

□ 文/本刊記者 丁兆威

車聯網與無人駕駛

□ 文/本刊記者 丁兆威

隨著技術的不斷發展，車聯網產業鏈不斷擴展和延伸。車聯網與無人駕駛技術交互發展，互為促進。車聯網技術的成熟和發展，將把我們帶入一個新紀元——無人駕駛時代。這個看似高大上的產業，其實充滿了機會，無論是車聯網還是無人駕駛，中小企業都大有作為。

互聯網改變了世界。隨著以大數據為主要特征的各種先進技術在交通領域的應用，車聯網成為必然的發展趨勢。交通路況、地理位置、汽車行駛等各種車輛交通信息整合在一張電子地圖上，在這張功能強大電子地圖的指引下，駕駛和出行變得越來越快捷、安全和輕松。盡管車越來越多，城市道路越來越擁堵，停車場車位越來越緊缺，然而，車聯網可以提供全面的交通信息，從而提高車輛通行效率，緩解擁堵，讓路面上行駛的汽車、交通環境、車輛信息等互聯互通，直觀說就是讓汽車與互聯網“聯姻”，從而讓車與車、車與路、車與行人、車與乘客，通過車內網、車際網和車載移動互聯網，進行無線通訊和信息交互，讓汽車、交通甚至公路都更加智能化。在這樣一個汽車互動連接的世界，汽車能夠立即“看到”或者“感官”到道路上的其他汽車。基于網絡連接性，未來汽車駕駛的道路將更具安全性，駕駛員將不再局限于他們的視野觀測范圍，屆時汽車的智能性可以與其他汽車進行“溝通對話”，從而避免碰撞事故發生；還可以告訴你哪里有空閑的停車位；此外，車聯網還將人帶入更加豐富多彩的車生活體驗。

新一代智能交通系統可以稱之為“車聯網”，是將現代通信技術、網絡傳感技術、云端和移動計算技術、智能終端和車路協同技術、智能時空網絡控制技術等高新技術應用于整個交通管理體系，實現人車路更加全面的感知、更深度和更靈活的信息共享，對交通流實施動態監管和網絡化智能控制，從而建立起一種和諧、平安、高效的節能環境，實現不堵車、不撞車的新一代智能交通系統。而這也將為將來的無人駕駛汽車提供可靠的技術支撐。

衛星導航——車聯網，產業鏈隨技術發展而延伸

車，是移動的載體，因此離不開定位和導航。也因此，伴隨著車的發展，衛星導航與位置服務行業獲得了快速發展，成為一個曾經風光無限的朝陽產業。

隨著移動互聯網的發展，衛星導航的局限性逐漸顯現，首先表現在導航地圖上，過去，衛星導航行業的運營模式基本是：導航設備免費贈送，企業盈利靠運營服務收入，這個收入主要來自服務費和導航地圖更新上。過去，導航地圖更新是一個一本萬利的生意。但是，進入移動互聯網時代，導航地圖隨時可以免費更新，這就直接端了衛星導航運營服務企業的“飯碗”。

于是，產業鏈由衛星導航擴展到車聯網，或者說進入車聯網時代。車聯網是技術發展的必然，因此，傳統衛星導航企業紛紛向車聯網轉型。但衛星導航企業很快發現，就在他們轉型的過程中，互聯網和科技巨頭紛紛布局車聯網市場，衛星導航企業一下子變成了“配角”，主舞臺上舞蹈的，基本都是互聯網和科技巨頭。車聯網帶來的將是一個極具誘惑力的千億級市場，因此互聯網、電信運營商、汽車制造等各大行業巨頭紛紛布局車聯網，包括蘋果、BAT、谷歌……

車聯網技術發展的難題和瓶頸

盡管車聯網的前景很美好，但就目前市場看，行業處在發展初期，概念炒作若干年仍然少有成功落地的大項目。

目前車聯網還存在四大難題和瓶頸：

尚未形成環環緊扣的產業鏈，需要更多力量參與

盡管炒作鋪天蓋地，但目前我國車聯網還處于發展的初級階段，產業鏈各個環節之間還缺乏有效的整合。我國車聯網產業在幾年的不斷變化和發展中形成了四大產業鏈雛形：以政府等公共機構為主導的車聯網產業鏈；以商業車輛運營管理機構為主導的車聯網產業鏈；以車廠廠商為主導的產業鏈和以車載信息服務商為主導的產業鏈。車聯網的全面發展，仍然需要更多行業、部門和力量的參與。

標準缺失，建立統一標準是規范和促進車聯網產業發展的關鍵

車聯網涉及諸多信息交換標準，如車載終端、網絡通信、系統層、應用層等各層面的標準，可以說是最復雜的一個產業。雖然為搶占發展先機，部分車聯網企業紛紛采取行動，在上海、無錫、深圳等地成立了車聯網聯盟，有些城市甚至提出打造車聯網應用示范基地，但車聯網行業尚未形成可規范和指導行業發展的標準。車聯網是一個橫跨多個部門、覆蓋多個行業的新興產業，不同的模式將產生不同的應用系統，各系統缺少統一的參考平臺和接口，會導致系統不兼容和資源浪費，彼此間信息不能共享。如果不盡快制訂統一的行業標準，車聯網產業發展將會走許多彎路。

商業模式不成熟，投入產出不成比

由于車聯網產業鏈的復雜度較高，設備廠商、整車廠商與營運商之間缺乏成功且有效的商業營運模式，產業整合難度較大，企業投入大，但由于行業處在發展初期，產出慢、回報低，小企業實力單薄，沒錢燒；大企業有錢燒，但產出不成比，導致車聯網從業企業積極性降低。

車聯網的行業特點決定，必須建立在擁有一定用戶規模的基礎上才有可能盈利。而目前的商業模式普遍處于模糊狀態，看似都是埋單者，但用戶都不情愿埋單。這是一個令整個行業為之困惑的問題，在某種程度上也影響了車聯網行業的發展。

核心技術跟不上，支撐體系存短板

在車聯網時代，汽車電子和IT系統將成為汽車的核心競爭力，我國汽車行業整體技術水平與發達國家相比，還有一定的差距，特別是在汽車電子方面。此外，用于信息采集的高端傳感器，其芯片核心技術國內還沒有掌握；網絡帶寬也不能完全滿足未來車聯網對圖像和流媒體的傳輸需求；國內在云計算和超海量數據處理方面未掌握核心技術。作為車聯網發展的基礎，企業在車聯網核心技術方面如果不能形成競爭力，就會受制于人，發展自然也會受到限制。因而，無論是汽車電子、傳感器、云計算還是數據處理技術，都需要不斷提升，才能適應車聯網發展的要求。

車聯網，讓無人駕駛離我們越來越近

車聯網技術的成熟和發展，將為未來無人駕駛汽車提供可靠的技術支撐，并將我們帶入一個新紀元——無人駕駛時代。

近年，無人駕駛汽車的研發熱潮正在全球興起，各國都競相投入無人駕駛智能汽車的研發，僅2010年全球汽車企業在自動駕駛汽車上就投入了約100億美元。

如今，放眼全球，無論是谷歌、蘋果、英特爾、諾基亞、高通等IT、通信巨頭，還是豐田、奔馳、沃爾沃、特斯拉、通用等傳統汽車廠商，都爭先恐后地投身到無人駕駛汽車研究的行列。

科學家研究成果表明，自動駕駛汽車可以將現有道路的通行效率提高273%，相當于在沒有投資的情況下多修了很多條路。因此，汽車創新發展的終極目標是實現徹底的無人駕駛，汽車廠商都清醒地認識到這一點，因此都未雨綢繆，紛紛提前布局。

可以說今后5-10年內，在全球各大車展上，最耀眼和搶鏡的，當屬無人駕駛汽車。

但是車聯網的打造，一方面需要解決一系列技術問題，比如有些傳感器的靈敏度和準確性還有待提高。另外，涉及部門、行業較多，由誰來負責、如何規范運行等管理問題，還需要解決，這也許是車聯網炒了多年仍然難以落地的主要原因。而無人駕駛汽車的發展，也將面臨同樣的問題。

車聯網和無人駕駛汽車發展的主要問題也許不是技術問題，而是其他問題。這些問題解決了，車聯網和無人駕駛汽車就離我們更近了。

無人駕駛汽車都需要哪些車載設備

無人駕駛汽車集合多門類技術，技術復雜，整合度高，任何一個環節出現短板，都會影響汽車的安全行駛。無人駕駛汽車需要安裝大量的車載設備，而車載設備只是其中的一部分還不是全部。

那么，無人駕駛汽車都需要哪些車載設備？

1.激光雷達lidar

也稱激光雷達測距系統，是一種集激光、全球定位系統（GPS）和慣性導航系統（INS）三種技術與一身的系統。它能持續向各個方向發射光束，從而測量出地面物體的三維坐標，幫助汽車“看到”周圍環境，實時精確測定出設備的空間位置，再通過后處理技術與地面基站進行差分計算，精確求得汽車的安全行駛軌跡。無人駕駛汽車，激光雷達將成為必配系統，是無人駕駛汽車造價最昂貴的零部件。

2.車道保持系統Lane-keeping

在擋風玻璃上裝載的攝像頭可以通過分析路面和邊界線的差別來識別車道標記。如果汽車不小心離開了車道，方向盤會輕微震動來提醒駕駛者。

3.紅外攝像頭Infrared Camera

使用兩個前燈來發送不可見且不可反射的紅外光線到前方的路面。而擋風玻璃上裝載的攝像頭則用來檢測紅外標記，并且在儀表盤的顯示器上呈現被照亮的圖像，紅外攝像頭具有夜視輔助功能。

4.立體視覺Stereo Vision

汽車擋風玻璃上裝載了兩個攝像頭，以實時生成前方路面的三維圖像，檢測諸如行人之類的潛在危險，并且預測他們的行動，避免發生交通事故。

5.GPS/慣性導航系統

現在許多汽車已經安裝衛星導航系統，無人駕駛員汽車更離不開衛星導航系統的定位和導航。

6.車輪角度編碼器Wheel Encoder

輪載傳感器可以在無人駕駛汽車穿梭于車流中時測量它的速度。

無人駕駛汽車的幕后推手：互聯網科技巨頭和汽車制造商

在汽車無人駕駛技術的研發上，豐田、奔馳、沃爾沃、特斯拉、通用等傳統車企早已摩拳擦掌，但相比能夠為智能汽車提供“大腦”的科技巨頭們，汽車廠商在無人駕駛汽車的研發上，與其說是主動，不如說是被動。當科技巨頭們開始行動時，汽車廠商也聞風而動。但有些是出于擔心無人駕駛汽車時代真的到來時自己會陷于被動被市場拋棄，有些則是想借新舊技術交替，把握先機實現彎道超車，因此紛紛布局車聯網和無人駕駛汽車的研究與開發。

2013年9月，德國汽車制造商戴姆勒集團提出，其研發的自動駕駛汽車計劃在2020年以前上市銷售，以重新奪回豪華車領域的冠軍寶座。戴姆勒研發表示，奔馳希望成為首個推出量產無人駕駛汽車的汽車制造商。

2014年5月，英特爾投資公司宣布投資日本無人駕駛技術開發商ZMP。后者致力于研發并提供包括汽車智能平臺、各類傳感系統、可視化及分析、技術咨詢、實地測試及車聯網信息系統等在內的無人駕駛技術。

幾乎與此同時，諾基亞宣布啟動1億美元的車聯網基金，從而使NGP管理的基金總額達到7億美元。通過為互聯車輛提供優質的內容和服務，諾基亞及其子公司HERE業已成為全球汽車市場中重要的服務提供商。該基金的主要用途是發現并投資能夠擴展HERE在車聯網、智能汽車及本地服務相關領域的產品。

目前，奔馳無人駕駛大巴行進速度最高可達70公里/小時（約43英里每小時），車載的導航系統可實現沿途報站，減速停靠供乘客上下車，車輛停靠時車輪距離路沿石能夠控制在2英寸以內。

谷歌一直致力于開發無人駕駛汽車，自2009年至今已經累計進行了70萬英里的高速公路和城市街道測試。

汽車廠商在汽車制造上有著強大的優勢，但有一個短板，那就是互聯網技術。因而，近年無人駕駛汽車領域曝光頻率最高的當屬汽車廠商與互聯網科技巨頭的合作。汽車廠商負責制造汽車，互聯網科技巨頭們負責為智能汽車提供超強“大腦”。

隨著無人駕駛技術的發展，越來越多的企業加入到這一領域中來，逐漸形成了車企與互聯網企業兩大陣營。而在兩大陣營的競爭過程中，一些企業也開始走上了強強聯合的道路，以期形成更強大的市場競爭力。

2012年以前，無人駕駛汽車都還是半自動無人駕駛。說是無人駕駛，其實車內都配有司機，以防汽車在行駛過程中遇到突發情況或無法通過自動駕駛系統安全駕駛時能夠第一時間改為人工駕駛，此外還有一個后方技術人員監控導航計算機。為此，谷歌研究人員在原有車型基礎上進行改造，加裝雷達、激光、超聲波、攝像頭和GPS設備。2014年5月，在經歷了五年研發他20多萬公里的試運行后，谷歌的新一代無人駕駛車終于揭開了神秘的面紗。這款最新的無人駕駛汽車相比于原有無人駕駛車型和傳統汽車，大膽地去掉了包括駕駛盤、剎車踏板以及加速踏板等在內的諸多重要元件，完全通過傳感器和車載電腦上的軟件系統來進行操控，我們可以將其看作是真正的無人駕駛汽車。

我國無人駕駛汽車產業發展與世界同步

與世界同步，我國無人駕駛技術獲得突破性進展，工信部、科技部都在力推無人駕駛。

2015年8月29日，配置有2個攝像頭、4部激光雷達、1部毫米波雷達以及組合導航系統的宇通大型客車在全開放環境的鄭（州）開（封）大道上由西向東安全行駛了32.6公里，途徑26個信號燈路口，完成了跟車行駛、自主換道、鄰道超車、自動辨別紅綠燈通行、定點停靠等試驗科目，順利到達測試終點，順利完成了跟車行駛、自主換道、鄰道超車、自動識別信號燈、定點停靠等測試項目，成為全球首臺成功通過測試的大客車。宇通自動駕駛客車還實現了行駛過程中自主進行碰撞防止、車道保持、定速巡航、跟車行駛、主動避障等駕駛動作。

監控顯示屏上顯示的是自動感知系統收集的各種路面環境信息數據，以及智能決策記錄，相當于飛機上的“黑匣子”。

這臺車運用的三大類16項關鍵技術，具有客車領域領先水平，其中包括6項預警技術、8項運動控制技術和2項車身控制技術。

在自動駕駛中汽車與汽車（V2V）、汽車與道路設施（V2I）之間的通信可謂至關重要。此次宇通自動駕駛客車的問世，不僅是我國自主品牌汽車第一次實現在沒有封閉的道路上自動駕駛，也是V2I技術的一次完美體現，既通過車輛與交通設施通訊來判斷前方的路燈信號，并控制合適的車速通過十字路口，避免急剎車的發生，提高了行車安全，也降低了汽車的能耗和排放。

2016年5月，百度與安徽省蕪湖市人民政府簽訂合作協議，宣布將在蕪湖共同建設“全無人駕駛汽車運營區域”；

2016年6月，由工信部批準的國內首個“國家智能網聯汽車（上海）試點示范區”封閉測試區在上海國際汽車城開園，上海由此成為中國首個智能網聯和無人駕駛試點城市；

2016年7月，百度與浙江省烏鎮旅游區達成合作，雙方將推動在烏鎮景區道路上實現Level4的無人駕駛。同時，南方科技大學、密西根大學、前沿產業基金在深圳簽訂合作協議，宣布將聯合共建無人駕駛示范基地。

2016年7月，阿里巴巴表示，阿里巴巴互聯網汽車將協助公司推出無人駕駛汽車。阿里巴巴與上海汽車集團聯手開發的汽車，裝配了YunOS操作系統。阿里巴巴相關負責人表示，人們很快就會看到基于這一平臺的無人駕駛汽車技術。

在2016年9月舉行的百度世界大會上，北汽新能源與百度合作的最新研發成果——北汽百度無人車首次亮相。這部無人駕駛汽車首次達到了無人駕駛分級中“L4級”，做到了完全“無人駕駛”。

2016年11月，百度無人車亮相烏鎮世界互聯網大會，標志著中國要無人駕駛領域的探索進入新的階段，國內無人駕駛發展迅速躋身世界領先水平。百度宣布，百度無人車將會在三年內實現小規模商用，五年內（2021年）實現大規模量產。

車聯網與無人駕駛技術交互發展

美國一家市場調查機構提供的數據顯示，美國車聯網的產業鏈產值已經從2000年的56億美元，上升到2010年的1000億美元。因而，車聯網是一個龐大的市場。

有人把汽車比作可以在道路上行駛的移動互聯網終端，道路上行駛的汽車不再是一個個獨立交通承載，而是基于車聯網和大數據中的移動互聯網載體。

車聯網實際上是無人駕駛汽車、智能汽車發展的配套基礎設施，也是智能交通的必要前提，整個過程由車輛位置、速度和路線信息、駕駛人信息、道路擁堵以及事故信息以及各種多媒體應用領域等重要信息元素組成，并且通過大數據和云計算實現網絡化交互性控制。

在技術上，可以說車聯網為無人駕駛作了鋪墊，車聯網是無人駕駛汽車最為重要的技術支撐。近幾年來，車聯網及其相關技術的發展，正在讓司機更安全、更高效地駛向目的地，而這也為無人駕駛技術的發展和完善打下了基礎。如前所述，聯網后的汽車就好比一個信息載體，既是接受器，又是發射源，可以實現車與車、車與其他基礎設施之間的信息交流。每輛車內都裝載了嵌入式主板、紅外超精度攝像頭以及傳感器，攝像頭會實時采集路面信息，如果行駛到轉彎、十字路口等路段，主板會將這些行駛信息上傳到車輛信息管理平臺，從而讓車輛合理控制車速，并選擇最優路線行駛。傳感器的作用在于，一旦車與車、車與建筑之間小于安全距離，就會“報警”。

車聯網是無人駕駛的基礎，如果沒有車聯網，無人駕駛是不可想象的。無人駕駛反過來又促進車聯網技術的不斷提升和成熟。可以說二者互為促進，交互發展。

無人駕駛：中小企業有沒有機會

一般人看來，無人駕駛是一個高大上的產業，基本都是科技巨頭和汽車大鱷們的事，中小企業只能望洋興嘆。

事實是這樣嗎？其實恰恰相反，無論是車聯網還是無人駕駛，中小企業都大有作為。科技巨頭和汽車大鱷們有他們擅長的，也有他們的短板。他們關注的是整車的性能，但是眾所周知，一部汽車是由無數個零部件組裝而成的，在汽車廠商的背后，還有眾多汽車配件制造企業，他們為汽車廠商作配套，他們提供的產品，有時直接影響著汽車的品質。

車聯網和無人駕駛所需要的許多硬件產品，科技巨頭和汽車廠商并不研發，更不生產。這就為一些有技術含量的專業公司提供了生存和發展空間。比如無人駕駛汽車所需要的激光雷達。激光雷達是無人駕駛汽車的關鍵部件，是由激光、衛星定位系統和慣性測量裝置組成的激光束探測目標位置、速度等特征量的高精度雷達系統，原用于軍事領域，現在延伸至無人駕駛汽車領域。目前能夠生產激光雷達的廠商不多，國內廠商主要有廣州中海達旗下海達數云、北京北科天繪科技、巨星科技旗下華達科捷等。包括國際廠商在內，目前掌握核心技術并能生產激光雷達的也都不是很大的公司。

這說明，中小企業在車聯網和無人駕駛汽車這個看似高大上的行業，只要用心、專業，就一定有自己的一片藍天。