AI 與車載物聯(lián)的結(jié)合（人-AI-云-車）

魏 哲， 齊海英， 惠 敏， 爨文娟

（陜西萬方天運(yùn)汽車電器有限公司， 陜西 西安 710201）

1 技術(shù)突破領(lǐng)域

要建立完整的“人-AI-云-車”終端共享系統(tǒng)，首先要做的即完善單個(gè)終端平臺(tái)硬件系統(tǒng)以及車載人工智能系統(tǒng)（采集與輸出）；其次建立完整的云共享系統(tǒng)，通過單個(gè)終端的采集，將其信息共享到云空間，做到信息的共享；然后，最重要的就是最終的汽車終端實(shí)施平臺(tái)。終端實(shí)施平臺(tái)按照需求，通過云端共享平臺(tái)大數(shù)據(jù)算法計(jì)算滿足需求的最優(yōu)途徑，然后命令其“最終實(shí)施單位”去完成需求。這包括輸入與輸出系統(tǒng)、人工智能系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等。

2 簡(jiǎn)介（人-AI-云-車）

2.1 人工智能［1］

隨著時(shí)代的發(fā)展，人們的生活節(jié)奏不斷地加快，在很多領(lǐng)域，現(xiàn)有的模式已經(jīng)滿足不了人們實(shí)際的需求。在出行以及物流方面，已經(jīng)誕生了無數(shù)我們?cè)谝郧翱赡芏紵o法想象的功能，例如：在行車途中人們已經(jīng)可以通過手機(jī)地圖實(shí)時(shí)了解前方道路情況，以便及時(shí)調(diào)整路線；人們通過各種傳感器可以讓車輛感應(yīng)周圍的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)車輛自動(dòng)駕駛功能等。綜上所述，可見所有的技術(shù)以及功能，它們的發(fā)現(xiàn)與發(fā)明都是為了更加方便人類生活，甚至解放人類。那么有沒有更智能的途徑來滿足人類的需求？

既然要智能便離不開一個(gè)概念，即“人工智能”，就是給機(jī)器、給車輛賦予人類的意識(shí)，使它能夠像人一樣去思考，甚至去超越人類的智能。這里有人會(huì)問，人類是感性的動(dòng)物，是需要成長以及經(jīng)歷來充實(shí)自己的思維。但是汽車只是一種機(jī)器，如何使它有人一樣的經(jīng)歷來滿足車輛的智能？

2.2 物聯(lián)網(wǎng)

說到這里，我就必須提出另外一個(gè)概念——物聯(lián)網(wǎng)。21世紀(jì)初人們首次提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念I(lǐng)nternet of things。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)［2］。把它賦予到我們出行必備的車輛，即汽車物聯(lián)網(wǎng)。也就是通過利用先進(jìn)的技術(shù)、人工智能，對(duì)環(huán)境和車輛進(jìn)行全面識(shí)別以及車輛與道路環(huán)境的完全掌控。我們可以通過物聯(lián)，將車輛的感知存入云端，實(shí)現(xiàn)云端共享，使單位車輛的輸入成為所有云端車輛的經(jīng)歷，這樣不就成為類似于我們?nèi)祟惖慕?jīng)歷。這也就是“人-AI-云-車”的最基礎(chǔ)的原理。車載互聯(lián)云平臺(tái)如圖1所示。

2.3 “人-AI-云-車”

在人工智能方面，人們已經(jīng)取得了科學(xué)理論和工程上的突破，它是使用計(jì)算機(jī)來模擬人的某些思維過程和智能行為。它包括視覺材料、指紋識(shí)別功能、自動(dòng)設(shè)計(jì)規(guī)劃、自動(dòng)智能搜索、控制、機(jī)器人研究、語言和圖形理解等功能學(xué)科。因此，將這些功能運(yùn)用到我們出行的交通工具，使交通工具能夠擁有類似我們?nèi)祟惖乃季S、感知以及行為。同樣物聯(lián)網(wǎng)作為新生的概念，可以將無處不在的末端設(shè)備和設(shè)施，通過各種方式的長短距離通信網(wǎng)絡(luò)（云） 實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，進(jìn)行大數(shù)據(jù)計(jì)算，在云系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)的支撐下，采用合適的安全保障功能機(jī)制，提供可控或者個(gè)性化的實(shí)時(shí)在線監(jiān)控、定位、預(yù)案管理、遠(yuǎn)程控制，以及包括安全、維保、決策等功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)事物的高效、節(jié)能、安全、環(huán)保的管控。

圖1 車載互聯(lián)云平臺(tái)

“人-AI-云-車”的定義就是將上述的功能與原理集成到我們出行必備的車輛當(dāng)中。這樣便給了車輛“生物智能”思維。車輛首先對(duì)其本身就會(huì)有一種感知與判別。目前為止，我們的車輛還是一種被動(dòng)的行為模式，只能由人類的行為控制才能完成各種行為與動(dòng)作。人類如果想要通過其達(dá)成某種需求，也只能依靠人類自己的行為去切身完成這樣的需求，也就是說，人類是參與其中的。通過“人-AI-云-車”的系統(tǒng)，我們可以將車的“被動(dòng)執(zhí)行”變成“主動(dòng)完成”，人類只需要告知其人類的需求，人類不需要參與其中便可以由汽車本身去完成這樣的需求，甚至，不需要人類的需求，車輛也可以通過感知自身的問題或者感知（視頻、語音、感應(yīng)）外界的不足去主動(dòng)完成某些必要的動(dòng)作。

2.4 CPU理論

作為最終載體的汽車，對(duì)于汽車生產(chǎn)廠家的創(chuàng)意以及技術(shù)輸出需提出幾乎苛刻的要求。首先，要求掌握當(dāng)今世界上最精尖的科學(xué)技術(shù)，并且要廠家了解市場(chǎng)需求，更要求其在自動(dòng)控制和人工智能領(lǐng)域能夠有更高的造詣，能夠適當(dāng)運(yùn)用各種控制器微電腦以及傳感器。例如，像人類感應(yīng)出自己身體有哪里不舒服一樣，通過不同的感應(yīng)器或者傳感器能夠判別出自身哪里有故障，然后將故障內(nèi)容傳遞到車輛的大腦（CPU）。與此類似的還有語音感應(yīng)系統(tǒng)、環(huán)境判別系統(tǒng)等輸入系統(tǒng)。

然后就是整個(gè)控制系統(tǒng)的大腦——中央控制單元（CPU）。現(xiàn)今的科技在人工智能方面人類已經(jīng)取得了不小的成果。能夠向人類的大腦一樣，安裝在汽車上各個(gè)位置的所有的感應(yīng)器的感應(yīng)數(shù)據(jù)傳入到汽車的“大腦”之后，“大腦”進(jìn)行判別、分析。根據(jù)不同感應(yīng)的數(shù)據(jù)，“大腦”根據(jù)識(shí)別的結(jié)果依照需求給出相對(duì)應(yīng)的指令，以更好的結(jié)果去處理對(duì)應(yīng)感應(yīng)的數(shù)據(jù)。這就是等同于人類的大腦對(duì)自身身體的感觸的抉擇。

汽車本身依靠什么依據(jù)對(duì)感應(yīng)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理呢？

2.5 大數(shù)據(jù)“云”計(jì)算

這就是整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中的“云”。通過汽車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，將所有包含在系統(tǒng)當(dāng)中的單個(gè)汽車單元組成一個(gè)完整的體系。像我們現(xiàn)今的互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)一樣，將所有的末端單元通過聯(lián)網(wǎng)的形式進(jìn)型鏈接，以及數(shù)據(jù)共享，這個(gè)共享的系統(tǒng)就是“云”。當(dāng)然“云”的建立是需要強(qiáng)有力的政策支持以及所有的廠商共同協(xié)調(diào)合作才能夠完整的建立。畢竟，要充實(shí)“云”的內(nèi)容，是需要更多單位廠商單元的輸入的。就像人類想要獲得更多的知識(shí)以及經(jīng)驗(yàn)，就得不斷地學(xué)習(xí)、不斷地經(jīng)歷。每個(gè)系統(tǒng)單元的輸入過程就是“云”系統(tǒng)不斷學(xué)習(xí)的過程。

每個(gè)單元通過自身的傳感器所獲得的數(shù)據(jù)，經(jīng)過其自身“大腦”的處理以及分析，并且通過已鏈接的“云”系統(tǒng)進(jìn)行大數(shù)據(jù)的計(jì)算，然后得到通過大數(shù)據(jù)計(jì)算之后的最優(yōu)的處理方案回傳給單元控制系統(tǒng)，也就是讓汽車知道應(yīng)該怎么去處理所得到的數(shù)據(jù)。

最終，還是由汽車“大腦”去控制其各部分系統(tǒng)實(shí)施單元進(jìn)行動(dòng)作，以完成對(duì)傳感系統(tǒng)的最優(yōu)處理結(jié)果。

3 實(shí)例列舉

試想這樣的一個(gè)場(chǎng)景，當(dāng)天安排自己要去給已經(jīng)懷孕的妻子檢查，老板安排中午十二點(diǎn)去接客戶和帶來的一批貨物，并為客戶安排酒店。因此可將這些任務(wù)需求命令給“人-AI-云-車”系統(tǒng)。

系統(tǒng)得到命令之后，“AI”首先會(huì)根據(jù)你的需求通過互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)幫你聯(lián)系好醫(yī)生并根據(jù)計(jì)算你可能到達(dá)醫(yī)院的時(shí)間進(jìn)行預(yù)約掛號(hào)，并將自己妻子前期檢查的信息以及這段時(shí)間的身體狀況如實(shí)發(fā)送至醫(yī)院；然后根據(jù)客戶的信息及時(shí)通過“云”查詢了解客戶所搭乘交通工具的信息以及貨物的物流信息的實(shí)時(shí)位置以及到達(dá)時(shí)間情況；最后，汽車本身會(huì)自我檢查自身各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，以保證明天出行的順利。

汽車在自檢的過程中，突然發(fā)現(xiàn)不能正常打火，便開始進(jìn)行自我診斷修復(fù)系統(tǒng)，“AI”系統(tǒng)通過自身的掃描檢測(cè)發(fā)現(xiàn)不能進(jìn)行正常打火是因?yàn)橐粋€(gè)火花塞故障需要更換，這時(shí)，系統(tǒng)首先會(huì)把故障信息發(fā)送到你的控制終端，讓你及時(shí)了解故障狀況，并請(qǐng)求“是否馬上進(jìn)行修復(fù)”。當(dāng)?shù)玫今R上修復(fù)的命令之后，“AI”系統(tǒng)通過聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將故障信息以及需求上傳至“云”，并在“云”查找最近的維修廠商進(jìn)行信息傳遞，廠商根據(jù)傳遞的信息進(jìn)行分析，如果可以遠(yuǎn)程修復(fù)，便會(huì)將修復(fù)信息通過“云”傳遞給“AI”進(jìn)行自我修復(fù)，如果不行，便會(huì)派專業(yè)人士上門服務(wù)。

當(dāng)準(zhǔn)備出發(fā)的時(shí)候，您的汽車智能系統(tǒng)已將今天的一切的工作安排好了。系統(tǒng)已經(jīng)根據(jù)“云”的大數(shù)據(jù)計(jì)算出了前往醫(yī)院的最佳路線。所以一路下來你們暢通無阻，很順利到達(dá)了醫(yī)院。經(jīng)過醫(yī)生的檢查醫(yī)生將需要的藥品等輸入到了電腦里面，“AI”車載智能系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)購物平臺(tái)已經(jīng)下單，當(dāng)您回到家的時(shí)候所需要的東西已經(jīng)通過“快遞平臺(tái)”送到了您的家里。這時(shí)候時(shí)間已將到了中午，系統(tǒng)提示您的客戶馬上就要到了。您在去接客戶的車上讓“AI”系統(tǒng)給家里人定了午餐；您為了看系統(tǒng)給您準(zhǔn)備好的客戶資料選擇了自動(dòng)駕駛系統(tǒng)；系統(tǒng)已將根據(jù)客戶飛機(jī)的到達(dá)時(shí)間計(jì)算出了最優(yōu)的到達(dá)時(shí)間和路線。并且通知了酒店在客戶到達(dá)后半小時(shí)開始會(huì)議。客戶帶來的貨物信息已經(jīng)通過“云”服務(wù)，已經(jīng)準(zhǔn)備好了物流系統(tǒng)將按時(shí)間點(diǎn)接到公司的倉庫。

4 理論特點(diǎn)

4.1 智能化

如上所述，將汽車與AI結(jié)合，通過云系統(tǒng)的服務(wù)，可以實(shí)現(xiàn)更全面的智能化。到時(shí)，可以完全將人類的控制雙手解放出來，完全依靠智能信息系統(tǒng)去完成現(xiàn)今只有依靠人類才能完成的一系列功能。

4.2 共享“云”

該系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)就是“云”共享。即將所有的車輛實(shí)時(shí)信息進(jìn)行的共享，這樣，每一個(gè)單位就可以根據(jù)“云”平臺(tái)的信息找出解決自身問題的最優(yōu)的途徑。也就是說，將所有的單位的經(jīng)驗(yàn)通過大數(shù)據(jù)分享給自己，這樣就可以以最短的時(shí)間接收到最多的經(jīng)驗(yàn)以及信息。

4.3 功能化

前面說到過，車載智能系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，是依靠安裝在車上的各種傳感器以及實(shí)施部件去實(shí)現(xiàn)。既然存在這些傳感器，車的種種問題，都可以隨時(shí)檢測(cè)出來，并得到及時(shí)解決，甚至可以防患未然。

4.4 安全化

既然汽車的實(shí)時(shí)狀態(tài)是共享的，那么就可以避免我們現(xiàn)今遇到的各種交通問題，系統(tǒng)能夠及時(shí)地預(yù)測(cè)前方的道路狀況，能夠最大程度地避免各種問題的產(chǎn)生。就像我們?cè)阱e(cuò)峰出行一樣，既可以避免不必要的麻煩，效率也可以有更大的提升。

5 市場(chǎng)前景分析

5.1 市場(chǎng)應(yīng)用

“人-AI-云-車”的功能是無窮無盡的，可以將其擴(kuò)展到我們能夠遇到的所有的領(lǐng)域。例如，像前面所說的，通過智能平臺(tái)AI系統(tǒng)，故障時(shí)汽車可以通過自我檢測(cè)，類似人類感覺不舒服一樣，應(yīng)用安裝在車中的無數(shù)傳感器感應(yīng)診斷故障所處的位置并將其顯示，并通過“云”平臺(tái)搜尋最合適的處理辦法，通過自身系統(tǒng)進(jìn)行自我修復(fù)；而且，通過“云”服務(wù)系統(tǒng)汽車廠商可以定時(shí)定期地了解汽車的運(yùn)行情況，雖然現(xiàn)如今已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了廠商對(duì)汽車的后臺(tái)數(shù)據(jù)的更新等功能，但是這些也只是被動(dòng)的去實(shí)行，但是通過“人-AI-云-車”車子便可以實(shí)現(xiàn)主動(dòng)地提出需求，并通過聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)自我實(shí)現(xiàn)。

在卡車市場(chǎng)，通過“人-AI-云-車”系統(tǒng)，可以更方便、更有時(shí)效地了解市場(chǎng)的行情。通過“云”卡車可以了解實(shí)施的貨運(yùn)信息，通過大數(shù)據(jù)的計(jì)算，根據(jù)自己合適的物流信息，根據(jù)路線的交通狀況以及其他卡車的實(shí)際運(yùn)行的情況，進(jìn)行自身行程路線的規(guī)劃，使最短的時(shí)間內(nèi)能夠完成最多的物流貨運(yùn)。這樣可以在效率方面有更大的提升，能夠更大程度地避免現(xiàn)今社會(huì)所遇到的各種堵車、壞車以及無合適的貨源等情況［3］。

5.2 政策支持

智能化的應(yīng)用，如今人類已經(jīng)有了空前的發(fā)展，簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的一部手機(jī)已將使我們的社會(huì)以及生活發(fā)生翻天覆地的變化，可以說衣、食、住、行已經(jīng)處處離不開手機(jī)。但試想“人-AI-云-車”實(shí)現(xiàn)，使我們的交通工具實(shí)現(xiàn)比現(xiàn)今手機(jī)更加強(qiáng)大的功能與智能，我們的生活又會(huì)發(fā)生怎么樣的變化。

目前車聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目已被列為國家重大專項(xiàng)項(xiàng)目［4］。它是國家十三五規(guī)劃的重點(diǎn)項(xiàng)目第54條，明確標(biāo)明加快構(gòu)建車聯(lián)網(wǎng)、船聯(lián)網(wǎng)，也就是國家這5年，2016到2020年的重點(diǎn)要落實(shí)的項(xiàng)目之一。由此可見，國家政策對(duì)此方面的發(fā)展也是全力支持。

所以說“人-AI-云-車”的應(yīng)用對(duì)我們的社會(huì)的影響也會(huì)是空前的。實(shí)現(xiàn)“人-AI-云-車”的那一刻，我們的生活以及社會(huì)必將發(fā)生翻天覆地的改變。