無人駕駛汽車未來真正的挑戰(zhàn)在于高水平的互連性

汽車工業(yè)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歲月。制造自動(dòng)駕駛汽車的技術(shù)和自治化車輛已不再是科幻小說。我承認(rèn)，一想到未來的世界滿是太空時(shí)代的運(yùn)載工具，它們?cè)诩?xì)致、精準(zhǔn)、協(xié)調(diào)地調(diào)度下優(yōu)雅地穿行于這個(gè)星球，這確實(shí)讓人滿心期待。我唯一不希望發(fā)生的是，未來的人們都被要求穿著同樣閃亮的銀色連衣褲，就像電影里演的那樣。不知是誰想出了那個(gè)主意？

當(dāng)然，現(xiàn)實(shí)要復(fù)雜得多，這當(dāng)然也適用于未來的無人駕駛汽車的技術(shù)環(huán)境——尤其是在概念驗(yàn)證階段。除了獨(dú)特而苛刻的開發(fā)環(huán)境之外，您還要疲于應(yīng)付各種各樣定制化的內(nèi)部應(yīng)用程序和云應(yīng)用程序，所有這些應(yīng)用程序都需要能夠無縫地相互通信。這確實(shí)是一個(gè)需要高度自治化的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）系統(tǒng)才能將概念轉(zhuǎn)化為活生生的現(xiàn)實(shí)。RTI公司可以幫助您將所有的這一切都整合為一個(gè)可靠運(yùn)作的整體，使您的工程項(xiàng)目運(yùn)轉(zhuǎn)更高效。

先生們，發(fā)動(dòng)引擎吧！

正如我在之前的博客中提到的，我已經(jīng)在 RTI 公司工作了將近四年。其間，我們親眼見證了越來越多的廠商投身于無人駕駛汽車開發(fā)的洪流之中。我的職責(zé)是與我們的銷售團(tuán)隊(duì)、合作伙伴和戰(zhàn)略客戶一起幫助他們都獲得成功，因?yàn)檫@是 RTI 公司可以提供很多服務(wù)的領(lǐng)域。

但是，什么時(shí)候適合向我們 RTI 公司尋求幫助呢？當(dāng)您通過概念驗(yàn)證階段時(shí)，您必須規(guī)避前方突然出現(xiàn)的路障。首先，無人駕駛汽車系統(tǒng)必須能夠做三件主要的事情：感知環(huán)境、處理該環(huán)境的數(shù)據(jù)以及依據(jù)所得信息在環(huán)境中采取行動(dòng)。這本質(zhì)上是一個(gè)周而復(fù)始的循環(huán)，但是，生成的數(shù)據(jù)量以及需要處理這些數(shù)據(jù)的速度可能很快就會(huì)變得難以承受。

無人駕駛汽車系統(tǒng)常見的挑戰(zhàn)

再深入剖析一下，當(dāng)我們注視一輛無人駕駛汽車時(shí)，它一定有一個(gè)能觀察環(huán)境的傳感器包，這個(gè)傳感器包既可以是簡(jiǎn)單的輔助駕駛級(jí)別的技術(shù)，也可以是更復(fù)雜、高度或全自動(dòng)的車輛。它將決定你從激光雷達(dá)傳感器、雷達(dá)傳感器、執(zhí)行器和其他輸入點(diǎn)收集數(shù)據(jù)的精度和數(shù)量的水平。我們稱之為傳感器融合或數(shù)據(jù)融合，因?yàn)樗挥性谒羞@些組件能夠彼此共享數(shù)據(jù)并就結(jié)論的準(zhǔn)確性達(dá)成一致時(shí)才真正發(fā)揮作用。

接下來要考慮，在什么地方系統(tǒng)必須使用人工智能來解決問題，比如：“好吧，我該怎么處理這些信息？我要向左轉(zhuǎn)嗎？我要直走嗎？我要向右轉(zhuǎn)嗎？環(huán)境怎么樣了？”分析不同的瞬態(tài)因素，比如人、自行車或汽車，然后做出決策和規(guī)劃。當(dāng)然，汽車會(huì)采取一些物理動(dòng)作，這反過來又改變了環(huán)境，這樣循環(huán)又重新開始了。

因此，真正的挑戰(zhàn)在于高水平的互連性：您系統(tǒng)的優(yōu)劣只取決于捕獲和處理數(shù)據(jù)的速度與質(zhì)量。然后，當(dāng)您添加諸如連接到云或連接到其它系統(tǒng)之類的東西時(shí)，您就增加了外部互連，這也是互連性解決方案的一部分。因此，這是一個(gè)非常復(fù)雜的分布式系統(tǒng)，擁有很多組件，所有組件都在一個(gè)非常緊湊的包里。但它究竟是通過什么綁定在一起呢？它需要構(gòu)建在靈活的、可大規(guī)模擴(kuò)展的 IIoT 框架上，以便與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和許多其他變量保持同步。

RTI 公司的用武之地：Connext DDS 和分層數(shù)據(jù)總線的概念

支持大規(guī)模的擴(kuò)展是每個(gè)高度自治系統(tǒng)的核心前提。這條真理尤其適用于無人駕駛汽車領(lǐng)域，因?yàn)榘岩粋€(gè)真正準(zhǔn)備投入市場(chǎng)的系統(tǒng)放在有限測(cè)試環(huán)境中去構(gòu)建，其復(fù)雜程度足以讓最優(yōu)秀的開發(fā)團(tuán)隊(duì)變得顧此失彼。為了進(jìn)入市場(chǎng)并滿足所有媒體審查和新測(cè)試場(chǎng)景中的公眾要求，通常需要在系統(tǒng)中增加一層全新的關(guān)鍵任務(wù)，到目前為止還沒有人能做到這點(diǎn)。

正如我常說的，當(dāng)你達(dá)到這樣的階段——讓某個(gè)系統(tǒng)可靠地工作并投入生產(chǎn)——那就是我們可以提供幫助的地方。因?yàn)?RTI 公司可以提供非常可靠的基礎(chǔ)，您可以在它上面構(gòu)建自己的軟件。我們已在自治系統(tǒng)領(lǐng)域深耕多年。在自治車輛成為汽車工業(yè)的時(shí)髦詞之前很久，我們就已經(jīng)為軍用的自治系統(tǒng)投入工作了。您自己嘗試做所有的工作很可能會(huì)事倍而功半，特別是您本可以利用 RTI 公司的專業(yè)知識(shí)來應(yīng)對(duì)一些困難的挑戰(zhàn)時(shí)，諸如軟件基礎(chǔ)架構(gòu)和通信。

我們的 Connext DDS 軟件就是這種能力的一個(gè)很好的例證，因?yàn)樗褂梅謱訑?shù)據(jù)總線來管理通信。分層數(shù)據(jù)總線是由工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（IIC）提出的一個(gè)概念和術(shù)語，RTI 公司是其成員之一。我們?yōu)?IIC 撰寫了一些文檔和規(guī)范。在與其他公司合作的過程中，其中一個(gè)成果就是創(chuàng)建了分層數(shù)據(jù)總線，從而允許您區(qū)別對(duì)待系統(tǒng)中不同層面的控制流和信息流。除了擁有全局的控制能力之外，它還允許您隨意設(shè)定“服務(wù)質(zhì)量”，以決定在不同場(chǎng)景的應(yīng)用程序之間數(shù)據(jù)如何流動(dòng)，包括可靠性、帶寬和時(shí)延。

這個(gè)分層數(shù)據(jù)總線的概念允許我們?cè)谡麄€(gè)生態(tài)系統(tǒng)中使用相同的標(biāo)準(zhǔn)。我們可以為系統(tǒng)的不同部分定制不同的數(shù)據(jù)管理的條件和規(guī)則。這使我們能夠以一種非常標(biāo)準(zhǔn)化的方式在不同的系統(tǒng)之間進(jìn)行通信，而不必添加新的協(xié)議和網(wǎng)關(guān)或其他橋。作為 Connext DDS 的一部分，分層數(shù)據(jù)總線能讓您輕而易舉地找到這些不同的數(shù)據(jù)使用條件，從而使數(shù)據(jù)管理可靠和可重復(fù)。