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电动车(三)
送交者:  2021年09月04日11:24:55 于 [世界时事论坛] 发送悄悄话

倩影

8月16日,美国公路交通安全管理局(NHTSA)正式对特斯拉自动驾驶autopilot启动调查。特斯拉股价应声下跌。中国那边情况也不妙,7月30日一辆蔚来 ES8 在NOP(Navigate on Pilot领航辅助)状态,失控撞向马路隔离墩,起火,司机未能及时逃出,殒身火海。8月12号,一位31岁著名青年才俊驾驶同样车同样状态,追尾前车,没起火,但车辆前部严重损毁,遇难。蔚来官网显示,蔚来 ES8 配备1 个三目前向摄像头、4 个环视摄像头、5 个毫米波雷达和 12 个超声波传感器。这么多家伙事儿都用上了,还两星期连着死俩,自动驾驶这玩意儿靠谱吗?其实说到底,新能源车造车相对容易,难的是车的电气化智能化水平。就是说自动驾驶才是车的灵魂,才是最终成王败寇的关键。前一阵,上汽一口回绝和华为合作,就是不想灵魂攥在别人手里。

自动驾驶就是由传感器sensor感知信息,传给电脑进行计算并作出决策,再传给车执行的过程。传感器有四类:

1。定位传感器:如 GPS,高精度地图等。

2。雷达:主要有激光雷达LiDAR,和毫米波雷达radar。中文都叫雷达,但LiDAR和radar不同。LiDAR发射激光,又叫光达,而radar发射无线电波。因此LiDAR看得清楚,看得远,但比较娇气,有点雾雪雨沙尘等就虾米了。而radar,比较tough,能做到全天候全天时,在一个平面上对距离和速度“看”得比较清楚,但没有高度坐标,也忽略“看”静态的东西。

3。视觉传感器:摄像头 + 红外线夜视。

4。听觉传感器:超声波传感器。虽然人耳朵听不到超声波,但它是声波,算是听觉,可以准确测量距离,一般停车辅助都用超声波。

对于不懂技术又只有一条命的普通人来说,当然是都给我用上啦,越保险越好。马斯克被人骂惨的,甚至上升到道德高度的,就是坚持不用LiDAR,LiDAR很贵,马老板不愿意用,只用摄像头 + radar凑合,有两起事故就是特斯拉的radar忽略了横在路上的静态白色大卡车,而摄像头可能给认成了蓝天白云,一头就撞了上去,罔顾人命,万恶的资本家!

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马斯克称激光雷达expensive, unnecessary, fool's errand,and doomed,即太贵,没用,傻叉,注定失败!但是今年5月,一辆Model Y被拍到顶着激光雷达在路上测试!虽然有解释称那是在帮助特斯拉做纯视觉驾驶软件的技术验证,还是引发各种冷嘲热讽。到底需不需要用激光雷达呢?

其实一直有激光雷达派和纯计算机视觉派。世界上除了马斯克,所有厂家都是激光雷达派。LiDAR的3D构建能力和准确的深度知觉,能有效提高车辆对于周围环境感知的准确度。激光雷达其实也有不同种类,最初的LiDAR是机械式的,用旋转的镜子把激光束一圈一圈的给射出去,实现扫描。多少线的激光雷达就有多少个激光发射器和接收器,一条线一套家伙什,一点都不能少。因此LiDAR贵得吓人,7、8万美元一个不出奇。谷歌15万美元成本的无人车,Velodyne 64线激光雷达就占了7.5万,正好一半!百度也曾吐槽,一个激光雷达就是70万人民币,后来降了点,仍要50万。麻烦的是还容易坏,这么多部件 + 转个不停的镜子,能不容易坏嘛。坏了,就得请个有类似修瑞士表手艺的高级师傅去修并校准,又是一笔钱。傻大傻大的LiDAR必需装在车顶,看看谷歌Waymo,像是顶着的个饼干桶,做出租车凑合了,私家车弄成这副样子怎么行?

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2017年以后,大家都认识到了这一点,开始卯劲儿钻研固态激光雷达,不用成天傻转的镜子了,用一些光学部件,把一束激光以不同角度上下四周射出去,一套激光发射器和接收器就解决问题,小型化,低成本化,使用寿命也长,扫描速度还快。可藏在车体内,不用顶在头上,是未来激光雷达的发展趋势。但目前技术并没有完全成熟。专家断言:真正符合车规级使用的激光雷达要先满足 300 线,固态,以及 1550 nm 波长这三个先决条件,其它的都是过渡技术, 都是备胎。三个条件都符合的真命天子还没有出现,大家正八仙过海,各显神通,钻研中。

目前最亮眼的备胎是MEMS LiDAR。MEMS英文是Micro-electromechanical systems, 微振镜, 是微电机驱动的两个小镜子,互呈一定角度,有激光的地方经常见到它,激光打印机,激光美容仪等等都有它。两个微镜本身是固定不动的,但以极快的速度不停变换角度,像是在振动,把激光打到上下左右各个角度。因此,微振镜LiDAR被称为半固态, 或混合激光雷达。微振镜属于半导体元器件,比较娇气。加上车不像打印机美容仪之类的,放在室内不动,车是成天处于运动颠簸状态的,加上室外温差变化对材料的影响, 微振的稳定性、精度等等都不容易保持。我看到的微振镜LiDAR最多弄到了125线,而已。2019年初总部在以色列的Innoviz Technologies计划与宝马合作,将微振镜LiDAR集成于汽车。中国几家资本机构也向Innoviz Technologies投了资。同年,中国激光雷达领军企业速腾聚创和禾赛科技分别推出自家的微振镜 LiDAR。2020年12月,华为首次发布了96线车规级高性能MEMS LiDAR,并称要把成本压缩到200美元,甚至100美元。今年4月上海车展上,华为和北汽合作的一辆ARCFOX极狐阿尔法S·HI(Huawei Inside)版电动车,吸引人们纷纷蹲下拍照留念,照的就是这个黑色小方块 - 华为的96线半固态激光雷达。

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此车首次搭载华为高阶自动驾驶ADS(Autonomous Driving Solution), 配合3颗激光雷达、高精地图,能提供全天候全场景的自动驾驶体验。这是华为公布的一段视频,非常惊艳!

华为智能汽车解决方案BU成立于2019年5月, 2000多人的科研团队绝不是吃素的。目前华为与汽车厂合作,车厂负责造车,华为则发挥信息与通信技术优势,提供智能座舱、自动驾驶等智能化部件。华为2021年预计投入10亿美金做研发,未来将保持30%左右的增长。上海车展上,华为还正式宣布开始卖车!卖的是华为和重庆小康集团合作的赛力斯华为智选SF5,小康负责造车,华为负责智能部分。SF5是一款增程式电动车Range-Extended Electric Vehicle。REEV和hybrid不同,hybrid有燃油和电池两套系统,都能开。而REEV是电机驱动,同时配有发动机和油箱,但不参与驱动,只用来发电,没有transmission。在华为手机举步维艰的时刻,可以想见未来华为的手机店会一个个摇身一变,变成华为汽车店!破釜沉舟,绝地重生,这是华为必须抓住的一个时代机遇。虽然任正非反复地说华为不会造车,但是等到它的智能生态系统渐成气候,5000多家手机店变成4S店,华为还会不自己造车吗?可以预见,华为最终会成为特斯拉的强劲对手。正写着这个博文的时候,传来了拜登政府为华为雪中送炭的消息:8月25号,拜登政府批准了华为为其不断增长的汽车零部件业务购买芯片,价值数亿美元。有拜登的鼎力相助,华为赶超特斯拉,有望加速再加速,提前再提前!

马斯克,是唯一的,坚定的,视觉派。有点孤独!马斯克的argument,一是LiDAR好用是好用,但维护不易,一堆的传感器,坏一个整个LiDAR就不work了。马斯克说,一个传感器他都嫌麻烦,别说一堆了,根本不靠谱。二是用LiDAR必须配合高清地图,高清地图维护又是一个天价买卖,每年在百亿的级别。马斯克说高清地图纯属浪费资源。而且没有高清地图,或者没有及时update,自动驾驶就不会开了。第三不论LiDAR还是radar都无法识别物体的材质,即无法判断面前是堵墙还是一层纸,幽灵刹车的问题挥之不去。特斯拉的高级AI总监Andrej Karpathy说,现在是meat computer(人肉脑)在开车,自动驾驶是silicon computer(硅脑)在开。silicon computer可以学习,学习像meat computer一样看懂这个世界,然后在懂得的世界里开车,而不是用激光雷达等一堆无脑的机器在那儿傻开。特斯拉的装备就是强大运算能力加持下的3个摄像头 + 1个radar, 深度依赖卷积神经网络学习和算法模型,其中的数学我是看不懂,但卷积神经网络算法和人类看世界的过程是一样的,从局部到整体,由小到大,日积月累,AI就会识别路上各种物体和场景,规划道路,预测各类车辆和行人的运行轨迹等,驾驶所需的关键数据。像人脑一样,直接作出判断。马斯克认为,人类能做到的,AI也能做到,而且能做得更好。特斯拉的视觉方案对算力和计算模型的要求是非常高的,特斯拉自动驾驶FSD(full self-driving)第一版测试就积累了100万种highly diverse senarios, 标记了60亿个物品,1.5 petabytes的存储量(1 petabytes = 1,048,576 GB)。这还只是刚刚开始。这么大的计算谁来做呢?就要提到特斯拉的超级强大的训练计算机Dojo,Dojo是日语,武馆的意思。它的高带宽、低延迟,能高效地大规模地进行全3D场景,视频级别的神经网络训练。

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这是pre Dojo的款式,720 nodes啥的我也看不懂,反正是好大好大,价值两亿多美金,世界第五,用的是NVIDIA的A100 GPU。图片下方写着next up:Dojo。8月19号特斯拉AI Day上,马斯克高调发布了Dojo超级计算机,NVIDIA的GPU换成了特斯拉专为自动驾驶研发的芯片D1 chip,还有视神经网络 + 机器人等一系列炫酷新科技。每样都很牛叉,我看不懂也就不在此赘述了。业界大腕评价说:这个D1 chip 重新定义了想象redefines imagination,one chip could take place pretty much any major computer in early 2000,一个芯片可以取代2000年早期的许多头部电脑,这会save lives,lots of lives。当天发布的那个机器人也很酷,和特斯拉最新版的自动驾驶一样,仅用8个摄像头。马斯克说会量产。看来,让机器人替自己上班,全民发钱的日子有点影儿了!特斯拉还透露,Dojo不是终点,下一代Dojo还会有10倍性能的提升!车的硬件方面,特斯拉采用双芯片处理器,即有两套并行的独立系统,两个AI互相交换各自独立的驾驶计划,确保它们是一致的。两个芯片还分别配有独立电源,确保一路电源损坏时,另一个芯片正常工作。

2020年10月,特斯拉在autopilot的基础上向小部分人群推出FSD beta自动驾驶软件,测试者踊跃。先在标准的高速路上,然后大路,小路,夜路…… 计算机不断学习积累数据,像苹果iOS一样不断更新,几乎每月更新一次。今年7月初,已经更新到第9代,FSD beta 9测试版震撼发布,radar被弃用!就靠8个三目摄像头! 马斯克终于实现了pure vision, no radar! 不用laser千里目, 也不用高清地图,马斯克坚持让算计机像人一样学习驾驶,就像一个孩子,见多识广成长了,有了聪明的脑袋和深厚的阅历, 走遍天下都不怕!这就是马斯克的思路,也是他一贯坚持的第一性原理思维first principle thinking,你支持他吗?他能成功吗?

120年前,人们把心提到嗓子眼,看着莱特兄弟晃晃悠悠,摇摇欲坠的飞上蓝天,有多少人会想到仅仅不到50年后, 第一架喷气式民航客机就腾空而起,载着人们飞跃大洋了呢?人类进步的脚步从来都不会停止,而且越来越快,自动驾驶会比我们预想的更快到来。以下是美国汽车工程师学会SAE定义的自动驾驶六个级别:

  • L0 – 人工驾驶no automation。这是从汽车发明到约90年代。

  • L1 – 辅助驾驶driver assistance。比如定速巡航cruise control,ABS防抱死,ESP刹车稳定系统等等。在2010年基本已是标配。

  • L2 – 半自动驾驶partial automation。还是人在drive,但是车可以提供自动加速减速保持车距跟车,主动车道保持,变道辅助盲区提醒,前后碰撞预警或自动刹车,自动趴车等等。目前为了规避法律风险等原因, 自动驾驶一般都把自己归于这个级别,包括独领风骚的特斯拉FSD和autopilot。觉得NHTSA对特斯拉的调查,最多只是把马斯克臭骂一顿,叫他把大嘴闭上别胡咧咧,至于法律层面,不能把特斯拉怎样。

  • L3 – 有条件自动驾驶conditional automation。车可以自动变道超车,人不需要一直drive,但人还是要坐在驾驶位上,保持警惕,随时准备介入。车的行为责任还是在人身上。目前自动驾驶实际上都多多少少接近这个级别。只是基于道德伦理,法律等的原因,没人够胆把自己归于这个级别。

  • L4 – 高级自动驾驶high automation。上车只要给个目的地指令,车就会自动送你去那里。人完全不需要驾驶了。但人要介入也是可以介入的。要让全社会和企业安心的进入这个级别,还需要技术,道德和法律上的进步。特别是技术的进步,可以最终缓解道德和法律的困境。比如类似有轨电车难题的道德困境,就可以用5G场景下的车联网V2X,vehicle to everything协调路、人、车,共同避免面临道德抉择。提到5G就需要马斯克的星链计划了,星链为5G搭好backbone骨干,车不能只在信号好的地方开吧,有星链和5G配合的自动驾驶,天涯海角,远乡僻壤都可以去了。

  • L5 – 完全自动驾驶full automation。真正的autonomous driving。车上将不再有方向盘和踏板。那时人类驾驶汽车的事故率已经远远高于自动驾驶,人类将不被允许开车,或者想自己开车保险费将会非常高。人类被认为是笨手笨脚瞎眉瞎眼呆头呆脑的,只配乖乖坐在汽车上,睡觉煲剧化妆吃饭打游戏,命就交给机器了。如果出事了,那是真正的万劫不复,因为就是人自己开,试一万遍同样场景,也没可能比机器处理得更好,认了吧。好吧dude! 既然如此,家里还买辆车放那儿干嘛?所以,马斯克描述的robotaxi时代就是L5。即使有人买了车,不用的时候,车也不会趴在车库里闲着,而是自己跑出去拉客,帮主人赚钱。那时,我们的城市和生活将会有巨大改变,比如我们现在买房注重的location location location,到时可能就不灵了,因为人们在车上和在家里没太大区别,可以继续休息工作或娱乐,距离不再是问题。

目前自动驾驶中文都叫自动驾驶,但英文有一大堆词儿,人们说话时也稀里糊涂地乱用,比如:1.automatic/automated driving , 2.self-driving, 3.autonomous driving, 4.driverless cars……觉得1属于L3;2属于L4;3和4属于L5。

如今各行各业的大佬们,都在玩造车,玩自动驾驶,下饺子一样。良莠不齐,兰艾混杂,比如恒大造车,和美国Nikola Motor的卡车,就属于莠和艾。良和兰,我觉得除了前文提到的华为,就是苹果。苹果造车的梦想始于乔布斯,比马斯克还早,乔帮主曾说要打造一款人机合一的座舱,彻底颠覆传统汽车的概念。他认为汽车就是大号的手机,汽车有电池、发动机和机械结构,iPhone 也有,它们甚至都有发动机。可惜乔帮主英年早逝,让马斯克钻了空子。苹果造车也是一波三折,甚至偷偷摸摸的,自动驾驶Project Titan秘密启动,团队人数也在一年内增加到1200人,但谁也不知道他们在干什么,更不知道他们是打算造车呢,还是只是研发自动驾驶平台。曾经有人问乔布斯,苹果最先有了iOS,为什么还会出现Android?乔帮主毫不客气地回答:让我们苹果的操作系统装在别人制造的垃圾手机上,简直是一种侮辱!所以依苹果的脾气,自动驾驶也不能鲜花插在牛粪上,苹果自己造车是必需滴!库克据传已经和多家著名车企进行了代工谈判,包括宝马奔驰日产现代,但是这些大厂估计也和上汽拒绝华为一样,不会让灵魂攥在苹果手里。后来又传苹果和Magna合作的消息,这回大概有点门儿了。自2017年开始,苹果汽车相关专利申请不断,至今林林总总已有了近百项!除了独创的monocell单电池技术和3项激光雷达专利,苹果还有很多新奇好玩的智能技术,比如安全带上设置mic和speaker,和多媒体播放,安全带还可以测心率、体温、血液酒精含量等等。车窗玻璃可以根据需求变色,并把前挡风玻璃变成屏幕,可以将车速或地图等信息打到前面玻璃上,像阿汤哥演的电影里那样,非常炫酷。总之,苹果会在产品和技术特性达到它的战略要求的时候,才会推出自己的汽车。就像当年iphone, ipad, airpods... 等等产品一样,苹果从来都不是第一个入场的,但是一旦入场,便会一骑绝尘。可以想见,苹果的Apple car震撼发布的那一天,马斯克绝对不会好受。

其实,电动车群雄争霸才刚刚开始,战役还在后面。特斯拉暂时领先,苹果和华为后生可畏。记得穷学生时和小男友畅想未来,男友说:等咱们将来有钱了,你想要什么?我脱口而出:要辆汽车!当时气氛顿时变得有点尴尬,因为男友惊掉了下巴,没接上话茬儿,哈哈。现在想想,那时也不是真的想要汽车,就是觉得那是非常高不可攀的生活,那是好多好多好多的钱!没想到之后10年不到,我就有车了。我还有了很多东西,以前做梦都不曾想过。想起“功夫熊猫”中乌龟大师的话:

    Yesterday is history

    Tomorrow is mystery

    but today is a gift. that‘s why it is called the present 


人类也许终有一天是会毁灭的,但我们曾经努力过,勇敢过,快乐过,不就行了么?我们有幸生活在一个飞速变革的时代,很多做梦都不曾想过的东西,正在变成现实。旧的正在落幕,俱往矣。新的正在展开,令人期待。今天精彩纷呈,目不暇给,每天都是gift,都是礼物!


(完)


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