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人工智能將如何影響汽車世界
發(fā)布時(shí)間：2019-11-01 分類：趨勢研究
即將推出的自動(dòng)駕駛汽車為消費(fèi)者帶來了更多的憧憬，而人工智能技術(shù)將在汽車行業(yè)產(chǎn)生更廣泛的影響。從設(shè)計(jì)和制造，到預(yù)測性維護(hù)和安全，以及一系列支持人工智能的駕駛座艙功能，駕駛者的汽車體驗(yàn)正在不斷發(fā)展和改進(jìn)，并對汽車制造商、智慧城市和消費(fèi)者都具有顛覆性的影響。
毫不奇怪，汽車采用的人工智能技術(shù)將成為推動(dòng)這一轉(zhuǎn)變的主要力量。它使計(jì)算密集的人工智能工作負(fù)載(如復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型)能夠高精度地實(shí)時(shí)執(zhí)行。此外，由于芯片組供應(yīng)商增加了先進(jìn)的人工智能功能，并將其應(yīng)用到各個(gè)產(chǎn)品層，其復(fù)雜的用例不僅適用于豪華汽車，也適用于入門級汽車。
總體而言，人工智能對汽車行業(yè)的影響可分為三個(gè)主要方面：車載體驗(yàn)、自動(dòng)駕駛、智能交通。以下了解一下人工智能技術(shù)在汽車世界中帶來的一些令人印象深刻的進(jìn)展。
人工智能駕駛座艙
汽車采用聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)有了15年的時(shí)間，其歷史可以追溯到高端汽車采用蜂窩調(diào)制解調(diào)器的時(shí)候。現(xiàn)在，人工智能已經(jīng)改變了各種汽車的整體車載體驗(yàn)。它重新定義了駕駛座艙的各個(gè)方面，其中包括個(gè)性化服務(wù)、車載虛擬助理、駕駛員行為監(jiān)控以及智能駕駛員輔助系統(tǒng)。
對于汽車制造商而言，數(shù)字駕駛座艙一直被視為其品牌的延伸?，F(xiàn)在，汽車制造商正在開發(fā)自己的差異化軟件和應(yīng)用程序，以控制整體用戶體驗(yàn)。他們正在與相關(guān)的生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴合作，以為其客戶創(chuàng)造更多價(jià)值，其中包括更具交互性、個(gè)性化和直觀的體驗(yàn)。汽車采用的人工智能技術(shù)比人們想像到的要多。人工智能成為連接車載系統(tǒng)和用戶體驗(yàn)的一種粘合劑，可以增強(qiáng)用戶體驗(yàn)和乘客安全。
人工智能通過個(gè)性化的汽車設(shè)置、內(nèi)容和建議為個(gè)性化信息娛樂系統(tǒng)提供動(dòng)力，這些信息會(huì)隨著時(shí)間的推移從用戶的喜好和習(xí)慣中學(xué)習(xí)。例如，基于人工智能的信息娛樂系統(tǒng)可以在后座的智能設(shè)備為孩子播放其喜歡的電影或歌曲。擁有人工智能語音用戶界面的車內(nèi)虛擬助理系統(tǒng)將允許用戶以簡單、直觀的方式與汽車系統(tǒng)進(jìn)行交互。用戶不必在車載屏幕上查找選項(xiàng)，只需語音就可以簡單地發(fā)布指令，例如詢問路線、改變溫度、在后座為孩子們播放電影等等。人工智能語音識(shí)別、自然語言處理和文本轉(zhuǎn)語音的發(fā)展使得操作駕駛座艙比以往任何時(shí)候都要容易。
汽車的智能駕駛輔助系統(tǒng)包括車內(nèi)監(jiān)控和超高清環(huán)繞視野監(jiān)控。通過內(nèi)置攝像頭，人工智能系統(tǒng)可以通過監(jiān)控面部表情、聲音、手勢、肢體語言等，來觀察司機(jī)是否注意力集中或保持警惕。
外部傳感器(從攝像頭機(jī)到雷達(dá)和超聲波)可在汽車行駛時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)視和報(bào)告行駛狀況。隨著汽車能夠感知世界并發(fā)展情境意識(shí)，它們不僅可以提供智能警報(bào)，還可以提供更高級的駕駛員輔助措施。例如，如果汽車在前方結(jié)冰的道路上行駛，則會(huì)發(fā)出警告，并啟動(dòng)全輪驅(qū)動(dòng)，這可能使車輛減速。這是邁向自動(dòng)駕駛的一小步，不會(huì)一蹴而就。
人工智能是支持這些新功能的通用線程。深度學(xué)習(xí)革命已極大地改善了計(jì)算機(jī)視覺、語音識(shí)別、對象分類、場景理解等技術(shù)。但是，所有這些功能的并發(fā)性會(huì)創(chuàng)建復(fù)雜的計(jì)算密集型工作負(fù)載。
像第三代高通Snapdragon汽車駕駛座艙平臺(tái)這樣的平臺(tái)正在加速實(shí)現(xiàn)這些功能。這是汽車行業(yè)首次發(fā)布的可擴(kuò)展的基于人工智能的平臺(tái)，旨在支持高級功能所需的更高水平的計(jì)算和智能。
高通技術(shù)平臺(tái)也已發(fā)展到可以更快地向聯(lián)網(wǎng)汽車推出新服務(wù)的程度，因此駕駛座艙的售后升級比以往任何時(shí)候都更容易。更快的開發(fā)周期和易于更新意味著汽車可以在出現(xiàn)時(shí)過渡到改進(jìn)的人工智能模型，從而使駕駛員體驗(yàn)從自然語音用戶界面快速漸進(jìn)地改進(jìn)為更強(qiáng)勁的免提駕駛。這種漸進(jìn)式的進(jìn)步可以幫助駕駛員慢慢適應(yīng)新的自主駕駛模式。
自動(dòng)駕駛發(fā)展之路
從理論上來說，消費(fèi)者可能渴望獲得全自動(dòng)駕駛汽車的好處和承諾。但是實(shí)際上，駕駛者不再控制方向盤無疑是令人不安的。個(gè)性化、沉浸式信息娛樂系統(tǒng)和數(shù)字座艙的一大好處是，它可以幫助駕駛員信任該系統(tǒng)。駕駛員越清楚地了解汽車在做什么以及為什么這樣做(例如提醒注意周圍的環(huán)境以及計(jì)劃做出的響應(yīng))，對自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的信任度就越高。
自動(dòng)化水平的逐步提高有助于為自動(dòng)駕駛汽車鋪平道路，但現(xiàn)在還沒有做到。目前，汽車行業(yè)主要關(guān)注高級駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)的五個(gè)自主級別，其中第五級在甚至沒有方向盤的汽車中提供完全自主性。
下一代汽車具有二級和三級自主解決方案，可提高汽車的安全性、便利性和生產(chǎn)率。這些應(yīng)用依賴于各種互補(bǔ)傳感器的傳感器融合：攝像機(jī)、雷達(dá)、激光雷達(dá)、移動(dòng)車聯(lián)網(wǎng)(C-V2X)和定位。來自所有這些傳感器的輸入允許車輛感知和理解環(huán)境，規(guī)劃其路徑，并采取正確的措施以保持汽車和乘客的安全。在這個(gè)級別上，仍然需要人工干預(yù)，當(dāng)需要采取行動(dòng)時(shí)，汽車仍然可以提醒駕駛員采取控制措施。
攝像頭是至關(guān)重要的傳感器：正面、側(cè)面和背面的攝像頭(具有近景和遠(yuǎn)景)都可以提供環(huán)繞視圖。這些由深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提供支持的攝像頭，就像汽車的眼睛一樣，能夠識(shí)別物體、汽車、行人等。它可以閱讀路標(biāo)并了解道路狀況。攝像頭對于精確定位也很有用。例如，高通視覺增強(qiáng)型精確定位(VEPP)軟件結(jié)合了多個(gè)傳感器的輸出，例如全球?qū)Ш叫l(wèi)星服務(wù)(GNSS)、攝像頭、慣性測量單元(IMU)和車輪傳感器，以提供準(zhǔn)確且具有成本效益的全球車輛定位，可以精確到1米以內(nèi)。
雷達(dá)設(shè)備現(xiàn)在已經(jīng)在許多汽車中使用，通常安裝在保險(xiǎn)杠中以檢測距離。研究表明，將人工智能應(yīng)用于雷達(dá)可以提取更多信息，例如能夠像其他車輛一樣檢測和定位物體。這是特別有用的，因?yàn)槔走_(dá)可以在各種條件下工作(無論是雨天還是雪天，無論白天還是晚上)，因?yàn)樗且环N主動(dòng)傳感器，通常會(huì)發(fā)出毫米波頻譜的電磁波。激光雷達(dá)也是主動(dòng)傳感器，因?yàn)樗l(fā)射激光并接收反射。它們提供更高的分辨率和更多參考點(diǎn)，以創(chuàng)建環(huán)境的三維點(diǎn)云。但是，激光雷達(dá)的缺點(diǎn)是成本過高。
移動(dòng)車聯(lián)網(wǎng)(C-V2X)充當(dāng)傳感器，旨在允許車輛與其他設(shè)備通信，從道路上的其他汽車到行人手中的智能手機(jī)再到周圍環(huán)境中的智能基礎(chǔ)設(shè)施，例如光信號和智能路邊單元(RSU)，可以連接到路邊基礎(chǔ)設(shè)施的特殊無線接入點(diǎn)。它還可以與蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信，并在云中收集情報(bào)。與其他傳感器相比，移動(dòng)車聯(lián)網(wǎng)(C-V2X)的獨(dú)特優(yōu)勢在于它基本上可以看到拐角處以及視線之外的狀況。汽車制造商和路邊基礎(chǔ)設(shè)施提供商正在尋求移動(dòng)車聯(lián)網(wǎng)(C-V2X)解決方案，例如高通9150 C-V2X芯片組，以提供增強(qiáng)的安全性和自動(dòng)駕駛功能。
每個(gè)傳感器都有自己的優(yōu)勢。將所有這些傳感器結(jié)合到人工智能算法中，可以創(chuàng)建對環(huán)境的準(zhǔn)確、可靠、實(shí)時(shí)的感知和理解?，F(xiàn)在，它使操作員可以做出最安全的選擇。未來，隨著人工智能算法的發(fā)展(隨著傳感器的發(fā)展變得更加復(fù)雜，城市開始實(shí)施智能基礎(chǔ)設(shè)施)，汽車本身將能夠接管這些選擇并安全駕駛。
智慧城市和智慧交通的興起
下一代城市基礎(chǔ)設(shè)施和交通網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正在發(fā)生重大轉(zhuǎn)變，人工智能在這一發(fā)展中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在未來的十年里，隨著科技的進(jìn)步，交通網(wǎng)絡(luò)將變得更智能、更安全、對行人、乘客和司機(jī)來說更高效。
下一代基礎(chǔ)設(shè)施將運(yùn)行人工智能進(jìn)行感知和傳感器融合，以構(gòu)建道路世界模型，這些模型基本上是非常精確的3D環(huán)境高清地圖。與汽車類似，智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施可以處理來自多個(gè)高分辨率攝像頭、雷達(dá)的輸入、并運(yùn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、精確定位和傳感器融合算法以生成定期更新的地圖。然后，基礎(chǔ)設(shè)施可以通過移動(dòng)車聯(lián)網(wǎng)(C-V2X)通信向道路交叉口的汽車發(fā)送道路世界模型和本地3D高清地圖更新。
例如，配備人工智能攝像頭和雷達(dá)的智能路邊設(shè)備將能夠檢測緊急情況下的障礙物，例如道路建設(shè)、交通擁堵或車道重新配置。這些實(shí)時(shí)更新使智能基礎(chǔ)架構(gòu)系統(tǒng)可以保持這些道路的最新模型。移動(dòng)車聯(lián)網(wǎng)(C-V2X)直接通信可以將此數(shù)據(jù)傳達(dá)給與其相連的車輛并提供解決方案，指示汽車采取新的或替代的路線，以避免阻塞甚至改變車道、加速、減速或停止，以保持交通順暢。
對于行人檢測和警告，具有人工智能的智能路邊單元(用于攝像機(jī)感知)可以檢測到打算過馬路的行人。通過使用移動(dòng)車聯(lián)網(wǎng)(C-V2X)直接通信，智能路邊單元(RSU)將空中廣播警告消息，以警告交叉路口的汽車。此外，啟用了移動(dòng)車聯(lián)網(wǎng)(C-V2X)的智能手機(jī)也可以發(fā)送其精確位置，以使汽車知道其位置。
智能路邊單元(RSU)可以利用交通信號相位和定時(shí)(SPaT)消息廣播通過空中消息廣播與“信號到時(shí)間”變化有關(guān)的消息。這將使汽車和駕駛員知道交通信號何時(shí)變?yōu)榫G燈或紅燈。另外，它將使城市能夠提供最高效的交通流量。
使智慧城市運(yùn)轉(zhuǎn)的是移動(dòng)車聯(lián)網(wǎng)(C-V2X)，下一代智能路邊單元(RSU)、自動(dòng)駕駛汽車和人工智能根據(jù)匯總數(shù)據(jù)提供的整體城市級智能的結(jié)合。最后，自動(dòng)駕駛技術(shù)可以提供愉快的旅途，挽救駕駛員或乘客的生命，并將為汽車行業(yè)提供無限的機(jī)遇。
