面向未來(lái)的無(wú)人駕駛汽車(chē):從概念驗證到觸手可及

汽車(chē)工業(yè)經(jīng)歷了漫長(cháng)的歲月。制造自動(dòng)駕駛汽車(chē)的技術(shù)和自治化車(chē)輛已不再是科幻小說(shuō)。我承認，一想到未來(lái)的世界滿(mǎn)是太空時(shí)代的運載工具，它們在細致、精準、協(xié)調地調度下優(yōu)雅地穿行于這個(gè)星球，這確實(shí)讓人滿(mǎn)心期待。我唯一不希望發(fā)生的是，未來(lái)的人們都被要求穿著(zhù)同樣閃亮的銀色連衣褲，就像電影里演的那樣。不知是誰(shuí)想出了那個(gè)主意？

當然，現實(shí)要復雜得多，這當然也適用于未來(lái)的無(wú)人駕駛汽車(chē)的技術(shù)環(huán)境——尤其是在概念驗證階段。除了獨特而苛刻的開(kāi)發(fā)環(huán)境之外，您還要疲于應付各種各樣定制化的內部應用程序和云應用程序，所有這些應用程序都需要能夠無(wú)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)系統才能將概念轉化為活生生的現實(shí)。RTI公司可以幫助您將所有的這一切都整合為一個(gè)可靠運作的整體，使您的工程項目運轉更高效。

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(jiàn)證了越來(lái)越多的廠(chǎng)商投身于無(wú)人駕駛汽車(chē)開(kāi)發(fā)的洪流之中。我的職責是與我們的銷(xiāo)售團隊、合作伙伴和戰略客戶(hù)一起幫助他們都獲得成功，因為這是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?當您通過(guò)概念驗證階段時(shí)，您必須規避前方突然出現的路障。首先，無(wú)人駕駛汽車(chē)系統必須能夠做三件主要的事情:感知環(huán)境、處理該環(huán)境的數據以及依據所得信息在環(huán)境中采取行動(dòng)。這本質(zhì)上是一個(gè)周而復始的循環(huán)，但是，生成的數據量以及需要處理這些數據的速度可能很快就會(huì )變得難以承受。

無(wú)人駕駛汽車(chē)系統常見(jiàn)的挑戰

再深入剖析一下，當我們注視一輛無(wú)人駕駛汽車(chē)時(shí)，它一定有一個(gè)能觀(guān)察環(huán)境的傳感器包，這個(gè)傳感器包既可以是簡(jiǎn)單的輔助駕駛級別的技術(shù)，也可以是更復雜、高度或全自動(dòng)的車(chē)輛。它將決定你從激光雷達傳感器、雷達傳感器、執行器和其他輸入點(diǎn)收集數據的精度和數量的水平。我們稱(chēng)之為傳感器融合或數據融合，因為它只有在所有這些組件能夠彼此共享數據并就結論的準確性達成一致時(shí)才真正發(fā)揮作用。

接下來(lái)要考慮，在什么地方系統必須使用人工智能來(lái)解決問(wèn)題，比如:“好吧，我該怎么處理這些信息?我要向左轉嗎?我要直走嗎?我要向右轉嗎?環(huán)境怎么樣了?”分析不同的瞬態(tài)因素，比如人、自行車(chē)或汽車(chē)，然后做出決策和規劃。當然，汽車(chē)會(huì )采取一些物理動(dòng)作，這反過(guò)來(lái)又改變了環(huán)境，這樣循環(huán)又重新開(kāi)始了。

因此，真正的挑戰在于高水平的互連性:您系統的優(yōu)劣只取決于捕獲和處理數據的速度與質(zhì)量。然后，當您添加諸如連接到云或連接到其它系統之類(lèi)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)非常復雜的分布式系統，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(guò)什么綁定在一起呢?它需要構建在靈活的、可大規模擴展的IIoT框架上，以便與競爭對手、行業(yè)標準和許多其他變量保持同步。

RTI公司的用武之地:Connext DDS和分層數據總線(xiàn)的概念

支持大規模的擴展是每個(gè)高度自治系統的核心前提。這條真理尤其適用于無(wú)人駕駛汽車(chē)領(lǐng)域，因為把一個(gè)真正準備投入市場(chǎng)的系統放在有限測試環(huán)境中去構建，其復雜程度足以讓最優(yōu)秀的開(kāi)發(fā)團隊變得顧此失彼。為了進(jìn)入市場(chǎng)并滿(mǎn)足所有媒體審查和新測試場(chǎng)景中的公眾要求，通常需要在系統中增加一層全新的關(guān)鍵任務(wù)，到目前為止還沒(méi)有人能做到這點(diǎn)。

正如我常說(shuō)的，當你達到這樣的階段——讓某個(gè)系統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。因為RTI公司可以提供非?？煽康幕A，您可以在它上面構建自己的軟件。我們已在自治系統領(lǐng)域深耕多年。在自治車(chē)輛成為汽車(chē)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(zhuān)業(yè)知識來(lái)應對一些困難的挑戰時(shí)，諸如軟件基礎架構和通信。

我們的Connext DDS軟件就是這種能力的一個(gè)很好的例證，因為它使用分層數據總線(xiàn)來(lái)管理通信。分層數據總線(xiàn)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(yǔ)，RTI公司是其成員之一。我們?yōu)镮IC撰寫(xiě)了一些文檔和規范。在與其他公司合作的過(guò)程中，其中一個(gè)成果就是創(chuàng )建了分層數據總線(xiàn)，從而允許您區別對待系統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，它還允許您隨意設定“服務(wù)質(zhì)量”，以決定在不同場(chǎng)景的應用程序之間數據如何流動(dòng)，包括可靠性、帶寬和時(shí)延。

這個(gè)分層數據總線(xiàn)的概念允許我們在整個(gè)生態(tài)系統中使用相同的標準。我們可以為系統的不同部分定制不同的數據管理的條件和規則。這使我們能夠以一種非常標準化的方式在不同的系統之間進(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，分層數據總線(xiàn)能讓您輕而易舉地找到這些不同的數據使用條件，從而使數據管理可靠和可重復。

最后，我們想要的是解放您的開(kāi)發(fā)團隊，讓他們專(zhuān)注于制造未來(lái)的汽車(chē)。但說(shuō)到互連性框架，為什么要重新發(fā)明輪子呢?查看此數據表以了解更多關(guān)于Connext DDS的信息，以及它在汽車(chē)行業(yè)中的處理方式。

關(guān)于作者

鮑勃·李 

RTI公司自主系統市場(chǎng)開(kāi)發(fā)高級總監