5g时代要来啦，无人驾驶还会远吗

1. 5g时代要来啦，无人驾驶还会远吗

随着谷歌无人驾驶汽车的深入人心，以及特斯拉自动驾驶的推波助澜，自动驾驶相关的技术开始为大家所关注。宝马、奔驰、沃尔沃、长安等汽车厂商开始百花齐放百家争鸣，先后推出自己的无人驾驶战略和车型，另消费者激动不已。作为一个AutoCTO汽车学院的工程师加极客，笔者决定深挖下无人驾驶喧嚣背后的技术源头。如我所料，幕后果然有巨头参与支持！目前主要有两家公司提供自动无人驾驶硬件方案，这两个名字在业内早已如雷贯耳，他们分别是 NXP和 NVIDIA 。
首先科普下两家公司背景：
NXP （恩智浦半导体）是一家新近独立的半导体公司，由飞利浦公司创立，已拥有五十年的悠久历史，主要提供工程师与设计人员各种半导体产品与软件，为移动通信、消费类电子、安全应用、非接触式付费与连线，以及车内娱乐与网络等产品带来更优质的感知体验。2015年2月，飞思卡尔与 NXP达成合并协议，合并后整体市值 400 亿美金，直接改变汽车电子半导体行业格局。
NVIDIA（官方中文名称英伟达），创立于1993年1月，是一家以设计智核芯片组为主的无晶圆（Fabless）IC半导体公司。Nvidia 是全球图形技术和数字媒体处理器行业领导厂商。公司在可编程图形处理器方面拥有先进的专业技术，在并行处理方面实现了诸多突破。
笔者总结前者是刚完成扩军踌躇满志的传统巨人，一个是在传统IT业务失意的跨界入侵野蛮人，两者实力都不容小觑。下面看看各自的拳头产品：
1）NXP BlueBox
BlueBox的CPU由恩智浦的两个处理器IC构成。分别是“QorIQ LS2085A/LS2088A”和“S32V”（比如S32V230系列）。前者是集成了8个64bitARM内核“Cortex- A57/Cortex-A72”的通信用高端处理器IC。在自动驾驶车的CPU中主要负责V2X通信、车内通信及高速运算处理。可在低于40W的功耗下提供9万DMIPS的运算能力。
BlueBox的另一个优势在于采用开放的Linux解决方案，因而允许汽车制造商客制化各种功能，以建立别具特色的产品。NXP本周对外展示以BlueBox为基础的自驾车，除了BlueBox之外，在先进驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance Systems，ADAS)中的每一个节点也都使用了NXP的芯片及软件解决方案，包括雷达、光达、视野感应与V2X车载安全系统等。
NXP表示，这个全方位的自驾车平台可以为OEM公司及其供应商利用NXP既有的技术，取得打造自驾车所需的安全性与处理效能。NXP汽车部门总经理Kurt Sievers指出，NXP在系统上的专业，对ADAS的深入理解，再加上符合严格汽车安全需求的NXP产品，都让NXP成为加速实现自驾车愿景的绝对芯片供应商。
2）NVIDIA DRIVE PX
NVIDIA DRIVE PX是世界上的自动驾驶汽车平台，它将深度学习、传感器融合和环绕视觉相结合，力求改变驾驶体验。其融合来自 12 个摄像头以及激光雷达、雷达和超声波传感器的数据。这样一来，相关算法可准确了解汽车周围 360 度方位的环境，从而形成静态和动态物体的可靠图像。使用深度神经网络 (DNN)进行物体检测和分类可大幅提高所产生的融合传感器数据的度。
DRIVE PX 提供多项全新功能，其中包括:
计算机视觉和深度神经网络管道，DRIVE PX 平台围绕深度学习构建，且包含功能强大的框架 (Caffe) 来运行 DNN 模型(在NVIDIA DIGITS?上设计和训练)。DRIVE PX 还包括高级计算机视觉 (CV) 库和基元。这些技术相结合可实现卓越的检测和跟踪功能。
端到端高清制图，NVIDIA 提供用于自动驾驶汽车的端到端制图技术，旨在帮助汽车制造商、地图公司和新创公司快速创建并不断更新高清地图。这项先进的技术使用 NVIDIA DRIVEPX 2 AI 超级计算机，配合数据中心的 NVIDIA TeslaGPU，可创建精细的地图。
环绕视图，DRIVE PX 提供的环绕视图解决方案可 360 度无死角观察车辆周围的情况。它可以同时捕捉、处理和拼接多个高清摄像头输入画面。然后，DRIVE PX 会利用复杂的运动恢复结构 (SFM) 技术和先进的拼接技术来改善图像渲染、减少「重影现象」，例如人行道上某一线条会同时出现在两处即为重影现象。
DRIVE PX 由 NVIDIA 快的 SOC 提供强力驱动，所用的架构与世界上强大的超级计算机的架构相同，可以帮助更快速且更准确地开发无人驾驶应用程序。该平台的主要功能包括: 1.双NVIDIA Tegra? X1 处理器，结合起来可实现 2.3 万亿次以上的浮点运算能力。2.适用于 12 个摄像头、雷达、激光雷达和超声波传感器的接口。3.适用于图形、计算机视觉和深度学习的丰富中间设备。4.定期进行软件/操作系统更新。
综合比较，目前NVIDIA 已经拿下包括宝马，沃尔沃和特斯拉等一系列整车厂，有一定先发优势。NXP也不示弱，携BlueBox来势汹汹！鹿死谁手，让我们拭目以待！
本文转自  AutoCTO汽车学院， 作者： 犀牛

2. 无人驾驶汽车和无人机都需要5G网络吗？

工业和信息化部部长苗圩表示，到5G的时代，这个时延的标准，已经从秒进入到毫秒级，也就是时延低于1毫秒，这个是人根本察觉不到的。比如说无人驾驶汽车、无人机的操控。那可是差之毫厘、谬以千里，这个一毫秒的时延有可能导致车毁人亡，这个时候，就需要有这种高带宽、低时延、广覆盖的5G时代的网络。

关于物联网方面，苗圩进一步解释，比如说现在大家都在热议的无人驾驶汽车，无人驾驶汽车除了有传感器来感受各方面的信息之外，它还要建立车和车之间、车和路之间的信息联系。这个车如果卡顿一下，突然没有了信号，那它就乱跑了，该刹车的时候停不住，该转弯的时候它还直着走，这个后果就是非常严重了。所以这方面对网络的要求，高可靠、低时延、高带宽、广覆盖，这些方面的要求是非常高的。

至于无人驾驶汽车什么时候能用上，苗圩认为，这个还得有一个比较长的时间，比如说八到十年。“首先，驾驶的安全性是我们优先要考虑的方向，如果无人驾驶汽车整天出事故，我想这个技术根本就没办法推广，也没人敢用，所以安全性是第一位考虑的。其次，当然是对人的取代，你别说无人驾驶了，比这个更迫切的是机器人对工人的取代。我觉得这是一个回避不了的问题。我们要适应这种转变。”

3. 无人驾驶汽车的发展，是否需要5G网络支持呢？

无人驾驶汽车的发展，是需要5G网络支持的。正常情况下，数据传输顺畅，平台给出的海量雷达扫描数据和全面的城市数据将使汽车能够选择最合适的路线，及时采取规避和制动工作。要想依托车联网，需要有高速无线传输，同时需要克服网速、带宽、时延等问题。肉眼可见，5G的峰值可以达到每秒20GB，比4G高100倍。随着5G商用照片的发布，5G落地的步伐有所加快，但仍需要漫长的建设过程。

1.可靠性是自动驾驶应用的主要关注点，因为信号丢失或驾驶辅助应用失控可能会影响驾驶安全。帮助确保性能和可用性的一个重要的5G改进是网络切片，这将允许移动运营商通过分配虚拟化网络资源来为应用程序设置特定的服务质量。由于这一安全要求，自动驾驶应用程序可以被分配比其他网络应用程序更高的优先级。

2.未来自动驾驶汽车将与人工智能技术深度融合，可以借鉴其他车辆的驾驶经验。当自动驾驶汽车遇到新的驾驶情况时，控制无人驾驶汽车运行的算法将不断完善。然而，要实现这些改进，必须从无人驾驶汽车上收集数据，分析并合成改进的算法，然后分发给其他车辆。要做到这一点，还需要5G网络来保证这些数据能够更快更有效地交换，让这些自动化车辆能够分发和接收数据，最终更好地实现自己的功能。

3.一般来说5G中的URLLC，也就是高可靠性、低延时的服务主要用于无人驾驶。随着自动驾驶技术的提高，无人驾驶汽车正在加速商业化使用。一旦无人驾驶汽车大规模上路，其产生的数据和需要的数据也将与日俱增。所以，业界普遍认为，5G网络对于无人驾驶汽车的发展非常重要。以上就是对无人驾驶汽车的发展，是否需要5G网络支持呢这个问题的解答。

4. 无人驾驶为什么离不开5G技术？

5. 5G时代到来后，真的能实现无人驾驶吗？

首先要明确一点，汽车无人驾驶技术很早就有了，跟5G到来不到来没有太大的关系。汽车无人驾驶技术是根据驾驶环境、驾驶目的、驾驶车辆等条件，分好几个等级。最低级的机动车无人驾驶技术，很早就已经出现，尤其是在各种厂矿等固定区域内的无人驾驶，很早就得以应用了。现今所讲的无人驾驶技术，主要是因为在复杂的交通情况下的无人驾驶技术。

其次要强调，无论是轨道交通的无人驾驶，还是机动车无人驾驶，如果在复杂的交通情况下，实现真正的“无人驾驶”全智能操作，还需要漫长的路要走，5G的普及，只是为这条路打下了坚实的基础而已，因为4级以上的完全无人驾驶，就已经需要精准的地图定位，以及复杂的规则运输，海量的数据传送，基础设施信息，5G只是加强了“中间通道的宽度”而已，尚缺乏完整的规则、基础设施信息建设，所以还需要一个漫长建设的过程。

再次，无人驾驶必须要拥有独立的车联网，而且车联网必须要同互联网连接，而车联网同互联网的结合，在技术层面上来讲，还需要非常长的路要走。这主要是因为，一方面数据传统和运算的可靠性，以及规则建立，不仅仅需要我国深入，其实更需要全球参与，只有这样成本才能降为更低，才能更容易普及；另一方面要推荐基础设施的标准和政策落地，这需要几乎国内大部分政府部门配合，而各个部门之间的利益要调和，必然需要漫长的过渡期，所以无人驾驶技术即使目前达到要求，还是要耐心等待，更何况无人驾驶技术在复杂路况下，还有欠缺。

最后，5G只是无人驾驶的一个必要条件，而不是全部条件，无人驾驶涉及的条件非常多，全面开始无人驾驶，还需要很长的路要走。

6. 无人驾驶的落地离不开5G？

据报道，近日相关机构发布数据称，5G支持虚拟现实等极致业务体验,连接数密度可达100万个/平方公里,有效支持海量物联网设备接入,支持未来千倍以上移动业务流量增长，未来无人驾驶的落地离不开5G的支持。

报道称社科院负责人表示，按照3GPP的定义,5G具备高性能、低延迟与高容量特性,其实质是5G网络中毫米波、小基站、Massive MIMO、全双工以及波束成形五大技术特性，5G网络基站是大量小型基站,功耗比现在大型基站低,基站的天线规模也会大增,形成阵列,提升移动网络容量,发送更多信息。

业内人士表示，5G才是无人驾驶等技术真正落地的关键，智能驾驶技术主要由传感器、控制器和执行器组成,当下4G网络的支持可以做到部分无人驾驶(定速巡航、自动紧急刹车等),而5G在理论上可以支撑完全无人驾驶。

专家表示车速达到120km/h时,前后车的动作只有15ms的时差,要在这15ms内做出足够快的响应(传感器监测环境传输数据,控制器接收数据进行计算,执行器开始执行),以4G约20ms的时延将会发生事故,而5G的时延是1ms,几乎等于实时反应。

7. 5G将助力无人汽车驶来吗？

根据国际电信联盟ITU定义的5G标准，5G与4G的最大不同在于可满足三大应用场景，包括增强移动宽带（eMBB）、海量机器类通信（mMTC）以及超高可靠低时延通信（uRLLC）。5G通信这三大特点，也直接影响相关应用的爆发。

其中，超高可靠低时延通信主要面向智能车联网、工业控制等物联网及垂直行业的特殊应用需求；海量机器通信主要面向智慧城市、环境监测、智能农业、森林防火等以传感和数据采集为目标的应用场景。

一直以来，5G被认为是无人驾驶普及的关键。百度方面人士表示，无人驾驶汽车的安全性，是所有相关企业考虑的首要问题。5G网络的低时延、大带宽是实现自动驾驶远程高精度控制和高可靠性的重要保障。无人驾驶虽然在4G时代已经可以上路，不过5G能够彻底解决信号延迟问题，从而大大提高安全性。 5G大带宽、低时延的网络能力，更体现在智慧交通的建设上。5G联网真正可以改变未来交通规则。因为车与车、车与基础设施、车与蜂窝网络、车与人之间能够实现高效、高速地进行联网，未来红绿灯都有可能取消。

8. 5G网络对于无人驾驶的发展有多重要？

据报道，目前全球正加速向5G时代迈进，展望未来，拥有极高速率、极大容量、极低时延的第五代移动通信技术，将给人们的生产和生活带来更为巨大的变化。

报道称，在今年6月，中国移动、上汽集团和华为共同在上海演示了全球首个基于3GPP 5G技术的自动驾驶和远程驾驶：驾驶员远程遥控30多公里之外的车辆，搭载在车辆上的摄像头通过5G网络,将多路高清视频实时传达到远程驾驶台;驾驶员对车辆的操控信号，通过5G网络瞬时传达到几十公里外的无人驾驶车辆上。

在该次测试中，多路高清视频可及时上传到远程控制端，帮助驾驶员及时准确判断路况;同时，5G网络使车辆控制信号传输时延控制在10毫秒以内，这意味着车速为90公里/小时情况下因时延造成的刹车误差仅为24厘米，车辆在遇到极端危险状况紧急制动时仍可最大限度保证安全。

分析人士表示，5G网络对于无人驾驶汽车就像氧气一般重要，5G网络的负载能力会远远强于4G，网络拥堵状况会大为减少，5G技术会为自动驾驶汽车这类高优先级用户特别考虑，保证汽车控制信号能够一直以足够快的响应速度来传输。
希望5G可以带动无人驾驶技术的发展！