
如今,几乎每一场汽车展会上都会有展位宣称,edge computing将在接下来的几个产品周期内让自动驾驶成为必然。传感器数据在本地处理;延迟降低到毫秒级;车辆能够在瞬间做出决策。这种说法很有吸引力……但底层技术还没有真正跟上。对于那些看好自动驾驶车辆未来的车队经理来说,现实中的技术栈与我们对它的期待之间仍存在明显差距,这可能令人感到沮丧。

Edge Computing本应解决什么问题
自动驾驶系统需要实时处理摄像头、雷达和lidar的数据流,将这些数据与实时地图交叉比对,并以足够快的速度做出驾驶决策,使其在高速公路行驶速度下仍然具有实际意义。将如此庞大的数据量发送到云端服务器并等待响应,会产生任何安全系统都无法接受的延迟。Edge computing将处理工作转移到车辆本身,使决策能够在传感器所在的位置完成。
下面是各个层级的示例,从最能容忍延迟的层级到最不能容忍延迟的层级。
云端(可容忍数秒到数小时的延迟)
- 使用整个车队汇总的数据来训练和改进驾驶模型
- HD地图更新与分发
- 软件和固件的over-the-air更新
- 车队分析,例如汇总车联网数据和ADAS事件数据,用于近失事故报告
- 区域范围内的路线规划和交通预测
- 远程协助中心,由人工帮助无法继续行驶的车辆
路侧(数十毫秒,可由多辆车辆共享)
- 设置在交叉路口的路侧单元,将交通信号灯时序广播给正在接近的车辆
- 在事故现场或车道封闭区域之前,将施工区和危险警告推送给车辆
- 交叉路口的摄像头和lidar共享有关行人或横向交通的信息,这些信息可能超出车辆自身传感器的视野
- 部署在5G基站的multi-access edge computing服务器负责本地协调
- 附近车辆之间的platooning和并线协调
车内(个位数毫秒,无需网络连接)
- 传感器融合,将摄像头、雷达和lidar合并成统一的环境视图
- 物体检测与分类,包括行人、骑行者和其他车辆
- 自动紧急制动和碰撞规避决策
- 车道保持和自适应巡航控制
- 监测驾驶员是否疲劳或分心
- 持续进行车辆定位和路径规划

这一部分的说法是站得住脚的。真正的问题在于,要把它做好究竟需要付出多少成本。
硬件仍然落后的地方
传感器融合——也就是直接在设备的本地处理器上整合多个本地传感器的数据,从而无需等待远程云端服务器,就能即时、准确地做出决策——要想在车辆中可靠运行,需要大量计算能力。当前的车载处理器往往很难在不过度耗电或产生过多热量的情况下提供这样的性能。

对于车队应用而言,还有几项限制会进一步加剧这个问题:
- Edge处理器的功耗会与车辆电气系统中的其他所有用电设备竞争。对于电动车来说,这一点尤其重要,因为用于计算的每一瓦电力,都是没有用于增加续航里程的一瓦。
- 热管理增加了成本和复杂性,而制造商目前仍在努力解决这些问题,尤其是对于工作日中长时间暴露在阳光下,或长时间怠速运行的车辆。
- 许多标榜"AV-ready"的系统所依赖的连接性假设,仍然要求通过云端定期更新地图和改进模型。在农村地区或网络覆盖较差的服务区域,这种模式就会出现问题,而许多轻型车队和服务车队恰恰在这些地方运营。
- 成本增长速度快于能力提升速度。为了应对稍微复杂一点的驾驶场景,将计算能力提高一倍,并不会只是让价格翻倍——很多时候价格会增加数倍,因为汽车级芯片必须满足消费电子产品所不需要的认证和可靠性要求。
这对车队采购决策意味着什么
- 将"autonomy-ready"视为需要验证的营销说法,而不是可以直接接受的技术规格。应该询问系统今天究竟能做什么,以及未来需要通过软件或硬件升级后才能支持什么。这实际上是不同的产品,也意味着不同的预算影响。
- 根据ADAS功能目前能够提供的价值来评估它们。车道保持、自动紧急制动和自适应巡航控制现在就能带来可衡量的安全价值,而且并不依赖实现完全自动驾驶所需的计算能力突破。无论整个自动驾驶市场最终如何发展,为这些功能安排预算都是合理的。
- 在任何评估中都要考虑连接覆盖的不足。依赖频繁云端同步的系统,在同时覆盖高密度城市路线和农村服务区域的车队中,会表现出不同的运行效果。
目前最能从这种局面中获益的车队,是那些能够把计算能力问题与安全问题分开考虑的车队。Edge computing会继续进步,硬件最终也会缩小与营销宣传之间的差距。 在那之前,最稳妥的采购决策,仍然应该建立在车辆今天能够被明确验证的实际能力之上。
在完全自动驾驶到来之前,自动驾驶车队管理是什么样子
对于今天已经在道路上运行的车辆而言,自动驾驶车队管理在很大程度上意味着管理一支配备ADAS的车队。驾驶员培训应该明确说明ADAS系统能够做什么、不能做什么,这样驾驶员才会把车道保持和自动制动视为额外的安全保护层,而不是注意力的替代品。如果车队管理平台已经配置为采集这些系统的数据,那么运营负责人就可以提前发现近失事故的模式,在它们真正演变成索赔事件之前采取行动。
保险和责任方面的讨论也在发生变化,因为保险公司开始询问车队安装了哪些驾驶辅助技术,以及这些技术如何得到维护。现在就提前做好相关记录和文档工作,无论底层硬件以多快的速度成熟,都能让车队处于更有利的位置。
EMKAY帮助车队经理根据实际运营需求评估车辆技术方面的决策。请致电630.250.7400或发送邮件至info@emkay.com联系我们的团队。