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邬贺铨:智能汽车的发展需要信息技术公司与车企紧密合作
中国汽车记者网 更新时间:2018/6/21   来源: 腾讯汽车 

6月20-21日,由中国电动汽车百人会主办的2018全球智能汽车前沿峰会在深圳举办。本次论坛邀请行业内的专家讨论智能汽车的发展进程与发展路线,研究当前智能汽车核心技术进展与未来发展,并就智能汽车中的5G通信技术与智能汽车测试技术与测试方法、智能汽车的法律法规与标准等核心问题展开研讨。

邬贺铨:智能汽车的发展需要信息技术公司与车企紧密合作

活动现场,中国工程院院士邬贺铨发表了主题演讲,他表示,汽车是互联网、大数据、人工智能与实体经济深度融合的典型应用,而信息技术也将重新定义汽车。

在他看来,信息技术将助力汽车产业的转型和升级,智能汽车的发展也需要信息技术企业与汽车企业紧密合作。智能汽车带来技术、政策、法规等多方面的挑战,智能汽车的标准化也还在进行中,智能汽车的创新永远在路上。

以下为访谈实录:

尊敬的各位领导,各位专家,早上好!很高兴到这个论坛来,不过我是汽车行业的外行,尽管每天都做汽车,但是毕竟不是这个专业,让我讲到既跟汽车、又跟通信有关,所以我的题目是“智能汽车——带轮子的移动智能终端”。两个方面的问题,一个是先说一下现在移动智能终端能做到了怎么样了,再说一下智能安全高速网联汽车。

移动智能终端的演进我们可以看到,我们走过第一代的移动通信,是靠不同的频率来区分任务,1G是FDMA,2G是TDMA,3G是CDMA,4G是OFDMA,现在5G要来了,上个礼拜通过了5G的标准,就是说现在5G可以商用了。这个圆圈里红色是4G、黄色是5G,5G速率提高10倍,移动性能支持500公里时速的高铁,无线接口减少90%,只到1毫秒,工业互联网、远程医疗特别是光纤联网,我们知道高速公路跑到200公里时速的时候怎么能用5G方式避免汽车的碰撞,当然可以用雷达等等,但是通信是很重要的。还要连接密度提高10倍,做到100平方公里节省100万的传感器,能效提高100倍,流量密度提高100倍,缝制速率提高30倍。

5G靠什么做到呢?离不开通信的商用定义,把基站做的越多,现在在4G的时候在北京的密集地区差不多几百米一个基站,现在基站可能更密。另外把天线做的很多,现在已经实验了,基站的天线是128倍,当然手机做不到那么多,但是2×2、4×4是有可能的。还有频段,现在可以到很高的频段。如果说1G到4G是面向个人通信的,5G是面向产业和智慧城市,包括智慧医疗、智慧交通等等。

刚刚说的是整个通信能力,计算能力怎么样呢?我们回顾一下,全世界第一台电子数据计算机是1946年发明的,有很多基站,抵不上计算器。美国航空航天局1975年拿了500万美元卖了一台超算,现在顶不上iPhone4,1985年美国买的超算抵不上iPad2。总之,计算机成本10年下降1万倍、存储近2万倍,PC计算能力提高20年千倍,超算机10年千倍。华为最近发布的移动手机用麒麟970芯片,内置8核CPU,采用10nm工艺,集成了55亿个晶体管/平方米。

手机里的软件怎么样呢?一般我们用软件的代码行数来表示复杂度,1972年阿波罗登月的软件4千行代码,现在高铁的的列控软件数百万行代码,现在雪佛兰、奔驰的软件1千万行到1亿行代码,空客飞机软件是10亿行代码,PC5000万行代码,智能手机OS上百万行代码。现在智能手机无数不在,更多的创新也在软件上反映出来,当然汽车的软件可以看到1千万行到亿行,所以与其说是个机械产品还不如说是个电子产品。

移动终端里有很多传感器,一般好的移动智能终端有20个传感器嵌入在里头,甚至装了传感器的终端下个APP装在手机上,往手机上一扫就会弹出来,手机上下载一个APP啊,牛奶一照,英文就可以翻译成“牛奶”了。这个是智能医生。这里面有CPU,更重要的是通过通信网连到云端。

云计算,实际上在通信网上现在属于必须要依赖的,我们知道这是云计算的情况。智能终端,因为本身体积小、功耗小,不可能完成对所有内存的处理,所以很多时候是要通过通信网络连到云,很多智能终端看上去的能力很强,实际上是连到云的。一般云我们是集中的,但是实际上现在发现,如果把所有的处理都放到集中的云计算处理,像虚拟现实、增强现实的反应就慢了,像车联网也不能直接上到高端的云上面去,这样反应太慢了。所以现在提出云计算下沉,IBM提出把云下沉,现在5G的出现提出移动边缘计算,将来计算能力既有在最顶端的,也有在路边的,我们智能交通很多时候需要反应快,并不一定集中到整个城市的大脑里去,现在都讲城市大脑,当然很多时候要把大脑很多东西的功能往下沉。

人工智能也会在智能终端上用,人工智能是利用深度神经网络,包括很多分层的切片,第一层我们要区别这些照片是不是固定的物体,第二层区分是动物还是植物,再区分是大动物还是小动物,再区分眼睛有什么特征、眼睛有什么特征,通过层层的分类,最后说这个分类是猫。然后我们就可以应用了,有一个框装了小狗,也通过层层特征的过滤,最后得出来这就是个狗。所以人工智能就是通过深度神经网络的技术分层的学习。比如说这个机械手臂,并没有什么情绪,它看到人的手臂怎么动它就怎么动,这个机器人也不必预置程序,看到人怎么走它就怎么走。我们知道早期的AlphaGo经过三个月的培训输入了所有的棋谱。这个没有搜集任何的棋谱,只是学习了基本的规则,未来的人工智能不是靠死记硬背,未来人工智能在手机上,更多的是通过云端给手机赋予更多的智能。现在谷歌可以自动翻译,微软提出来要翻译具有26种功能翻译的手机,比如你的朋友是英国人,你按一下英语,你讲中文他听英文,他讲英文你听中文,直接云端帮你翻译了。要知道,26种语言,学外语怎么也学不到这个水平。另外,不会开口说话的人可以打手机,根据唇语可以讲出他的话来,这也是人工智能跟云技术结合在手机上的一种应用。

刷脸,手机刷脸现在技术发展很快,中国是全球人脸识别水平最高的国家,为什么呢?第一,中国有13亿人,第二,中国的法律没有禁止去搜集人脸,所以从这个意义上,人脸识别在中国发展相当快,我们可以有很多很多的应用,都可以通过手机跟机器识别。

我们的网络上有很多很多摄像头,这些摄像头集中到一个中心,这个中心再大也放不下这么多。这个是以色列的特拉维夫,是把所有摄像头通过大数据综合起来,形成一个虚拟的视频,就像直升飞机俯视城市一样,用不同时间、不同颜色表达马路交通事故、交通管制,同步发到驾驶员和我们的行人手上,我们就可以选择从哪里走。

这个是虚拟现实。戴了眼镜以后就能识别汽车了。开车的人一般都可以使用汽车,但是如果真开到高速公路以外找不到地方。

所有上面讲的智能终端的用途完全可以放到汽车上,手机上面要求功耗、体积非常小,待机时间非常长,在汽车上完全可以有更大的能力,所以我刚才说的,汽车就是一个移动智能终端,汽车本身就是计算机,一个汽车里有10多个CPU,说不定比这个还多了,有GB级的存储器,有200多个传感器,有上百个电控单元,有非常复杂的软件,有数百万到数千万的软件,而且7千个芯片,汽车芯片讲究的是环境的适应性,有很严格的工作环境,抗震、冷热兼容等等,所以汽车的芯片一般还是比较严重。

汽车就是物联网节点和大数据源,各种各样的雷达装置,一个智能汽车上有超过80个传感器,每天向云端传输的数据要上百兆,还有定位的数据等等,包括驾驶时段,现在有些地方利用汽车的雨刷来反映天气预报,一般气象预报都是大范围的,很难得到很准确的天气预报,而跑在高速公路的汽车,雨刷动的越快雨越大,雨刷越不动越没下,精确到一公里的范围。汽车有V2V的汽车跟汽车的通信,V2I的汽车与基础设施的通信,汽车本身就是一个移动智能终端,它负责通信的内容要比我们普通手机的通信内容品种还要多得多。现在的技术4G出来以后基于4G的LTE—V2X的技术,以及未来基于5G的V2X的技术,将来会成为主导技术,特别是V2X加ADAS,会成为未来自动驾驶主要的趋势。但是网联汽车本身要比通常的通信要求高,要求低时延、高可靠。车联网要求高可靠、低时延,现在在工业互联网用的网络技术可以用在机车上,汽车对外的通信未来可以用5G,5G本身专门针对车联网。目前大多数汽车控制系统是非常复杂的,刹车、引擎、悬挂都是用CAN总线,里面的灯光、车门、遥控是用LIN系统,娱乐系统又是另一套标准,现在TSN出来以后,有可能将来集成汽车通信所有的标准,都会纳入到5G里面来。

TSN网络是在内容层的,在普通以太网的内容层里加了一层,它是个以太网的技术,它有以太网的一些特点,比如一些上网的服务、远程诊断。以太网本身是不确定的,它是统计复用的,不能保证精确的时延,而车联网其中有些业务没有关系,时延长一点没有关系,有些业务对时延是非常敏感的,我们不能简单把以太网的技术搬到车上来。用什么办法在以太网的复用上解决高优先权的信号的传递低时延呢?他用了一种场站功能,就是说你可能有很多很多传感器,其中某些形式是必须马上处理的,这个绿色是优先权的,红色是没那么优先的,没那么优先的业务是可以被抢占,他先来的时候他先存了,马上有优先权的帧先传了,在以太网的环境下并没有完全的绝对的把时间留下来,这样的办法效率不高,他是用厂站的办法高优先权的保证了低时延,牺牲了低优先权的任务。

物联网会在车联网上有很多应用,大家知道中国的NB—IoT已经网上应用了,今年底三大电信运营商在国内的主要大城市、中城市都会普及,但是NB—IoT是要求传感器是固定位置的,不能动,所以不适合于在车联网,车是移动的,所以实际上国际标准化组织3GPP在NB—IoT的基础上继续上开发一系列标准,都叫窄带物联网,所以窄带物联网不是只有NB—IoT,还有一些标准是能支持移动性的,甚至支持漫游的,为车联网未来做了很好的准备。

汽车总归要强调安全,汽车的安全涉及到很多方面,在数据层,我们用数据隔离、数据脱敏,我们说V2V汽车到汽车当然好了,但是在马路上我的车跟前后的车根本就不影射,我跟他什么通信呢?很多时候不是人的通信,这些数据是要隔离的、要加密的,另外在汽车部分我们叫端,它有操作系统,APP有总线,有各种车钥匙、传感器,涉及到访问控制、安全启动、边界防护、身份认证、硬件加密、芯片防护、应用加密、通信隔离、远程升级、异常检测,你的车行进中不能别人干扰吧,这些端连到网上,这里面也有加密,移动终端很多能力是上网的、连云的,汽车将来很多能力也是靠云的,连到云端,云端也有很多安全要求,入侵防范、入侵检测、身份管理,所以汽车的网络安全要比移动智能终端复杂得多。

最后,汽车是互联网、大数据、人工智能与实体经济深度融合的典型应用,信息技术重新定义汽车,网联化、智能化是汽车的发展方向,智能汽车是智能交通的重要支柱。信息技术助力汽车技术转型升级,智能汽车驱动信息技术进一步发展,智能汽车的发展需要信息技术企业与汽车企业紧密合作。智能汽车带来技术、政策、法规等多方面的挑战,智能汽车的标准化还在进行中,智能汽车的创新永远在路上。

谢谢大家!

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