走向無(wú)人駕駛的未來(lái)正在改變汽車制造商進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)的方式。探索自動(dòng)駕駛汽車軟件的影響

對(duì)于大多數(shù)消費(fèi)者而言，自動(dòng)駕駛汽車仍然是展覽和促銷活動(dòng)的產(chǎn)物。但是，對(duì)于軟件開(kāi)發(fā)人員而言，自動(dòng)駕駛已成為現(xiàn)實(shí)，并且開(kāi)發(fā)人員確切地知道您的全新汽車應(yīng)如何工作。如今，自動(dòng)駕駛汽車軟件已成為競(jìng)爭(zhēng)激烈的汽車市場(chǎng)上的佼佼者，自動(dòng)駕駛汽車工程師的身價(jià)已達(dá)數(shù)百萬(wàn)美元。在智能汽車中，一切都?xì)w結(jié)為軟件。作為自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)的供應(yīng)商，Intellias知道為自動(dòng)駕駛汽車構(gòu)建軟件所需要的知識(shí)，以及近年來(lái)汽車軟件開(kāi)發(fā)如何改變以滿足需求。

汽車行業(yè)的軟件正在發(fā)生變化，以滿足自動(dòng)駕駛的需求

您可能會(huì)問(wèn)，為什么每個(gè)人都對(duì)自動(dòng)駕駛功能感到如此興奮，如果他們還不在這里呢？的確，無(wú)人駕駛汽車尚無(wú)法贏得消費(fèi)者的青睞，但我們正在談?wù)摰氖歉鞣N級(jí)別的自主權(quán)，這項(xiàng)技術(shù)每天都在進(jìn)步，并且將持續(xù)下去。目前，我們的道路上僅看到部分獨(dú)立的汽車，而到2025年，全球自動(dòng)駕駛汽車市場(chǎng)估計(jì)將達(dá)到360億美元，其中美國(guó)將擁有所有無(wú)人駕駛汽車的29％。

車輛的自主性等級(jí)越高，其隱藏在引擎蓋下的軟件越復(fù)雜，工程團(tuán)隊(duì)需要的專業(yè)知識(shí)也就越具體。SAE International在2014年推出的分類系統(tǒng)可識(shí)別六級(jí)自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)。在零級(jí)時(shí)，駕駛員完全負(fù)責(zé)車輛，完全沒(méi)有幫助。在第一級(jí)，車輛可以控制自己的速度。我們現(xiàn)在處在第三層，即將到達(dá)第四層，在這里汽車可以負(fù)責(zé)許多情況，警告并協(xié)助駕駛員，駕駛員有時(shí)會(huì)視線移開(kāi)道路。



資料來(lái)源— How-To Geek

對(duì)于汽車軟件開(kāi)發(fā)，第二級(jí)和第三級(jí)自治之間發(fā)生了重大變化。第三級(jí)條件自動(dòng)化的前提是駕駛員可以將視線從道路上移開(kāi)，只需確認(rèn)車輛的決定即可。它不再是幫助，而是隨著用例和情況的增加而增加了獨(dú)立性。

不過(guò)，從三級(jí)自治到四級(jí)自治的道路并不平坦。第三級(jí)的要求在if–then條件下，突破了傳統(tǒng)基于ADAS規(guī)則的功能的極限。在城市環(huán)境中的用例需要與人類相近的決策能力。因此，基于人工智能（AI）的自學(xué)習(xí)系統(tǒng)正成為汽車領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。

人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)在當(dāng)今汽車領(lǐng)域的作用：一切都與數(shù)據(jù)有關(guān)

汽車行業(yè)的人工智能不僅與自動(dòng)駕駛有關(guān)。這也與道路安全性和連通性有關(guān)。大腦的全部需求就是數(shù)據(jù)。從攝像機(jī)到聲納，車輛中內(nèi)置的各種IoT設(shè)備不斷產(chǎn)生大量信息，供AI系統(tǒng)處理。根據(jù)英特爾的說(shuō)法，一輛聯(lián)網(wǎng)汽車在八小時(shí)內(nèi)可能會(huì)生成約40 TB的數(shù)據(jù)。人們還需要先進(jìn)的信息娛樂(lè)系統(tǒng)和各種車載服務(wù)，這是AI技術(shù)可以覆蓋現(xiàn)代自動(dòng)駕駛汽車的另一個(gè)需求。

總而言之，除了自動(dòng)駕駛本身以外，AI部署還可以涵蓋汽車領(lǐng)域的大量用例：

產(chǎn)品設(shè)計(jì)的機(jī)器學(xué)習(xí)
建模與仿真
銷售預(yù)測(cè)
質(zhì)量控制
客戶服務(wù)
和更多

經(jīng)典編碼甚至無(wú)法支持三級(jí)自治。人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)于分析高度動(dòng)態(tài)且包含多個(gè)變量的交通狀況至關(guān)重要。同樣，必須即時(shí)處理和解釋所有車輛傳感器收集的數(shù)據(jù)，以對(duì)道路情況做出反應(yīng)。這只能通過(guò)自學(xué)習(xí)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)算法可幫助自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)進(jìn)行人為決策，并在某些情況下通過(guò)附加知識(shí)對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充。

基于AI的無(wú)人駕駛汽車軟件

所有這些的中心是數(shù)據(jù)。汽車行業(yè)可能比其他行業(yè)更了解數(shù)據(jù)挖掘的重要性。挑戰(zhàn)在于如何正確地將現(xiàn)有數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)需求聯(lián)系起來(lái)。例如，要教無(wú)人駕駛汽車不要撞到行人，您必須構(gòu)建一個(gè)模擬現(xiàn)實(shí)生活中事故的模擬器，并使用該數(shù)據(jù)進(jìn)行強(qiáng)化學(xué)習(xí)。


現(xiàn)代汽車是帶輪的超級(jí)計(jì)算機(jī)，其傳感器和攝像頭生成的數(shù)據(jù)量很大，有一天可能比汽車本身更有價(jià)值
-- Nitesh Bansal，Infosys高級(jí)副總裁

作為Intellias交付經(jīng)理，公司必須將其擁有的所有數(shù)據(jù)和所擁有的所有技能推向極限，以確保穩(wěn)定，可預(yù)測(cè)和響應(yīng)迅速的自主技術(shù)。

這種對(duì)數(shù)據(jù)和基于AI的汽車開(kāi)發(fā)的關(guān)注使OEM和一級(jí)公司改變了其做事方式。過(guò)程的一些重大轉(zhuǎn)變發(fā)生在產(chǎn)品和工作結(jié)構(gòu)以及汽車制造所使用的技術(shù)中。

專注于軟件而不是硬件

傳統(tǒng)的硬件驅(qū)動(dòng)原理以每個(gè)功能都由單獨(dú)的設(shè)備執(zhí)行為前提—電話用于呼叫，主機(jī)用于播放音樂(lè)，依此類推。隨著科技公司加緊與傳統(tǒng)OEM的競(jìng)爭(zhēng)，汽車制造商感到有必要變得更加面向軟件。舊的單功能模型已被多功能軟件平臺(tái)取代。更改還適用于支持軟件的方式：現(xiàn)在，必須頻繁更新軟件，而過(guò)去，控制單元在整個(gè)車輛生命周期中保持不變。

敏捷軟件開(kāi)發(fā)勝過(guò)瀑布

在瀑布方法中，開(kāi)發(fā)單獨(dú)的軟件組件需要大量時(shí)間和詳細(xì)的前期計(jì)劃。開(kāi)發(fā)是由計(jì)劃驅(qū)動(dòng)且特定于功能的，并且技術(shù)決策是自上而下傳遞的。軟件組件之間的依賴性形成隊(duì)列，這會(huì)影響開(kāi)發(fā)時(shí)間。另一方面，敏捷基于跨功能開(kāi)發(fā)，其中圍繞產(chǎn)品功能構(gòu)建團(tuán)隊(duì)。但是，在汽車領(lǐng)域，敏捷存在許多挑戰(zhàn)。由于我們正在談?wù)摼哂写罅坑布M件的嵌入式自動(dòng)駕駛技術(shù)，因此OEM，供應(yīng)商和軟件供應(yīng)商之間必須建立牢固的合作伙伴關(guān)系。

新技術(shù)替代傳統(tǒng)系統(tǒng)

考慮到所有這些，遺留系統(tǒng)自然無(wú)法滿足自動(dòng)駕駛汽車軟件開(kāi)發(fā)的需求。因此，傳統(tǒng)的OEM尋求新的合作伙伴關(guān)系，合并和收購(gòu)，以為其提供必要的專業(yè)知識(shí)。另一方面，高科技公司尋求與OEM和組件供應(yīng)商合作，因?yàn)樗鼈兗葲](méi)有建筑硬件的經(jīng)驗(yàn)，也沒(méi)有建立從工廠到最終客戶的所有開(kāi)發(fā)階段的銷售市場(chǎng)。


汽車行業(yè)從硬件到軟件的趨勢(shì)需要新的思維，從創(chuàng)新的產(chǎn)品架構(gòu)到新的目標(biāo)成本核算方法以及整個(gè)車輛業(yè)務(wù)案例。
-- 德勤無(wú)人駕駛研究，2018年

自動(dòng)駕駛汽車軟件的高要求技術(shù)和學(xué)科

開(kāi)發(fā)自動(dòng)駕駛汽車需要廣泛的技能和能力，而原始設(shè)備制造商和技術(shù)參與者都無(wú)法獨(dú)自承擔(dān)所有這些工作。硬件和擴(kuò)展方面的經(jīng)驗(yàn)必須與敏捷軟件開(kāi)發(fā)，創(chuàng)新能力和技術(shù)專長(zhǎng)相輔相成。

隨著我們朝著無(wú)人駕駛的未來(lái)邁進(jìn)，無(wú)人駕駛軟件工程師的需求也就不足為奇了。它們的價(jià)值是巨大的。教育項(xiàng)目Udacity的自動(dòng)駕駛汽車負(fù)責(zé)人戴維·西爾弗（David Silver），每個(gè)工程師的平均成本為1000萬(wàn)美元。

對(duì)于自動(dòng)駕駛至關(guān)重要的技術(shù)如下：

計(jì)算機(jī)視覺(jué)
傳感器融合
本土化
規(guī)劃
控制

每個(gè)組件都涉及一個(gè)單獨(dú)的軟件工程領(lǐng)域，其中一些專注于相機(jī)，其他專注于傳感器編程，還有一些專注于人工智能教學(xué)。無(wú)人駕駛汽車的構(gòu)建軟件發(fā)生在從機(jī)械和電氣工程到數(shù)據(jù)科學(xué)的學(xué)科交叉點(diǎn)。在這種情況下，責(zé)任的分配至關(guān)重要，而像Intellias這樣的公司正在開(kāi)發(fā)自動(dòng)駕駛汽車軟件，涵蓋了從數(shù)據(jù)層到V2X連接解決方案的無(wú)人駕駛汽車開(kāi)發(fā)的很大一部分。


總結(jié)

全自動(dòng)無(wú)人駕駛汽車仍在測(cè)試中，并且要過(guò)幾年我們才能在道路上看到它們。然而現(xiàn)代汽車已經(jīng)牢固地實(shí)現(xiàn)了三級(jí)自主權(quán)，這自然改變了傳統(tǒng)的汽車制造過(guò)程。新的規(guī)范是軟件驅(qū)動(dòng)，敏捷和創(chuàng)新的汽車軟件開(kāi)發(fā)。不僅如此，自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)還需要傳統(tǒng)汽車制造商和科技公司都無(wú)法擁有的特定技能。只有硬件和軟件提供商之間的合作關(guān)系才能滿足當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)激烈的汽車市場(chǎng)的需求。

作者：

維克多·海丁 Victor Haydin / 不斷發(fā)展的技術(shù)業(yè)務(wù)

Victor的職業(yè)生涯始于軟件工程師，但很快意識(shí)到，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，他可以為企業(yè)帶來(lái)更多價(jià)值。這個(gè)想法將他從軟件工程帶到了建筑公司的研發(fā)，產(chǎn)品和服務(wù)部門。Victor是該公司在CES，ConCarExpo，Automotive Tech.Ad和CEBIT上的定期代表，也是利沃夫IT學(xué)校的講師。