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英特尔:驱动无人驾驶的未来

时间:2016-10-19 13:01来源:英特尔 作者:英特尔 点击:
2016年10月19日--曾几何时,无人驾驶汽车仅存在于科幻电影中。那些充斥未来感的场景,激发着人们的无限想象。如今,随着人工智能、5G等技术日益成熟,以及科技、汽车两个行业的加速融合,那些充满科技感的汽车正向现实驶来。无人驾驶的创新将使人类的生活方式生革命性变化,产生巨大的经济效益和社会价值。它不仅将为人们提供更加安全和简单的驾驶体验,还能有效降低环境污染和减少交通拥堵。此外,它还将改变老年和残障群体的生活,让这些无法独立驾驶汽车的人也能体验到驾驶的便利。

相关调查显示,2013年,有18%的消费者表示希望购买无人驾驶汽车;2014年,50%的消费者表示希望购买人驾驶汽车;如今,已有超过三分之一消费者认为无人驾驶汽车将是“驾驶的未来”。同时,无人驾驶市场也在快速增长之中。预计到2025年,全球无人驾驶汽车市场规模将达到420亿美元;2030年,将有1.2亿辆无人驾驶程度不同的汽车上路;2035年,无人驾驶汽车将占全球汽车销量的四分之一。

当前,越来越多的设备通过网络实现互联互通,它们遍布人类生活的方方面面,这其中也包括汽车。这些物和设备通过网络连接至云、数据中心,正在形成一个加速增长的良性循环,开启万物智能互联的新世界。为此,英特尔正在不断拓展科技的疆域,旨在成为一家驱动云计算和数以亿计的智能、互联计算设备公司。作为正在快速演进中的全球最智能的互联设备之一,汽车正在成为英特尔布局万物智能互联时代的重要领域。面向未来的无人驾驶,英特尔正致力于以革命性的方式重塑驾驶体验。
 
面对数据爆发,无人驾驶对计算需求激增
我们身处一个数据爆发的时代。2020年,通过网络互相连接的设备数量将达到500亿台。这些设备所产生的数据量与我们当前所体验到的数据完全不在一个数量级上,甚至比银河系星星的数量还要多200亿倍。这些数据在数据中心被存储、分享和分析,形成更有价值的信息。同时,这些有价值的信息又通过数据中心和云服务反馈至物和设备,赋予其全新的能力。

作为快速增长的智能互联设备之一,无人驾驶汽车需使用传感器技术和性能强大的处理器来感应周围情况并持续作出反应。未来,无人驾驶汽车将成为数据的重要来源。到2020年,每辆无人驾驶汽车每秒将产生4TB的数据量。这一巨大的数据量,要求无人驾驶汽车必须以前所未有的速度收集数据,并对海量数据进行分析处理。

此外,无人驾驶需要一套复杂的技术:收集LIDAR(激光探测与测量)、声纳、雷达和光学信号的传感器;一个传感器融合枢纽,收集数百万种数据;处理数据的微处理器;机器学习算法,它需要强大的计算能力来让数据变得智能并有用。这些技术十分复杂,因为在繁忙的都市环境中,无人驾驶汽车必须快速地进行复杂的决策。
 
为此,无人驾驶系统需要执行无数的内存密集型计算。导航系统需要快速、智能地整合大量汽车的数据,以提供最佳路线选择。支持无人驾驶的后台数据中心必须具备更强大的能力,确保在执行的每一步都保证数据安全。英特尔拥有业界领先的计算技术,能够最大限度地释放数据的价值,为无人驾驶提供从车到数据中心的全面支持。对于无人驾驶汽车,为了处理其复杂的工作负载问题,英特尔提供了从英特尔® 酷睿®处理器到英特尔® 至强®处理器的计算能力,实现高达每秒100兆次的高性能浮点运算,从而满足从门锁到数据中心所需的复杂计算需求。
 
英特尔为无人驾驶提供端到端支持
在无人驾驶领域,英特尔拥有独一无二的优势,能够提供从汽车、网络到云的端到端无人驾驶解决方案。英特尔为无人驾驶协作提供广泛的资源:车内计算;强大的云和一套机器学习解决方案;高带宽、低延迟连接系统;强大的内存和FPGA技术;人机接口以及安全技术。目前,英特尔正在不断投资于这些技术,以实现无人驾驶。
 
车内高性能计算——构建汽车中央大脑中枢
随着汽车越来越多地接管驾驶任务,车内新的用户界面必须准确地向驾驶员、乘客传达安全和控制信息。面向未来的无人驾驶,英特尔提供了基于凌动处理器的软件定义计算(SDC)解决方案,用于将强大的CPU、GPU功能与工作负载进行整合,并借助虚拟化双操作系统支持数字集群、信息娱乐系统以及最佳的用户体验。英特尔提供的人机界面(HMI),可以适应不同乘客的偏好、安全地变道、创建一系列新的交通警告以监控驾驶员、乘客和行人的安全,建立起乘客与车辆之间的相互信任。这一高性能计算平台将是汽车的中央大脑,能够运算和分析所有来自于传感器、LIDAR(激光探测与测量)、摄像头的数据,并通过5G通信模块实现与数据中心之间的通信,实现深度学习以创建训练模型。英特尔架构是构建端到端无人驾驶解决方案的理想平台。
 
5G网络——汽车与数据中心之间的“高速路”
未来,无人驾驶汽车必须与数十亿台设备一起竞争网络带宽。对运输服务提供商来说,如果希望充满信心地部署面向信息娱乐和生产力的全新车载服务,并提供更加安全的无线软件更新,则必须实现以毫秒计算的数据传输速度。
 
5G是能够满足延迟低于1毫秒,峰值传输速率高达10Gbps的一项网络连接技术。通过提供无与伦比的高带宽和实现用户体验连续性,5G能够支持“汽车至一切”(V2X,Vehicle to X)的应用,例如汽车可使用基于云的人工智能和数据,以及通过无线更新提供的关键安全特性(即时解决网络安全威胁),并且与路汽车和包括路灯在内的其它交通基础设施进行“沟通”。
 
5G 网络技术代表着行业的重大转变,它要求在无线连接、计算智能和英特尔提供的分布式云资源之间实现前所未有的整合。为此,英特尔正在不断突破产业界限,与业界领先的厂商展开全面的合作,包括提供5G移动试验平台,加速早期原型解决方案的开发与试验,参与3GPP等标准组织的工作与业界共同定义5G标准。
o 英特尔5G移动试验平台将提供一款高性能开发平台,以更快地集成和测试 5G 设备和无线接入点。英特尔目前正与包括爱立信、KT、LG 电子、诺基亚和 Verizon等在内的全球电信行业领导者合作,交付集成式5G原型解决方案。这些合作将从多个蜂窝研究原型和智慧城市提案开始,确保网络就绪并成功完成早期部署。
o 英特尔将为各种互联设备提供无线通信解决方案。例如,英特尔® 凌动™ x3-M7272解决方案是一款面向汽车应用的无线通信平台,可支持安装高级安全特性,比如防火墙和数据包检查等。
o 英特尔参与3GPP等标准组织的工作与业界共同定义5G标准,整合协议。在中国,英特尔正在积极参与支持中国IMT-2020推进组组织的5G技术研发试验,并成为首批加入中国移动5G联合创新中心的战略合作伙伴。在今年的上海世界移动大会上,英特尔携手中国移动、爱立信完成了全球首个基于最新蜂窝物联网技术的业务演示。
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云和数据处理分析——让海量数据增值
无人驾驶汽车将以前所未有的速度收集和分析数据,以提高驾驶安全、提升车内体验、加强车队管理,并支持新的赢利性业务模式,例如共乘服务、个性化车载信息娱乐等。面对空前庞大的复杂数据,数据中心必须具备稳定的深度学习模型和强大的计算能力,以确保在无人驾驶执行的每一步,都能保证数据准确性与安全性。
目前,超过90%的车祸起因是人为过失,而人工智能有助于防止出现这种错误。因为若要实现真正意义上的无人驾驶,就必须在汽车、云和数据中心之间执行无数的内存密集型计算,即时分析汽车生成的海量数据,学习数百万辆汽车的经验,创建出深度学习模型,从而实时制定关键决策。人工智能的出现,可以让包括汽车在内的机器感知、学习、推理和执行并适应真实的环境,帮助无人驾驶汽车作出更加安全的决策。
深度学习是当今人工智能的核心驱动领域,它可通过神经网络理解更为复杂的非结构化数据,并模拟人类大脑中的神经元及突触。深度学习支持无人驾驶汽车学习数百万辆汽车的数据和集体经验,从而避免出现其他汽车的错误,创建出更安全的驾驶环境。无人驾驶将得益于深度学习,它可用于社交媒体的面部识别/标记功能、智能手机的语音识别、半自动汽车控制以及其它大量应用。
作为人工智能和深度学习领域的业界引领者,英特尔正致力于推动技术组合方面的关键创新,以确保为更多企业提供最佳的解决方案。对于在城市环境中行驶的无人驾驶汽车,为了处理其复杂的工作负载问题,英特尔提供了从酷睿处理器到至强处理器的计算能力。在数据中心领域,英特尔至强处理器是部署最为广泛的基础设施,主要用于评估机器学习模型。近期,英特尔研究人员采用英特尔至强融核处理器,还成功地将数据中心的人工智能培训时间缩短了50倍。此外,英特尔正在美国亚利桑那州、加利福尼亚州、俄勒冈州和德国建立“卓越中心”(CoE),对无人驾驶汽车进行路测。路测项目可收集创建深度学习模型所需的数据,从而为无人驾驶汽车提供相关的智能。
创建面向无人驾驶汽车的深度学习模型,要求数据中心具备强大计算能力,以运行复杂的数学算法和处理海量数据。在数据中心处理器市场,英特尔拥有超过99%的市场份额。英特尔可交付高度精密的数据中心技术,以满足新交通价值链的需求。只有英特尔能够提供全部组件,包括硬件、软件、存储、网络和安全技术,以最大限度地提高效率并降低成本。同时,英特尔分层安全特性可提供更快速、经济高效的数据保护,还可全方位保护从芯片到云环境的数据,从而显著提高安全性。此外,英特尔与合作伙伴密切合作,提供了强大、安全的大数据和分析软件,并通过结合先进的英特尔数据中心技术,能够最大限度地提高效率和降低成本。
 
英特尔携手生态合作伙伴,共创无人驾驶未来
重塑驾驶体验蕴藏着巨大的机遇,但通往无人驾驶之路任重道远。例如,如何让无人驾驶汽车应对不可预测的人类驾驶员,后者可能喝醉酒、在行驶中发送消息或者超速?如何以及何时能够为全球道路建立详细而精确的地图?如何让全球的道路智能化,使其能够与汽车沟通并警示危险和交通状况?因此,无人驾驶的实现需要一个全球生态系统支持。为此,英特尔正在与汽车、科技行业以及其它领域的专家一起携手,应对无人驾驶当前面临的挑战。
• 英特尔与宝马集团和Mobileye展开合作,共同研发无人驾驶必要的解决方案以及创新系统。这三家分别来自汽车、科技与计算机视觉与机器学习行业的领军企业共同合作,目标是到2021年实现高度自动驾驶车辆和全自动驾驶车辆量产。为此,三家合作伙伴将建立一个行业标准,为无人驾驶建立开放平台。开放平台包括3到5级无人驾驶技术,并向众多汽车供应商和其它可以从自主机器和深度机器学习中受益的公司开放。
• 世界领先的汽车制造商均依赖于英特尔技术为其车载信息娱乐系统、影像系统和导航系统提供强大支持,其中包括宝马、现代、英菲尼迪、捷豹、路虎、起亚、雷克萨斯和丰田等。
• 实现无人驾驶汽车,关键是必须能够看见并准确解析周围的环境。英特尔收购Itseez之后,有望提供专长以帮助开发面向嵌入式专业硬件的计算机视觉算法与实施方案。而对Yogitech的收购,则巩固了英特尔在半导体功能安全、方法和相关标准等方面的优势地位。
• 英特尔与LG电子有限公司将联合开发和测试面向下一代汽车的5G远程信息处理技术。
• 作为英特尔汽车资产组合的一部分,Wind River将与领先的汽车制造商和供应商合作,以降低开发软件支持的复杂性与成本。英特尔还将携手Green Hills、QNX等软件公司以及其它主要合作伙伴,提供面向软件定义的无人驾驶解决方案。
• 英特尔公布了名为“NAME”的全新非赢利技术联盟的细节,此技术联盟旨在开发参考架构,以减轻汽车的网络安全风险。
关于英特尔:
英特尔致力于拓展科技疆界,让最佳精彩体验成为可能。如需了解更多信息,请访问英特尔中国新闻中心newsroom.intel.cn 以及官方网站intel.cn。
(责任编辑:helen)
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