當(dāng)下,對于任一ToB市場,5G+AI正在并行創(chuàng)未來!
5G和AI人工智能是未來全球科技行業(yè)發(fā)展的兩個重要趨勢。2019年6月6日,工信部向中國移動、中國電信、中國聯(lián)通、中國廣電發(fā)放5G商用牌照,標(biāo)志著中國5G正式進入商用階段。
三大運營商加快網(wǎng)絡(luò)建設(shè)速度,計劃2019年底信號覆蓋50余個城市,2020年底覆蓋地級市以上城市。5G網(wǎng)絡(luò)寄托了整個移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈未來的希望,也將深度賦智能交通產(chǎn)業(yè),引發(fā)產(chǎn)業(yè)的深度變革。
關(guān)于智能交通與AI的話題,已經(jīng)不絕于耳,甚至有些審美疲勞了。4G改變生活,5G改變社會,那么,未來,5G與智能交通,能發(fā)生哪些質(zhì)變呢,能開啟哪些新的市場成長空間,打造新的增長點呢?
無人駕駛駛向5G時代
無人駕駛,曾幾何時如空中樓閣,然,有業(yè)界預(yù)測,2021年將可以實現(xiàn)中國式無人駕駛的商業(yè)落地。
5G+AI新一代無人駕駛通過更安全的交通出行,降低交通事故的發(fā)生,讓民眾更有安全感;更加惠民、便民的無人駕駛共享出行方式將可增加人民的幸福感;由無人駕駛賦能的更加智慧、智能的生活方式也將提升大眾的獲得感。
無人駕駛是近兩年極為受人矚目,它其實就是一種智能駕駛形態(tài),利用車載傳感器來感知車輛周圍環(huán)境,并根據(jù)感知所獲得的道路、車輛位置和障礙物信息,控制車輛的轉(zhuǎn)向和速度,從而使車輛能夠安全、可靠地在道路上行駛。
無人駕駛汽車在不斷增加的傳感器陣列驅(qū)動下,每天將會產(chǎn)生4000G的數(shù)據(jù),而4GLTE的速度約為12Mbps,延遲為50ms,對無人駕駛的連接、安全的自治系統(tǒng)需求難以滿足。
在實現(xiàn)5G無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)后,其速度可以達到10Gbps和1MS的延遲,能夠支持智能汽車的發(fā)展進程,提升汽車之間以及汽車和周圍環(huán)境之間可靠溝通的水平,5G技術(shù)是無人駕駛車輛互聯(lián)的關(guān)鍵促成器。
另外,汽車內(nèi)部的數(shù)字服務(wù)也有賴于5G技術(shù)的實現(xiàn),憑借超低延遲處理大數(shù)據(jù)的能力為汽車制造者提高乘客體驗、增加移動收入提供工具。
當(dāng)然,2019年5G在無人駕駛應(yīng)用還是一種初級探索階段,將無人駕駛車輛與更多的網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)合,對其安全性無疑存在一定風(fēng)險。
一方面,車輛部件和系統(tǒng)在借助5G網(wǎng)絡(luò)與外部進行連接時,也增加了可能受到攻擊的范圍。
另一方面,基于無人駕駛車輛對無線網(wǎng)絡(luò)的依賴,5G基站的建設(shè)和維護顯得至關(guān)重要,保持基站長時間正常工作并且增加基站的分布覆蓋是保障可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵。
針對以上問題,汽車制造業(yè)需要全面制定5G基站的建設(shè)計劃,同時借助現(xiàn)有安全技術(shù)研發(fā)完善無人駕駛車輛的網(wǎng)絡(luò)安全機制。
5G時代的車與路,將更加協(xié)同
如今已從萬物互聯(lián)邁入萬物智聯(lián)時代,各行各業(yè)都在擁抱智能。以智慧交通為例,汽車流量的實時監(jiān)控、智能化交通管制等,能幫助城市改善擁堵問題。
我國即將進入5G時代,相比4G,5G不僅速度更快,低時延為車聯(lián)網(wǎng)提供了基礎(chǔ)條件等特點,讓交通向智慧化邁進。
V2X是2020年關(guān)于智慧路網(wǎng)、車路協(xié)同的關(guān)鍵性技術(shù),該技術(shù)就是讓車路高效協(xié)同,是車與路這兩者的高度統(tǒng)一,有效協(xié)助。
順理成章,其最主要的2個子系統(tǒng)是路側(cè)單元和車載單元,各個交通組成單元通過路側(cè)單元和車載單元,以有線或無線通信方式來實現(xiàn)車輛與車輛、車輛與路側(cè)以及路側(cè)與路側(cè)之間的信息傳輸和共享。
路側(cè)單元的主要功能是:收集路側(cè)傳感器檢測到的各種信息(如交通流量、突發(fā)事件、密集人群、交叉口行人信息、道路異物侵入、路面濕滑狀態(tài)),以無線短程通信的方式發(fā)送給車輛,以有線或無線通信的方式發(fā)送給其它路側(cè)單元或管理中心;接收來自車載單元或其他路側(cè)單元的信息。
車載單元的主要功能是:收集各類車載傳感器采集到的信息(如定位、運動等)進行融合處理后發(fā)送給其它車載單元;接收來自其它車載單元的信息;接收來自路側(cè)單元的信息;對接收到的信息和收集到的本車傳感器信息進行融合處理,做出安全預(yù)警判斷和車輛控制決策,以合適的交互方式向駕駛?cè)颂峁┬畔?,或向車輛控制單元發(fā)出控制指令。
5G賦能,讓車路協(xié)同成為自動駕駛明確方向。其實當(dāng)前自動駕駛的技術(shù)路線,單車智能的車路協(xié)同也備受關(guān)注。
單車智能,通過更多的傳感器,聯(lián)合更好的算法,讓車不需要任何外力就能實現(xiàn)相對安全的自動駕駛。
但在實踐中這個目標(biāo)非常難做到,面對復(fù)雜的交通環(huán)境,包括人、車的意圖,意外因素,以及交通規(guī)則的限制等,很難判斷。傳感器高成本也是非常重要的因素。
而利用V2X技術(shù),在5G的保障下,最大的優(yōu)勢就是可以進行超視距的感知,這是單車智能無法做到的。同時還可以實現(xiàn)高精度和低成本的感知。
就低成本而言,如果把大多數(shù)的感知責(zé)任從車端移到云端,可以極大減少單車成本,同時提升車輛的安全性,還有很重要的一點就是能夠減少車輛的耗電。
5G賦能,讓出行變得更智慧
因滿足運輸與出行,交通才出行。
2018年交通部5號令要求“兩客一危”部署實時車載監(jiān)控設(shè)備預(yù)防司機疲勞駕駛和突發(fā)公共安全事件。
目前車載視頻監(jiān)控主要采用3G/4G網(wǎng)絡(luò)進行實時回傳,由于上行帶寬受限、覆蓋、時延等原因,視頻監(jiān)控畫面質(zhì)量差、不時有卡頓及馬賽克(高峰期),無法達到實時監(jiān)控及及時發(fā)現(xiàn)高危人員的效果,存在一定的安全隱患。
AI技術(shù)的發(fā)展,智能算法在司機上崗時對于身份進行校驗,防止替換班;駕駛過程中進行駕駛行為的實時檢測預(yù)警,同時通過車身配置的更多的高清攝像機、雷達等傳感器,對于車道偏離、前向碰撞、盲區(qū)監(jiān)測進行主動預(yù)警。
通過駕駛過程的行為和習(xí)慣生成駕駛模型,駕駛技能評價、駕駛速度分析、短期安全系數(shù)分析、報警事件分析,企業(yè)可以用數(shù)據(jù)針對駕駛?cè)诉M行考核,可實現(xiàn)針對性培訓(xùn),督促駕駛?cè)烁影踩鸟{駛。
移動車載類場景,包括:公交車、出租車、地鐵等公共交通車輛,交巡警摩托、執(zhí)法警車、巡邏車等執(zhí)法巡邏車輛,校車、押運車、運鈔車、危化品運輸車等特種車輛。
這些車輛均需要被重點監(jiān)管,但受限于當(dāng)前的無線技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)能力,監(jiān)管的范圍、時效性、有效性都無法保證。
一方面,由于帶寬和穩(wěn)定性不足,無法實現(xiàn)全量實時回傳,對駕駛?cè)?乘客/車輛真實狀況無法掌控,可實時視頻調(diào)閱的并發(fā)路數(shù)少,畫質(zhì)模糊,偶發(fā)卡頓,無法有效支撐突發(fā)事件高效處置。
另一方面,車載監(jiān)控視頻存儲在本地,設(shè)備易損壞,數(shù)據(jù)易丟失,無法可靠提供突發(fā)事件的視頻調(diào)取。當(dāng)前交通車輛已成為天網(wǎng)的監(jiān)控盲區(qū),只能在事后通過“回頭看”獲取線索。
隨著5G網(wǎng)絡(luò)時代的到來,使得車載監(jiān)控系統(tǒng)從標(biāo)清化向高清化、聯(lián)網(wǎng)化、智能化的方向發(fā)展成為可能。
借助5G網(wǎng)絡(luò)的大帶寬、高可靠、低時延特性,可以滿足高幀率、高質(zhì)量的視頻數(shù)據(jù)實時傳輸需求,把視頻回傳到后臺進行云化存儲,保障數(shù)據(jù)不丟失,大幅提高數(shù)據(jù)存儲可靠性。
同時高清視頻傳輸也為后續(xù)開展智能化應(yīng)用提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ),結(jié)合后端AI能力,對司機危險駕駛行為進行智能識別及預(yù)警,實現(xiàn)對運輸車輛的實時監(jiān)測和精細化管理。
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,飛機成為人們出行的主流方式,飛行提升了出行效率,但機場的重重安檢卻又降低了出行效率,值機、托運、預(yù)安檢、安檢、登機等繁瑣流程,重復(fù)驗證降低了出行的體驗。
另一方面機場當(dāng)前在管理上也多依靠人工巡檢、人工視頻監(jiān)控,效率低,隱患大。
5G及人工智能技術(shù)的發(fā)展,讓數(shù)據(jù)在各個系統(tǒng)中統(tǒng)一,通過一張臉即可通關(guān)場景,除了上述的場景可以實現(xiàn)自助驗證通關(guān),大大提升效率外,還可以在登機路線規(guī)劃、晚到旅客精準(zhǔn)定位、VIP客戶精準(zhǔn)服務(wù)等環(huán)節(jié)提升出行體驗;接機時可以通過客人信息實現(xiàn)到港位置提醒,無需看屏找人。
超高清攝像機以及無人機等新的手段,可以實現(xiàn)機場的無死角覆蓋,結(jié)合人工智能的算法,可以自動識別機場風(fēng)險,諸如周界入侵檢測、航班降落跟蹤、航班停機路線規(guī)劃等更多智能應(yīng)用,在降低風(fēng)險的前提下提升管理效率。
5G與智慧運輸?shù)馁|(zhì)變
隨著計算機與通信技術(shù)的高速發(fā)展,物流行業(yè)也隨之發(fā)生了天翻地覆的變化,大量前沿技術(shù)得以廣泛運用,極大提高了物流的效率和安全質(zhì)量。
同時,隨著5G移動網(wǎng)絡(luò)不斷成熟和全面商用,人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、AR/VR等關(guān)鍵技術(shù)與物流全流程深度融合,將在現(xiàn)代物流行業(yè)的倉儲、運輸、配送等多個領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛應(yīng)用,以“5G+AI+物流”的新模式,全面促進傳統(tǒng)物流向智慧物流轉(zhuǎn)型。
物流企業(yè)除負(fù)責(zé)普通貨物運輸外,還覆蓋食品運輸、醫(yī)藥冷鏈運輸、危化品運輸?shù)阮I(lǐng)域,所以針對物流車輛的管理監(jiān)控非常重要。
通過在車輛上安裝車載監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)車輛遠程視頻瀏覽、車輛地理位置記錄跟蹤,是當(dāng)前的重要管理手段。
但受限于當(dāng)前無線技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)能力,監(jiān)管的范圍、時效性、有效性都存在較大限制。
一方面,由于帶寬和穩(wěn)定性不足,視頻無法實現(xiàn)全量實時高清回傳,對駕駛?cè)?車輛真實狀況無法掌控;另一方面,車載監(jiān)控視頻大多離線存儲在本地,設(shè)備易損壞,數(shù)據(jù)易丟失,無法可靠提供突發(fā)事件的視頻調(diào)取。
傳統(tǒng)港口環(huán)境下,龍門吊、集卡(集裝箱卡車)、視頻監(jiān)控等關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)傳統(tǒng)上采用光纖、工業(yè)WiFi等通信手段,存在建設(shè)和運維成本高、部署不靈活、穩(wěn)定性與可靠性不高等痛點。
傳統(tǒng)港口的龍門吊機主要靠人工進行操控,工作辛苦、效率較低,并且近年來司機老齡化嚴(yán)重,人員短缺。
對于實現(xiàn)龍門吊遠程操控需求迫切,遠程操控對于網(wǎng)絡(luò)要求高,網(wǎng)絡(luò)時延要求是毫秒級(30毫秒),當(dāng)前龍門吊通過光纖通訊,需部署光纖轉(zhuǎn)盤,長期操控易出現(xiàn)故障,每個龍門吊的光電纜部署需要200萬元以上,且每兩年需要更換,多臺同時操作時光纖拖地易纏繞。
如果采用Wifi方式只適用于單機遠程操作,且傳輸距離比較受限;采用波導(dǎo)電纜、波導(dǎo)管方式帶寬受限,帶寬一般只有100M左右,最新一代也不過在200M左右。
前端在每個龍門吊安裝4個實時回傳高清攝像機,通過5G網(wǎng)絡(luò)回傳到中控室。
5G無線網(wǎng)絡(luò)解決了光纖纏繞的問題,可以同時操作多臺龍門吊并行工作,有效降低設(shè)備購置率,同時降低了線纜更換的維護成本;大帶寬的能力保證多龍門吊的并發(fā)高清視頻上行需求;低時延有效保證遠程控制的精度。
碼頭內(nèi)集卡主要有AGV和跨運車兩種,主要負(fù)責(zé)碼頭前沿到堆場的運輸。
AGV可靠性高,依靠磁釘運行,對于磁釘?shù)陌惭b環(huán)境要求高,且擴展難度大;跨運車與龍門吊相似,如果要實現(xiàn)遠程操控,也受限于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)的高時延。
港口環(huán)境復(fù)雜,沒有紅綠燈,堆場情況變化快,需要有攝像機和多種傳感器對于周邊環(huán)境進行感知,人與車、車與車、車與物之間的實時交互,實時決策,保障遠程操控的半自動化,自動化。
在車載端,AGV車身前部和后部各安裝3個5G高清攝像機,采集360度環(huán)視視頻,通過5G網(wǎng)絡(luò)與自動駕駛車輛底盤線控設(shè)備以及視頻采集設(shè)備進行數(shù)據(jù)交互,實現(xiàn)對智能車的實時監(jiān)測和管控。
在監(jiān)控中心發(fā)現(xiàn)自動駕駛車輛有異常時,可人工接管車輛,通過遠程駕駛將車輛行駛至安全地帶。
城市道路管理包括城區(qū)主干道和橋梁、高架、隧道等重點道路,通常由各級道路橋梁監(jiān)督管理服務(wù)中心負(fù)責(zé)維護。傳統(tǒng)的維護主要靠巡檢車輛進行日常巡檢。每輛車巡檢1次時間約30分鐘,每天巡檢2次。
路橋情況更多的采用人工靠肉眼進行評估。當(dāng)前操作模式依靠巡檢人員經(jīng)驗判斷,如果路面情況嚴(yán)重影響通行,則馬上電話通知維護值班人員至現(xiàn)場處理,并通過微信將現(xiàn)場情況拍照提供給維護人員。
巡檢過程中路面視頻記錄在車載NVR,回到所里后拷貝至存儲服務(wù)器,歸檔管理12個月,但數(shù)據(jù)并沒有進行結(jié)構(gòu)化分析,成為沉睡的數(shù)據(jù)。
5G和AI技術(shù)的發(fā)展,可以通過前端高清視頻監(jiān)控獲取高質(zhì)量路面畫面,通過算法對路害進行實時分析,并根據(jù)路橋嚴(yán)重程度行程高中低三類優(yōu)先級工單,針對高優(yōu)先級的工單,可以及時通過5G網(wǎng)絡(luò)將高清視頻畫面回傳,支撐監(jiān)控中心對路害進行分析并制定相應(yīng)解決方案;中低級的路害工單則派發(fā)至對應(yīng)管理所進行統(tǒng)籌管理。
5G對智能交通產(chǎn)業(yè)在行業(yè)覆蓋、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、業(yè)務(wù)覆蓋、視頻采集提檔升級、感知運用、防控能力等方面帶來深刻變革。
使能智能交通,從“專制專用”走向“和諧民生”;從“看見”走向“洞見、預(yù)見”;覆蓋從“零散稀疏”走向“無處不在”,實現(xiàn)業(yè)務(wù)覆蓋的全域化、自由化、簡捷化;感知從“后知后覺”走向“通感聯(lián)覺”,伴隨著5G、感知控制技術(shù)、視頻渲染技術(shù)、智能設(shè)施裝備的成熟和應(yīng)用,將使智能交通的業(yè)務(wù)形式更加的自由。
既能從物理世界投射到數(shù)字世界,也能把數(shù)字世界疊加渲染進物理世界,形成虛實協(xié)同的數(shù)字孿生,重構(gòu)全天候、全時空、全要素、全融合為特征的智能交通新體系,也描繪出一幅關(guān)乎于智能交通的最美畫卷。