出乎很多人的意料,智能車竟成了2015年拉斯維加斯“消費(fèi)電子展”(CES)的主角。通用、福特、寶馬、奧迪、現(xiàn)代等主要汽車廠商紛紛登場(chǎng)角力,通用甚至將其電動(dòng)新車Chevy Volt提前在CES上亮相,好像忘了它們真正的賽場(chǎng)應(yīng)該是幾天之后的北美國際車展。
與2014年只有兩三家廠商在邊場(chǎng)之外的停車場(chǎng)上進(jìn)行簡(jiǎn)單的智能車演示相比,今年CES的主展廳里彌漫著智能車的騷動(dòng)和生機(jī),以致有人驚呼2015年是“CES的旗幟之年”:這一年,“車變得真正聰明了!”
這只是開始,接下來幾年智能車將開進(jìn)其他展廳,成為CES的一代新寵。
其實(shí),引領(lǐng)這一潮流,把汽車轉(zhuǎn)換為智能車、再變成“消費(fèi)電子明星”的,不是臺(tái)上的各大汽車廠商,而是臺(tái)下一個(gè)不久前還名不見經(jīng)傳的加拿大嵌入式系統(tǒng)小公司——QNX,它才是最大贏家。
QNX的汽車嵌入平臺(tái)系統(tǒng),通過車內(nèi)車外的物聯(lián)網(wǎng)將硬件集成、云計(jì)算將軟件分離,幾乎成了汽車電子行業(yè)的“顛覆性”技術(shù),驅(qū)動(dòng)著奧迪、大眾、寶馬、路虎、保時(shí)捷等眾多世界名車的智能化進(jìn)程。去年12月,福特宣布:微軟不再是其車內(nèi)通信娛樂平臺(tái)Sync的軟件提供商,由QNX取代。從30多年前一個(gè)不知主業(yè)在哪里的微核實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)的兩人公司,到今天汽車智能系統(tǒng)的世界先鋒,按此趨勢(shì)發(fā)展,QNX將跨出汽車行業(yè),成為面向網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng) (Cyber-Physical Systems,CPS)的智能軟件系統(tǒng)全球供應(yīng)商。
北美車展再次出人意料,福特與微軟秘密聯(lián)手。這次福特新賽車GT的軟件提供商不是微軟,反過來福特成了微軟計(jì)算機(jī)游戲Forza Motorsport的汽車原型提供商!這樣的合作,在汽車行業(yè)史上還是第一次,生生使福特的GT即刻同時(shí)成為公路上和屏幕上的雙棲明星超級(jí)賽車。
從通用電動(dòng)車Chevy Volt到QNX嵌入系統(tǒng),再從福特GT到微軟游戲Forza MS,這些令人眼花繚亂的所謂智能車技術(shù)背后,隱含著什么,世人從中又得到何樣的啟示?
在北美車展上,超逼真的虛擬現(xiàn)實(shí)Ford GT車為封面車,啟動(dòng)了第六輪虛擬車大賽Forza Motorsport 6。瞬間,福特GT和微軟Forza MS成為“虛實(shí)雙星”,媒體稱:Ford和Forza為街頭和銀幕創(chuàng)造了一部超級(jí)車。
福特GT是半世紀(jì)前世界賽車冠軍Ford GT 40的涅重生,被列為福特汽車公司內(nèi)部的一個(gè)十分秘密的項(xiàng)目,由福特汽車的直系傳人亨利·福特第三親自掛帥監(jiān)控。Forza Motorsport則是微軟Xbox上的一款非常受年輕人歡迎的系列賽車游戲,自2005年起,兩年一次,十分成功。
實(shí)際上,汽車生產(chǎn)廠家與游戲公司合作早已有之。例如,許多車商都利用老牌賽車游戲《追捕間諜》(Spy Hunter)做過汽車品牌宣傳。但這次非常不同,因?yàn)樵诟L氐钠嚬こ處熼_始設(shè)計(jì)物理世界的現(xiàn)實(shí)版GT賽車的同時(shí),微軟的軟件工程師也開始打造游戲世界的數(shù)字版GT賽車,作為其Xbox賽車視頻游戲Forza的主角。這意味著福特必須一開始就得邀請(qǐng)微軟游戲開發(fā)者加入GT的內(nèi)部核心小團(tuán)隊(duì),此時(shí)GT是福特的核心機(jī)密項(xiàng)目,就是福特公司內(nèi)部也沒有幾個(gè)人知道此項(xiàng)目的存在。
在現(xiàn)有的、極端逼真的賽車游戲中,虛擬車與現(xiàn)實(shí)車不但在外表和聲音上亂真,甚至再現(xiàn)嗡嗡的發(fā)動(dòng)機(jī)聲和嘎嘎的底盤響等細(xì)節(jié)。為了更逼真,游戲工程師獲準(zhǔn)從一開始就參與實(shí)際車的設(shè)計(jì)與研發(fā),把自己“浸泡”在各種各樣的規(guī)范、要求、樣式、性能、指標(biāo)之中,微軟的游戲開發(fā)者不斷向福特的汽車工程師要數(shù)據(jù),以致福特的人一見微軟的人就會(huì)問:“是不是又來要數(shù)據(jù)了?”最后,這成為他們內(nèi)部的一個(gè)笑話。
與前幾輩人相比,現(xiàn)在年輕人開車的機(jī)會(huì)與興趣都大大減少。與過去幾年相比,發(fā)給青少年的駕照數(shù)目大大減少;青少年之中,曾經(jīng)那種希望能在到了合法駕車年齡后盡快甚至是生日當(dāng)天就拿到駕照的現(xiàn)象幾乎不復(fù)存在。因?yàn)樯鐣?huì)變了,青少年有更多的選擇,如上網(wǎng)、游戲;人們也對(duì)安全更關(guān)心,家長(zhǎng)不想子女過早地開車上路,等等。因此,汽車廠商必須想出新的辦法應(yīng)對(duì)。
賽車視頻游戲?yàn)槠噺S家提供了新的希望和有效的工具。今天的賽車游戲幾乎已是高端、高精度的汽車仿真器,不但可以感受不同車在路上的真實(shí)表現(xiàn),甚至可以反映出車的懸掛和輪胎特性等細(xì)節(jié)。通過賽車游戲,玩家可從各個(gè)方面感知一部真實(shí)車的實(shí)際動(dòng)力學(xué)特性,獲得逼真的駕駛經(jīng)驗(yàn)。
數(shù)據(jù)分析表明,玩游戲的年輕人對(duì)車有很強(qiáng)的好奇心并對(duì)其速度等性能有十分敏銳的感覺。對(duì)汽車廠商來說,更重要的是,許多年輕人常常通過游戲建立自己對(duì)汽車品牌的認(rèn)知。
微軟游戲開發(fā)的一位負(fù)責(zé)人說:他們?cè)谕孳嚨挠螒蛑?,不知不覺地選了自己喜歡的品牌。
就汽車行業(yè)而言,福特和微軟此次合作不僅限于商業(yè)價(jià)值,也將加快平行駕駛的理念和技術(shù)的發(fā)展與普及;就整個(gè)社會(huì)而言,伴著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和新興的智能制造技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)商務(wù)模式,逼真的游戲賽車還將作為時(shí)代先鋒,推動(dòng)社會(huì)駛向新的形態(tài):一個(gè)虛實(shí)互動(dòng)的平行社會(huì)。
平行駕駛的理念始于上世紀(jì)90年代末,是為了將有人駕駛與無人駕駛結(jié)合起來,為當(dāng)時(shí)陷于低潮的汽車自主駕駛研究和應(yīng)用尋找出路。在1997年加州圣地亞哥無人車的成功演示之后,美國國會(huì)和相關(guān)機(jī)構(gòu)終止了資助無人自主車的研發(fā),加之法律和市場(chǎng)的考慮,人們對(duì)于無人車的應(yīng)用前景深感悲觀,無人車團(tuán)隊(duì)紛紛另尋出路,轉(zhuǎn)向特種車、軍事、安全等領(lǐng)域。
平行駕駛的最初想法就是把無人車技術(shù)充分利用起來,使之變成輔助人類駕駛的在線“軟件機(jī)器人”系統(tǒng),平時(shí)提醒司機(jī)注意安全,使開車任務(wù)變得輕松容易,關(guān)鍵時(shí)刻可以采取措施,避免危險(xiǎn)。
這一想法曾在上世紀(jì)90年代末美國無人車VISTA的研制和數(shù)字試車場(chǎng)DGP的設(shè)計(jì)上,以及后來中國“863”計(jì)劃的汽車電子重點(diǎn)項(xiàng)目——“基于OSGi/VDX的嵌入式實(shí)時(shí)特定汽車應(yīng)用操作系統(tǒng)vASOS”中得以部分實(shí)施,但其方法的正式提出卻是差不多十年后的2005年,即在第一屆IEEE汽車電子與安全國際會(huì)議上提出的基于網(wǎng)絡(luò)化智能代理、按照“車內(nèi)簡(jiǎn)單、車外復(fù)雜”原理設(shè)計(jì)的平行駕駛系統(tǒng)。
在平行駕駛中,當(dāng)人類司機(jī)駕著真實(shí)車行駛時(shí),作為“軟件機(jī)器人”的智能代理也開著對(duì)應(yīng)的“虛擬車”同時(shí)在奔馳。這種虛擬車,學(xué)術(shù)上稱為“人工車”或“軟件定義的車”,根據(jù)不同的要求在不同的程度上與真實(shí)車一一對(duì)應(yīng)。
一部真實(shí)車可有多部虛擬車相伴,有的隨車而行,有的存于家中、辦公室、服務(wù)中心、廠家或政府的檔案機(jī)構(gòu),或各式各樣的網(wǎng)絡(luò)云端服務(wù)平臺(tái)之中。
虛擬車可以通過網(wǎng)絡(luò)與真實(shí)車交換信息,互相服務(wù)、互相支持。利用這種方式,虛擬車可以用可視化的形式提供真實(shí)車的本體知識(shí)、歷史情況和實(shí)時(shí)信息。同時(shí),提供預(yù)測(cè)未來狀態(tài)和情境的計(jì)算能力或檢查事故原因的回溯計(jì)算功能。最終,還可以虛實(shí)互動(dòng),提供監(jiān)視、控制、管理、服務(wù)真實(shí)車的各類功能。顯然,這種智能汽車技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用前景幾乎是無限的。
微軟的虛擬現(xiàn)實(shí)GT從技術(shù)上還只算是一部初等“人工車”,因?yàn)樗c真實(shí)車無法在線互動(dòng),不能進(jìn)行動(dòng)力學(xué)或情境計(jì)算,只能虛擬平行駕駛中衍生出來的市場(chǎng)與商業(yè)化的平行互動(dòng)。然而,福特與微軟的嘗試有助于平行駕駛技術(shù)的深入發(fā)展及應(yīng)用。相信不久,廠商在賣車給你的同時(shí),還必須提供給你相應(yīng)的可計(jì)算、通信、操作的虛擬“人工車”。
屆時(shí),QNX之類的系統(tǒng)將不再局限于車內(nèi)音響和娛樂等功能,還會(huì)深入到車的傳動(dòng)及控制機(jī)構(gòu);紙質(zhì)的各類汽車手冊(cè)可以免了,因?yàn)樘摂M車可以智能的方式告訴你關(guān)于車所需的一切,而且主動(dòng)上網(wǎng)為你搜索新的知識(shí)和服務(wù)。
甚至,各種虛擬車可以作為單獨(dú)產(chǎn)品出售,人們不但可以用來娛樂,還可以用來學(xué)習(xí)汽車知識(shí)和駕駛技術(shù),就像利用模擬機(jī)來學(xué)習(xí)飛機(jī)駕駛技術(shù)一樣。
隨著智能技術(shù)的發(fā)展,無論汽車是有人還是無人駕駛,其智能水平都將不斷提升?;蛟S,汽車真將成為帶輪子的智能計(jì)算機(jī)、iPhone,甚至智能移動(dòng)辦公室或生活空間??蓡栴}是,這一天何時(shí)到來、又如何實(shí)現(xiàn)?
福特和微軟的合作揭示了虛實(shí)互動(dòng)的平行方式是駛向未來智能社會(huì)的可行和有效途徑。相信未來的智能車每一部都會(huì)有形影不離的“i車”相隨,將是虛實(shí)互聯(lián)、互通、互動(dòng)的平行車,即,平行車=車+i車,或者平行車=車+i車1+i車2+……+i車n。
或許,將來廠家的每一個(gè)產(chǎn)品都必須有對(duì)應(yīng)的“i產(chǎn)品”,形成平行產(chǎn)品;社會(huì)上的每一個(gè)人更要有對(duì)應(yīng)的“i人”與之相伴相生,形成平行人,最終,構(gòu)成平行社會(huì)。
我們必須先進(jìn)入一個(gè)平行的社會(huì),才能真正實(shí)現(xiàn)智能化的生產(chǎn)與生活。就像農(nóng)業(yè)社會(huì)需要農(nóng)田、水渠、作坊、牲畜,工業(yè)社會(huì)需要礦藏、工廠、鐵路、高速公路作為基礎(chǔ)設(shè)施一樣,智能社會(huì)需要各種各樣平行的人工數(shù)字系統(tǒng)或軟件定義的系統(tǒng)作為其基礎(chǔ)設(shè)施,這就是繼物理世界、精神世界的大開發(fā)之后,人類對(duì)人工世界的又一次大開發(fā)。
人類騎著牛馬牲口進(jìn)化成為農(nóng)民,又坐著火車開著汽車成了藍(lán)領(lǐng)和白領(lǐng)。希望在下一個(gè)社會(huì)形態(tài)里,我們的多數(shù)不再種地、打工,不再辛苦,而是悠閑地構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、測(cè)試、評(píng)估各類軟件定義的人工系統(tǒng),駕著虛擬的游戲賽車,駛?cè)胩搶?shí)互動(dòng)的平行時(shí)代,成為一代新的智能人類。
作者為復(fù)雜系統(tǒng)管理與控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員