V2V開啟安全駕駛的時(shí)代

馬文方

邁特卡爾定律告訴我們：網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值等于節(jié)點(diǎn)數(shù)目（或用戶數(shù)量）的平方。當(dāng)這些孤立的汽車用戶能夠用網(wǎng)絡(luò)聯(lián)在一起時(shí)，其各自所擁有的信息將會發(fā)揮更大的價(jià)值。因此，基于網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)駕駛技術(shù)才是合理的發(fā)展方向。

在奧巴馬尚未公布其離任前最后一個(gè)政府財(cái)年預(yù)算案前，美國交通部長Foxx（?？怂梗?月16日就在底特律舉辦的北美國際車展上透露，擬將從始于2016年10月1日的聯(lián)邦政府2017財(cái)年開始，投資近400億美元用于加速開發(fā)和部署安全的自動(dòng)駕駛項(xiàng)目，該項(xiàng)目為期10年。

“我們正在使用各種手段來加速部署這些技術(shù)，它將減少94%的包括人為錯(cuò)誤在內(nèi)的致命交通事故?！泵绹鴩腋咚俟钒踩芾砭郑∟HTSA）局長Rosekind表示。

汽車從控制轉(zhuǎn)向安全

汽車電子的進(jìn)步與計(jì)算技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。

前期的汽車電子主要側(cè)重在汽車的控制上，即汽車電子控制裝置。得益于嵌入式處理器性能的提高，汽車電子從最初的ABS，逐漸發(fā)展到電子控制噴油、電子點(diǎn)火、電控自動(dòng)變速、電子轉(zhuǎn)向助力、自適應(yīng)懸掛、自動(dòng)巡航等汽車控制領(lǐng)域。

之后，由于通用計(jì)算技術(shù)的介入，開啟了車載汽車電子裝置市場，汽車信息系統(tǒng)（車載電腦）、汽車胎壓監(jiān)測、導(dǎo)航、汽車視聽娛樂、車載通信、倒車影像后視等系統(tǒng)為用戶帶來了舒適的駕駛體驗(yàn)。

如今，基于網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、多媒體、雷達(dá)等技術(shù)的綜合，汽車電子開始進(jìn)入安全的自動(dòng)駕駛時(shí)代。

如今的自動(dòng)駕駛，大致上分為兩種“流派”：谷歌等廠商力主的先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（Advanced Driver Assistance Systems，ADAS），以福特、豐田等汽車廠商為代表的V2V（汽車與汽車）技術(shù)。

ADAS技術(shù)由于谷歌對無人駕駛汽車的“摻和”，博得眾多眼球。通常，無人駕駛汽車?yán)走_(dá)用來探測和跟蹤前方的物體;采用裝置在車頂?shù)募す鉁y距儀，360度測量周邊物體與汽車的距離;采用攝像頭來識別車道上的交通標(biāo)志，以及判別視場內(nèi)的行人等;使用GPS導(dǎo)航。

從商品化的角度看，無人駕駛汽車是自動(dòng)駕駛汽車中最現(xiàn)實(shí)的。這不僅因?yàn)闊o人駕駛汽車使用的都是現(xiàn)有的技術(shù)，而且由這些技術(shù)構(gòu)成的系統(tǒng)全部裝在該汽車上，對其他汽車和交通設(shè)施沒有任何額外的要求?；蛘哒f，從智能交通系統(tǒng)上看，無人駕駛汽車目前還是孤立存在于交通系統(tǒng)中，因?yàn)闊o人駕駛汽車不需要與其他車輛和交通管理系統(tǒng)進(jìn)行雙向通信，畢竟基于安全駕駛對其他車輛和交通設(shè)施進(jìn)行改造是一項(xiàng)耗資巨大的工程，對此任何企業(yè)都無能為力。

在這種現(xiàn)實(shí)眼光的考量下，人們看到越來越多的企業(yè)特別是計(jì)算廠商開始介入，希望在未來市場空間巨大的無人駕駛汽車市場上分一杯羹。

但是，谷歌無人駕駛汽車的道路試驗(yàn)已經(jīng)顯示出，這種“萬事不求人”的自好，未必能做到“潔身”，無人駕駛汽車可以防止不撞前面的車，但卻無法避免被追尾。

而且，無人駕駛技術(shù)本身還有待提高。谷歌有關(guān)無人駕駛汽車道路試驗(yàn)的報(bào)告顯示，在2014年9月至2015年11月期間，谷歌無人駕駛汽車經(jīng)歷了272次意外情況，如果沒有司機(jī)干預(yù)，有可能發(fā)生13次無人駕駛汽車主動(dòng)與其他物體接觸的意外。以在此期間行駛了43300萬英里計(jì)，平均每行駛3300千英里，便可能會出現(xiàn)一次“主動(dòng)”意外情況。

從V2V到V2I

2015年7月1日，谷歌無人駕駛汽車在其總部附近遭遇追尾，乘員受輕傷。這不是谷歌無人駕駛汽車首次被追尾，卻是首次因被追尾而致人受傷。

只有當(dāng)前后車都安裝了無人駕駛技術(shù)，才能避免之間的追尾。即便是所有的汽車都安裝了現(xiàn)有的ADAS系統(tǒng)，從智能交通系統(tǒng)上說，也只是海量的相互之間沒有信息交互的孤立點(diǎn)。這可以算作一種對現(xiàn)有技術(shù)妥協(xié)的商業(yè)路徑，但肯定不是最佳的技術(shù)路徑。

邁特卡爾定律告訴我們：網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值等于節(jié)點(diǎn)數(shù)目（或用戶數(shù)量）的平方。當(dāng)這些孤立的汽車用戶能夠用網(wǎng)絡(luò)聯(lián)在一起時(shí)，其各自所擁有的信息將發(fā)揮更大的價(jià)值。因此，基于網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)駕駛技術(shù)才是合理的發(fā)展方向。

與早期PC機(jī)是通過RS232串行協(xié)議實(shí)現(xiàn)兩臺PC之間的通信類似，作為車與車之間通信的V2V技術(shù)，也可視為自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展的一個(gè)過渡。最終，自動(dòng)駕駛技術(shù)將朝向V2I（車與基礎(chǔ)設(shè)施）方向發(fā)展。

作為避撞技術(shù)的V2V，是通過每秒10次掃描附近車輛的速度和位置，提前評估和預(yù)判有可能導(dǎo)致碰撞情況發(fā)生的潛在威脅，并通過音頻和圖像方式提醒駕駛員。目前，V2V主要提供行進(jìn)碰撞、盲區(qū)與變線、會車等預(yù)警。V2V的通信距離約為300米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了現(xiàn)有的基于射頻技術(shù)的車載雷達(dá)、基于視頻技術(shù)的攝像頭和基于超聲波的傳感器作用的距離。V2V占用75MHz的帶寬，使用的是5.8～5.9GHz頻段，這一頻段是美國聯(lián)邦通信委員會為智能交通系統(tǒng)中車輛安全與移動(dòng)應(yīng)用預(yù)留的。

2014年底，NHTSA在題為《V2V通信：V2V技術(shù)應(yīng)用就緒》的報(bào)告中預(yù)測，到2020年，V2V系統(tǒng)和通信的單車成本約為341～350美元，到了2058年這一數(shù)字將會下降到209～235美元。報(bào)告預(yù)測，該市場2020年的規(guī)模在3億～21億美元之間，市場峰值將出現(xiàn)在2022年～2924年之間，約為11億～64億美元。如果全美都采用了這一技術(shù)，每年將可以避免40萬～60萬起碰撞，19萬～27萬人免于受傷，780～1080人免于死于車禍。

在此報(bào)告發(fā)表之前的2014年2月，NHTSA就表示將會在未來幾年內(nèi)要求新車都必須安裝V2V設(shè)備。

V2V本質(zhì)上說還是一項(xiàng)汽車安全駕駛的輔助技術(shù)，單靠V2V無法實(shí)現(xiàn)汽車的自動(dòng)駕駛。要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛這一終極目標(biāo)，還必須借助V2I。與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)類似，在智能交通系統(tǒng)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，所有的汽車都被看作是移動(dòng)的通信節(jié)點(diǎn)，汽車與汽車之間、汽車與交通基礎(chǔ)設(shè)施之間都可以通信。

如果說電動(dòng)汽車在動(dòng)力系統(tǒng)上顛覆了傳統(tǒng)汽車，那么，V2I將會進(jìn)一步在汽車操縱上顛覆傳統(tǒng)汽車。在智能交通系統(tǒng)中每輛汽車的位置和速度都被精確測定，汽車將利用這些信息和全球定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，無須人工介入，因此，方向盤、剎車和油門都是多余的，甚至谷歌無人駕駛汽車用的雷達(dá)、攝像頭和激光測距儀也都是多余的，就連V2V也將成為汽車安全駕駛的備用技術(shù)。

安全上有無挑戰(zhàn)

信息安全是V2V面對的最大挑戰(zhàn)。為此，NHTSA在報(bào)告中表示，該組織已經(jīng)與業(yè)界研究伙伴開發(fā)出基于成熟的公鑰加密（PKI）的安全系統(tǒng)。NHTSA強(qiáng)調(diào)，安全和隱私在成本核算時(shí)具有最高優(yōu)先權(quán)，當(dāng)前的推薦設(shè)計(jì)遵從美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院的最新標(biāo)準(zhǔn)。

在保護(hù)個(gè)人隱私方面，NHTSA表示，在設(shè)計(jì)時(shí)V2V系統(tǒng)不會在車與車之間收集、傳播或者分享個(gè)人信息，也不會允許跟蹤特定的駕駛者或者他們的車輛?；赩2V的車輛之間只會交換一般的、匿名的和安全的信息。V2V系統(tǒng)采用安全和個(gè)人隱私的多層保護(hù)，來使駕駛者確信來自其他車輛的信息，同時(shí)，NHTSA和汽車制造商在診斷V2V設(shè)備故障時(shí)，也不會收集或使用特定車輛或駕駛者的任何個(gè)人信息。