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自动应用大爆发!
CES新焦点━「无人载具」

【作者: 葉奕緯】2018年02月08日 星期四

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2018年初於美国拉斯维加斯举办的消费电子展(Consumer Electronics Show, CES)声势惊人,带来许多新一代的科技体验,尤其是在「智慧载具」领域上更是大放异彩,包括无人机、自动驾驶、智慧机器人等。各家厂商也暗自角逐较劲,包括今年首度加入CES叁展的Google,以及常见的英特尔、Uber、百度、NVIDIA等国际大厂,台湾工研院也加入战局,以一款智慧视觉为主要卖点的智慧机器人荣获CES创新奖,获得世界瞩目。


以智慧机器人的角度来说,此次大展有几个亮点,例如由OMRON(欧姆龙)开发的第四代Forpheus机器人,它是世界上第一个桌游机器人,甚至还获得了金氏世界纪录。



图1 : OMRON展示用於桌球陪练的机器人(Source: Joseph Swallia)
图1 : OMRON展示用於桌球陪练的机器人(Source: Joseph Swallia)

事实上,它早在2014年初就已经有成品释出,它的机身总共有三台摄影机,两台用来捕捉桌游弹回的速度与角度,另一台则用来记录人类的动作,并且使用OMRON所研发的AI演算法,精准预测乒乓球的打击路径,在千分之一秒内即能反应,回击角度误差仅小於0.01公分。此外,它还能辨识人类动作,分析对手实力以调整自身水准,可以作为陪练的角色。


另外,一款来自台湾的智慧视觉系统机器人也相当抢眼,现场甚至摆出桌椅大玩拼字游戏,它所使用的是2、3维影像融合技术,可以进行深度视觉感测并拥有立体影像辨识功能,以侦测方格与积木的位置,进而驱动机械手臂夹取目标物。


智慧机器人所使用的智慧型影像监控(Intelligence Video Surveillance System, IVS),配合演算法学习游戏规则,还能陪伴民众玩西洋棋,甚至帮他们倒咖啡,可以说是一款兼具陪伴功能的机器人。


无人载具竞争白热化

在无人机的应用,则是让英特尔出尽锋头。在成品发表会上,英特尔CEO科再奇(Brian Krzanich)打破了一项金氏世界纪录,就是可以让一台电脑同时控制一百架Intel Shooting Star微型无人机,并进行室内灯光秀。


除了常见的小型无人机外,Intel还发表一架针对个人载运而生的Volocopter无人机,他是少数全电子化、可以垂直起降的直升机,拥有18支旋翼装置,性能稳定,并具备检测、勘查、测绘等功能。另一间美国电动运输载具制造商Workhorse也在CES中时测试载人飞行器SureFly,目前已获得美国联邦航空总署(FAA)批准。



图2 : 英特尔研发用於载客的Volocopter无人机(Source: The Verge)
图2 : 英特尔研发用於载客的Volocopter无人机(Source: The Verge)

另一出重头戏则是日益成熟的无人车,美国国家高速公路安全管理局(NHSTA)将自动驾驶等级分成L0-L5,针对转向/加减速控制、环境观察、激烈驾驶应对、工况反应等作为性能分野。


随着自动车的技术竞争越演越烈,CES会场也成为英特尔及NVIDIA两大晶片厂的较劲平台,两者各拥有自己的无人车生态系,英特尔挟着自行研发的EyeQ5对决NVIDIA的Xavier晶片,并於所搭载的平台上一决高下。


以图形晶片供应商起家的NVIDIA早已看准未来三大趋势━游戏(1000亿美元)、人工智慧(3万亿美元)、智慧城市(10万亿美元),并在CES演讲中宣布,未来的全自动驾驶车队将与夥伴Uber合作,共同打造一流的自动驾驶平台。


两大巨头的竞争利器

NVIDIA的自动驾驶平台将深度学习(Deep learning)、感测器、环绕立体视觉等技术作结合,让软体能够取得路况数据,完成精准定位并规划出行车路径。当前Uber率先导入NVIDIA平台进行测试的车队是Volvo XC90 SUV,整体累积里程数已超过320万公里,共有超过五万名乘客试乘。两大巨头在高解析度、360环景相机与光学雷达(LiDAR)、公分差定位技术、车辆/路人侦测等,已有极为密切的技术交流。



图3 : NVIDIA与Uber联手打造新一代的无人车(Source:CNBC)
图3 : NVIDIA与Uber联手打造新一代的无人车(Source:CNBC)

在中国方面,NVIDIA也与百度、德国采埃孚公司(ZF Friedrichshafen AG,ZF)合作,打造人工智慧(AI)车用平台,ZF提供的是光学雷达数据、360环景、HD地图定位等技术,百度Apollo则开放自动驾驶平台,并与汽车制造商结合,最快将於2020年展出成品。


NVIDIA研发的Xavier SoC里,包含了定制化的8核CPU、512核Volta GPU、深度学习/计算视觉加速器,以及8K HDR视频处理器,目前NVIDIA的生态系厂商共有320家,包括汽车制造、软体设计商等都有,在无人车领域中占有一席之地。


另一方面,英特尔的无人车队伍也不惶多让。2017年中,英特尔就出高价150亿美元购并以色列公司Mobileye。Mobileye是一间专作驾驶辅助系统(driver-assistance systems)的公司,紧接着,英特尔也顺势推出自家的自动驾驶晶片平台。


透过这项购并,英特尔取得Mobileye道路体验管理REM(Road Experience Management)技术,并偕同Nissan、福斯(Volkswagen)、BMW、中国上海汽车等车厂合作,并建立一百辆自动驾驶车队,来与NVIDIA相抗衡。


智能应用的关键技术

一台无人车要上市,背後是整个产业上下游一同出力的成果,包括了我们所熟知的感测器、汽车零件、演算法以及光学雷达等较为常见的技术。但仍有其他较不为人知的关键技术,例如模拟仿真系统、V2X、超材料等。


模拟仿真系统可以让自动驾驶系统在虚拟场景中试乘,逐步优化安全性,例如Google旗下的自动车Waymo,就会在Carcraft仿真系统中日行千万公里进行测试;而V2X是一套车载通讯技术,负责车与车/人/设备/基础设施/机车/公车之间的讯息交换;超材料则是一种人造材质,被应用於接收高频天线与雷达,加强感知系统的性能。


每年年初在CES上的展演,总会带给人不同的惊喜与期待,惊喜是来自技术的巨大突破,实现人类对科技的想像;另一方面则是期待应用的普及化。当初网际网路早在二战时即被运用於军事上,但一直要到2000年,才有进一步普及到常民家中。但我想,「自动化」颠覆各大产业的那一天,不会像网际网路一样让大家等太久。


**刊头图:(Source/Digital Trends)


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