項(xiàng)目背景

小時(shí)候那些曾經(jīng)只出現(xiàn)在科幻電影中的情景，隨著科技進(jìn)步，紛紛實(shí)現(xiàn)在我們的生活中。無(wú)人駕駛車(chē)就是一個(gè)的例子，特斯拉了電動(dòng)車(chē)的風(fēng)潮，進(jìn)而邁向自動(dòng)駕駛。相信不久的將來(lái)，我們將迎來(lái)無(wú)人駕駛的時(shí)代。

今年或許是無(wú)人駕駛技術(shù)蓬勃發(fā)展的一年，現(xiàn)在世界上許多車(chē)廠，互聯(lián)網(wǎng)公司以及AI人工智能運(yùn)算公司，紛紛大力投入無(wú)人駕駛車(chē)的研發(fā)，為的就是搶先一步對(duì)手，在無(wú)人駕駛領(lǐng)域取得地位。但一臺(tái)無(wú)人駕駛車(chē)的組成，非常復(fù)雜，不但需要有多個(gè)傳感器和攝像頭連接，更需要有穩(wěn)定且高運(yùn)算能力的平臺(tái)，并搭配上特定的復(fù)雜運(yùn)算軟件，才能夠讓車(chē)輛進(jìn)行無(wú)人自動(dòng)駕駛。

面臨挑戰(zhàn)

國(guó)內(nèi)某互聯(lián)網(wǎng)龍頭公司，投入大量的人力與物力在無(wú)人駕駛解決方案。要求車(chē)輛在無(wú)任何人工干預(yù)的情況下，完成避障、轉(zhuǎn)彎、自動(dòng)接駁等自動(dòng)駕駛動(dòng)作。車(chē)輛基于高精地圖和智能感知，可以實(shí)時(shí)感知到的環(huán)境信息、高精地圖數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于路徑的規(guī)劃，預(yù)測(cè)車(chē)輛、行人的行為和意圖，做出合適路況的行車(chē)決策，從而控制無(wú)人車(chē)正常行駛。為此，他們找上研華，希望我們能針對(duì)整個(gè)無(wú)人車(chē)方案，提供相對(duì)應(yīng)的解決方案。

由于無(wú)人駕駛車(chē)行駛過(guò)程中，主要靠著分布在車(chē)輛周?chē)臄z像頭來(lái)進(jìn)行環(huán)境數(shù)據(jù)采集，再透過(guò)車(chē)上的控制計(jì)算機(jī)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)龍頭公司自行開(kāi)發(fā)的分析軟件進(jìn)行計(jì)算，經(jīng)過(guò)分析后，一方面將行駛控制指令輸出給到控制器，進(jìn)行車(chē)輛行進(jìn)控制，一方面則是將路線數(shù)據(jù)輸出至車(chē)內(nèi)顯示器上，提供乘客指引，另外，車(chē)輛上隨行人員則透過(guò)手持平板，隨時(shí)掌控車(chē)輛狀態(tài)。除此之外，數(shù)據(jù)除了在車(chē)輛上保存外，也要定時(shí)的將車(chē)輛狀態(tài)透過(guò)4G上傳至遠(yuǎn)程系統(tǒng)，而管理團(tuán)隊(duì)也要隨時(shí)透過(guò)4G，使用OTA技術(shù)來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)與調(diào)整。

深入了解整個(gè)應(yīng)用后，客戶提出了幾項(xiàng)需求。由于無(wú)人駕駛車(chē)輛上可使用的空間非常有限，因此在選擇產(chǎn)品上，必須朝向小尺寸無(wú)風(fēng)扇的選擇，同時(shí)，無(wú)人車(chē)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中需要實(shí)時(shí)快速處理大量的現(xiàn)場(chǎng)攝像采回來(lái)的數(shù)據(jù)，所以在平臺(tái)的選擇上必須要求能支持具有強(qiáng)大并行計(jì)算能力的GPU 卡片。而數(shù)據(jù)上傳的部分，除了需要使用4G上傳之外，對(duì)于數(shù)據(jù)安全防護(hù)，客戶也提出了要求，需要支持多路VPN與防火墻；另外，車(chē)輛隨車(chē)人員使用手持平板來(lái)監(jiān)測(cè)車(chē)輛的所有運(yùn)行狀態(tài)，因此需要有WIFI AP設(shè)備，來(lái)提供WIFI連接。綜合整個(gè)需求，我們大致上可以歸納出下列幾點(diǎn)：

1. 小尺寸無(wú)風(fēng)扇工控機(jī),能支持GPU顯卡

2. 良好的抗震與抗電磁干擾

3. 支持4G通訊的路由器，能支持VPN與防火墻

4. 8網(wǎng)口工業(yè)級(jí)POE以太網(wǎng)交換機(jī)

5. WIFI AP設(shè)備
   

系統(tǒng)架構(gòu)圖

方案設(shè)計(jì)

無(wú)人車(chē)是用電池做為能源驅(qū)動(dòng)汽車(chē)前進(jìn)，續(xù)航能力是一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，為此研華為客戶推薦MIC系列產(chǎn)品。低功耗設(shè)計(jì)支持DC 24V電壓輸入, 支持i7-7700t 35W 主頻 2.90GHz處理器， PassMark 9342分,為客戶提供高效快速運(yùn)算，搭配GPU1080Ti 功耗可控制在500W左右。

無(wú)人車(chē)控制器主要提供三大功能： 物體識(shí)別、精準(zhǔn)定位、深度學(xué)習(xí)聯(lián)動(dòng)CAN BUS控制車(chē)輛行駛。

1、物體識(shí)別：我們?yōu)榭蛻敉扑]兩種方案，車(chē)輛上裝有多個(gè)IP CAM收集環(huán)境情況。
a) 使用研華MIC配合自主研發(fā)的PoE/USB3.0 PCIE BUS專(zhuān)用可鎖固式圖像采集卡，提供穩(wěn)定的圖像采集單元，確保在連接IP CAM采集過(guò)程中安全可靠不掉幀。另外研華也提供帶隔離的通訊卡，方便客戶接入激光雷達(dá)進(jìn)行測(cè)距與障礙物偵測(cè) 從而避免復(fù)雜電磁環(huán)境對(duì)雷達(dá)造成判定影響；
b) 使用EKI-5729PI 工業(yè)級(jí)8網(wǎng)口POE以太網(wǎng)交換機(jī)進(jìn)行串聯(lián)，除了能提供穩(wěn)定，抗電磁干擾的網(wǎng)絡(luò)傳輸之外，更能直接透過(guò)網(wǎng)口提供電源給攝像頭，既能有效解決攝像頭供電問(wèn)題，更能解決在狹小的車(chē)輛空間上的布線問(wèn)題。

2、精準(zhǔn)定位：車(chē)輛行駛除了要有視覺(jué)識(shí)物外，還要有一個(gè)中長(zhǎng)期路線規(guī)劃，研華BB-SL306系列工業(yè)級(jí)4G路由器 接通連接高精地圖，給客戶提供安全路線行駛保障。BB-SL306路由器，除了能支持VPN與軟件防火墻外，更能支持軟件SDK二次開(kāi)發(fā)，透過(guò)VPN與防火墻，提供了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩Ｕ希槍?duì)未來(lái)遠(yuǎn)程O(píng)TA技術(shù)使用時(shí)，更能透過(guò)4G，準(zhǔn)確地將每一輛在路上運(yùn)行的無(wú)人車(chē)輛，直接進(jìn)行調(diào)適，升級(jí)或更新。此外，考慮客戶車(chē)上仍有WiFI AP的需求，我們這次建議客戶使用的是BB-SL-SWH型號(hào)，除了4G傳輸功能外，也能支持WIFI AP/Client的功能，如此一來(lái)，針對(duì)無(wú)人駕駛車(chē)上空間有限的問(wèn)題得到解決，讓客戶在無(wú)人駕駛車(chē)初期研發(fā)階段，達(dá)到一個(gè)非常高的便利性。

3、深度學(xué)習(xí)聯(lián)動(dòng)CAN BUS：客戶通過(guò)向機(jī)器提供行業(yè)數(shù)據(jù)，通過(guò)機(jī)器GTX-1080Ti進(jìn)行深度學(xué)習(xí), 聯(lián)動(dòng)研華自主研發(fā)CAN BUS總線卡，來(lái)控制車(chē)輛前進(jìn)，后退，剎車(chē)與油門(mén)，實(shí)現(xiàn)智能無(wú)人駕駛

除此之外無(wú)人車(chē)每天產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)（超百GB）前期無(wú)人車(chē)研發(fā)或上路階段，數(shù)據(jù)均需要被有效監(jiān)管，研華MIC系統(tǒng)產(chǎn)品支持軟Raid且至多5個(gè)存儲(chǔ), 其中2個(gè)支持熱插拔，方便客人快速讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析與存檔。

結(jié)論

在方案導(dǎo)入的初期，由于車(chē)輛空間狹小，電磁干擾問(wèn)題嚴(yán)重，而客戶研發(fā)團(tuán)隊(duì)與實(shí)際測(cè)試場(chǎng)地，相隔1000公里以上，無(wú)法有效針對(duì)整個(gè)無(wú)人駕駛車(chē)問(wèn)題進(jìn)行分析與定位，甚至是優(yōu)化整個(gè)方案。而研華藉由著全國(guó)綿密的服務(wù)團(tuán)隊(duì)與技術(shù)支持，透過(guò)多地的同步支持，與客戶反復(fù)的調(diào)整與方案改進(jìn)，最后經(jīng)過(guò)實(shí)際安裝與測(cè)試后，現(xiàn)在搭配研華整體方案的無(wú)人駕駛車(chē)，已經(jīng)正式推出試運(yùn)行，分別在全國(guó)幾個(gè)試驗(yàn)區(qū)域展開(kāi)實(shí)際上路測(cè)試。

也許，在不久的將來(lái)，在我們生活的城市中，都有機(jī)會(huì)看到搭載研華整體方案的無(wú)人駕駛車(chē)，為我們服務(wù)！