伴随着通信、物联网与AI算法等的不断更新、发展与迭代，智能驾驶已经不再是“空中楼阁”，驾驶时“解放双手”的情景似乎近在眼前。然而，智能驾驶的发展并非一片坦途，依然有很多技术难题尚待攻关解决。今年暑期尾期，在上海无线通信研究中心常务副主任张武雄博士的带领下，上海科技大学智能驾驶课题组开展了为期两周的产业实践活动。从研发到市场，从检测到路测，在走访各个机构的同时，课题组的同学们也了解了智能驾驶行业的方方面面。
毫米波雷达：智能车的“眼睛”
一辆汽车在行驶的时候需要依靠驾驶员时刻观察路况，但在智能驾驶中，为了让用户能够尽情享受轻松愉悦的驾乘体验而不用时刻紧张地关注路面，汽车本身对于路况的识别和判断就显得尤为重要。当汽车自己成为了“驾驶员”，它需要依靠更多感知技术。其中，“毫米波雷达”就是它的一双“眼睛”。
目前，毫米波雷达凭借成本低、精确度高等特点，已被广泛装备于各种智能车型。车载毫米波雷达可以快速准确地获取汽车周围的车辆、行人、动物及其他信息，这些信息会由智能辅助驾驶系统（ADAS）进行合理决策，为驾驶员提供驾驶建议，或及时对汽车做出主动干预，从而保证驾驶过程的安全性和舒适性。对于智能驾驶车而言，毫米波雷达的重要性不言而喻。
过去，中国市场中高端汽车装配的毫米波雷达传感器全部依赖进口，市场被美、日、德企业垄断，价格昂贵。但令人欣喜的是，目前国内已经涌现出一批具有研发能力的厂商。在课题组走访中科院上海微系统与信息研究所嘉定园区时，矽杰微电子公司的工程师带领同学们参观了研发实验室，介绍了目前毫米波雷达芯片的研制情况，并讲解了晶圆制作、封装和测试的过程，还向大家展示了正在进行测试的雷达模块。
另一家企业“江苏微远芯微电子公司”的陶李博士，则从企业本身的发展方向出发，介绍了国内毫米波雷达产业的发展过程和开发应用的情况，以及相关技术在国防军工、智能安防、智能交通和智能家居等多方面的用途。同时，微远芯的负责人也告诉同学们，虽然目前国内厂商已经可以量产24GHz毫米波雷达，但对于频率更高、探测距离更远的77GHz雷达，由于其设计难度大、成本高，研制进程仍受限较大。目前国际上的毫米波雷达竞争格局中，博世、德国大陆集团等公司起步早基础厚，而国内企业在芯片研发周期长、产品迭代周期短的现状下，想要在这方面进行创新，将背负更多的资金和机遇成本。因此，暂时处于成长期的中国企业，还需要一段时间发展自身体量，才能得以追平或赶超世界先进水平。
同学们参观国家机动车质量监督检测中心（上海）
据了解，目前已在使用的监测传感器不止毫米波雷达一种。上海机动车检测认证中心的检测员告诉课题组成员，现在市场上除了毫米波雷达之外，还有部分智能驾驶车使用的是激光雷达。激光雷达能够通过激光扫描了解行车环境，包括周围物体的大致形状和方向位置。然而，激光雷达的造价高昂，且扫描距离短，遇到雨雪天气极易受到干扰。而毫米波雷达受环境的影响较小，探测距离更远，但不能探测物体的具体形状。现阶段，对各种技术的研发和测试还在进行中，各方都在积极寻求效果最佳、成本最低的解决方案。
信息中心与雾计算：智能车的“大脑”
在机动车保有数量庞大的上海市，交通问题一直是城市发展中不可忽视的重要部分。当智能驾驶这个新变量正式加入城市交通后，会对交通状况产生怎样的影响，仍是一个未知数。
8月29日，在学校副校长朱志远和指导老师张武雄的带领下, 课题组的同学们走访了上海市城乡建设和交通发展研究院上海交通信息中心。据交通信息中心顾承华副主任、杨涛高级工程师介绍，上海市交通综合信息平台可实时采集全市的道路交通情况，包括路面车辆速度、拥堵情况、事故信息、公路养护情况等等。通过对这些数据可视化处理，交通信息中心的工作人员可实时监视市内交通情况，在对长期积累的数据进行分析后，还可以对交通政策进行优化指导、预防交通拥堵的发生。
目前，实时道路监控已基本覆盖上海全市所有主干道路，对道路情况的监控一方面可以优化导航系统、节约汽车行驶时间，另一方面，也能及时处理发生的交通事故。长期积累的庞大的交通信息数据，是一个非常有价值的信息库。结合人工智能算法等新技术，既可以不断优化交通管理系统，为市民提供更舒适的城市交通体验，也可以给投入使用的智能驾驶车提供更多的指引和疏导信息。
随着5G技术的不断发展，新的计算方式使得更高效的信息传输和处理成为可能。在上海科技大学雾计算实验室，周明拓研究员为同学们展示了雾计算框架下的汽车智能救援与路口红绿灯时间调控的模型。雾计算与云计算相比，拥有更优良的性能和更好的安全性。同时，可以将所有的计算都放到服务器云端，使每台汽车终端承受更小的计算压力，也使汽车电池的使用周期变得更长。当然，这对通信系统提出了非常高的要求。未来5G的布局和发展，给了我们更多的期待。
同学们在雾计算中心倾听周明拓博士的讲解
智能驾驶：未来可期
9月2日，课题组成员来到了上海国际汽车城的试乘试驾中心，有幸体验了在路边基础设施支持下的自动驾驶。在自动驾驶模式中，汽车不需要驾驶员的操作。车辆在符合条件的区域会开启自动驾驶模式，平稳行驶。据工作人员介绍，如果前方有汽车，车辆会自动与前方车辆保持一定距离；如果前方没有车辆，它会根据所在区域路况、限速等自动选择合适的速度。遇到紧急情况时，汽车会发出声音警报、出现提示标志，让驾驶员介入手动处理。通过这段非凡的智能驾驶体验，课题组成员愈发感到智能驾驶的未来前途光明。
智能驾驶的主体不仅仅只有汽车，还有相关的技术标准、配套设施。在与国家智能网联汽车（上海）试点示范区副总工李霖博士座谈的过程中，同学们了解到，对于智能驾驶汽车，统一行业标准至关重要。目前，不同车企已经在推动车联网协议的一体化，长三角地区也已经在推进交通设施的统一，如智能红绿灯系统等。这对智能驾驶的发展是必备条件。
国家智能网联汽车（上海）试点示范区座谈会
此外，智能道路的建设也能为智能驾驶提供快速发展的环境。智慧道路的建设会融合边缘计算、车路通讯等技术，分担单个汽车的计算、传输、存储、决策压力。虽然具备重要性和发展潜力，但作为民生基本保障类工程，道路基础设施智能化建设的商业化盈利模式还有待发掘。
随着国家政策的推动和行业本身的发展，加上人们对智慧城市的向往和人工智能的发展，我们有理由相信：智能驾驶，未来可期！
指导老师：张武雄
撰稿：隋洋 彭骋
摄影：钱江潮 隋洋 肖涵薄
组员信息：
一组
丛宽（组长） 隋洋 苗雨欣 潘思佳 郭逸凡 张斯涵 徐荻 高聿翀 李一丰 吴岱卿
二组
孙皓文（组长）高晗 李宗浩 张秋阳 张逸舟 钱江潮 彭骋 郜之桐 肖涵薄 李家纶
走访企业（按走访时间顺序）：
华为技术有限公司（校内交流）
上海科技大学雾计算中心
中国科学院上海微系统与信息技术研究所
上海矽杰微电子有限公司
江苏微远芯微系统技术有限公司
国家机动车质量监督检测中心（上海）
上海市城乡建设和交通发展研究院上海交通信息中心
上海汽车会展中心
国家智能网联汽车（上海）试点示范区
沪公网安备 31011502006855号