华为自动驾驶有多牛？激光雷达实现降维打击，直接吊打特斯拉
2021年4月17日，华为轮值董事长徐直军的一句话在网上引起众多网友热议，徐直军表示极狐阿尔法S能够全自动驾驶水平远超特斯拉。华为凭什么这么说？华为的自动驾驶真的可以对特斯拉实现降维打击吗？2018年世卫组织于发布的报告提到了，全球每年因为交通事故死亡的人数达到135万。意味着每20多秒就有1个人，因为交通意外失去生命。所以世卫组织希望在2020年前后，全球道路因交通事故造成的死伤人数降低50%，这个难度可不小。
按照我国2019年应急管理部发布的报告，我国交通事故高发时段，主要发生在上下通勤高峰时段。导致交通事故频发的原因，就是不遵守交规的车辆和行人、电动车、摩托车碰撞导致的交通事故。其次是开赌气车、霸王车的司机，恶意别车容易出现交通事故。
数据显示， 2019年我国交通事故 受伤人数为221309人，死亡人数高达56934人 。同时我国每年因为堵车直接经济损失高达2500亿，相当于我国GDP的5-8%,尤其是北京、上海、广州等一线大城市，每天发生的交通拥堵的相关处理费用达到10亿元。因为堵车开不快费油，加上上班族堵在路上没法创造价值，以及工厂所需原材料送不到造成的损失，造成的间接经济损失也十分庞大。
在这个档口上，自动驾驶逐步发展起来，成为解决我国交通问题的重要技术之一。根据谷歌旗下无人驾驶公司Waymo的数据表面，自动驾驶 汽车 技术能够通过将安全间距缩短， 汽车 通行时间从0.9秒，最短可缩短至0.2秒。红灯变绿灯时 汽车 都是一辆接一辆的起步，这十分浪费时间，如果 汽车 全部采用自动驾驶，那么基本可以实现一起启动，这样可以大幅减少同行时间。
通行时间减少，通行能力自然会大幅上升，通信效率预计会提升45%到130%左右。考虑到新技术的不确定性，全面普及自动驾驶 汽车 技术之后，每条车道有效通行能力，保守估计会提高60%到80%。因为交通便捷，堵车少了，所以开车的人变多了，这样会让整个交通总流量增加5%到15%。
不过要做到这个水平，自动驾驶水平至少要达到L3-L4的水平，根据国际自动机工程师学会划分的智能驾驶标准，L3级别可以达到车辆完成绝大部分驾驶操作。而L4级别可以达到车辆完成所有驾驶操作，特殊路段例外。意味着L3级别的技术，人的手还不能离开方向盘，而L4就可以了。
自动驾驶的研发工作已经几十年了，如今能做到是因为AI技术和计算机视觉技术的兴起，以及各种MEMS传感器的升级换代，我国已经具备实现自动驾驶的可能。而且因为自动驾驶的产业链特别长，涉及人工智能、通信、半导体技术、以及 汽车 技术，涵盖了我国绝大多数新 科技 的产业链，所以自动驾驶的潜在市场规模极为庞大。
随着我国智能化全产业链的技术逐渐成熟，随着国家政策的推动，众多资本已经入局，经过数十年的技术发展，目前我国的自动驾驶的商业化落地的节点已经到来。
而此时国内外知名的 科技 公司和传统 汽车 巨头，都在积极布局自动驾驶，例如谷歌旗下的Waymo、通用旗下的Cruise、福特的Argo、硅谷初创公司Aurora和德尔福 汽车 旗下的安波福。以及百度、华为、大疆、宝马、丰田、沃尔沃、小马智行、特斯拉等众多 科技 巨头参与其中，可谓是八仙过海，各显神通。
不过作为第一个将自动驾驶商业的特斯拉，旗下的新能源 汽车 却屡屡发生事故，这为自动驾驶发展抹上了一层阴影，特斯拉到底是现有的技术还不成熟？虚假宣传？
我们要知道自动驾驶的需要的三大系统，分别是用来感知、决策、和执行的。而自动驾驶系统的最终目标是代替人工驾驶，所以需要模拟人的处理方式，通过五官的感知周围的环境，并将收集到的数据传输到大脑；由大脑对收集的信息进行判断和决策，给予人体信息，身体和四肢会根据大脑给出的指令行动。
所以自动驾驶的“五官”，需要对周边环境感知、位置感知和速度、压力等其他信息感知；而自动驾驶的“大脑”主要包括：操作系统、集成电路和AI；自动驾驶的“身体”包括：动力控制、方向控制、以及其他控制。
自动驾驶的“五官”可采用多种传感器代替，视觉传感器、雷达传感器、红外传感器是最常用的三类传感器。最火的自然是视觉传感器和雷达传感器。而雷达传感器又可分为，毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达三种。一般的自动驾驶算法工程师认为，多种传感器融合是实现自动驾驶的关键。
而多传感器融合的原理是利用计算机技术，将多种传感器收集的信息和数据进行整合和分析，并综合评估，作出决策的信息处理过程。而特斯拉选择纯视觉化确实刷新了很多工程师的认知，虽然特斯拉加装了毫米波雷达，但是毫米波雷达无法对图像的颜色进行识别，且对横向出现的目标不敏感，对于较小物体的识别效果不佳，所以缺乏高程信息。
毫米波雷达的缺点，导致它很难分别禁止的物体，例如井盖和指示牌。同时毫米波雷达因为对颜色不敏感，所以对静止的白色物体的监测也会大打折扣，如果自动驾驶系统过分信任毫米波雷达的数据，会导致 汽车 通过井盖或者指示牌下方时，车会自动避险或者刹车，导致驾驶者崩溃。所以特斯拉将视觉感知结果与毫米波雷达结果进行融合时，感知结果如果不一致，特斯拉选择相信视觉感知而忽略毫米波检测。
不过视觉感知依赖车载摄像头，而摄像头作为光感元件，对周围环境的光照强度的变化极为敏感，这会对摄像头图像的准确性有着非常大的影响，所以天气和环境的变化，都会对特斯拉的全自动驾驶系统形成制约。为了在视觉感知的水准达到自动驾驶的要求，对系统的算法、算力以及决策力要求很高。
但是特斯拉的自动驾驶模式屡屡发生事故，2016年5月，美国一男子开启特斯拉Model S后自动驾驶模式，从背后追尾半挂卡车，导致当场死亡。同样的事儿又发生在2018年初，一男子开启了特斯拉Model S自动驾驶功能，撞上了消防车。所以众多事故也间接说明特斯拉的自动驾驶系统存在不小的问题。
和特斯拉自动驾驶的视觉感知不同，华为采用3个激光雷达，配合摄像头和毫米波雷达等传感器进行数据融合。并且华为宣传要将96线车规级高性能激光雷达的成本压缩到200美元，甚至100美元。
而激光雷达由发射器、接收器、光束操纵器和信息处理系统，四个领域组成。工作原理是利用发射器发射的激光，通过接收器对时间差及相位差进行计算，用激光线数进行三维点云图的描绘，建立周边环境的图像信息。
激光雷达因为线数不同，建立的图像也有差距。所以要用激光雷达成像技术实现自动驾驶，激光雷达线数至少要达到16线以上，才能3D建模成像。虽然激光雷达成像清晰，综合性能最佳，但是激光雷达也有一个硬伤，那就是价格不菲。
按照极狐阿尔法S的华为HI自动驾驶系统，配置了3个96线激光雷达和13个摄像头、以及6个毫米波雷达和1个车顶惯导、1个域控制器。这配置绝对吊打特斯拉，但是华为想要实现1000公里无干预自动驾驶，并且将96线激光雷达的价格，压倒200美元也是困难重重。
作为激光雷达技术引领者 Velodyne公司，旗下的16线激光雷达售价高达4000美元，128线激光雷达的售价更是超过8万美元，如此高昂的价格也是特斯拉放弃激光雷达的原因。不过根据数据显示，随着自动驾驶技术的普及，从2025年以后，预计全球每年会有600万辆新车，会搭载激光雷达。届时激光雷达的市场规模也有望突破50亿美元的大关，售价也会大幅下降。
如今我国一家创业企业，速腾聚创已经将125线固态激光雷达的售价降低到1898美元。目前华为HI自动驾驶系统，使用的的96线激光雷达也是由速腾聚创提供，虽然速腾聚创已将激光雷达的价格大幅压缩，但是单个激光雷达的采购成本，也远远超过2百美元。所以美团老总王兴公然发微博嘲笑华为，说华为和特斯拉的忽悠能力旗鼓相当。
华为的策略很明确，就是通过压价赔本卖，实现华为全自动驾驶的普及，并通过量产降低成本，在未来实现盈利。 但是激光雷达的核心MEMS传感器的元器件，都被欧美国家的电子巨头垄断。
涉及光学信息处理系统的主控芯片和模拟芯片市场，基本被美国半导体公司垄断，尤其是激光雷达的主控芯片90%的市场被美国赛灵思掌控。而华为目前还被美国制裁，想获得国外零配件基本没戏。
此时就不得不佩服华为的前瞻性了，因为华为很早就在光电半导体领域发力，在2012年和2013 年分别收购了英国光子集成公司和比利时Caliopa 公司，这两家公司都是从事硅光技术开发的企业。通过这两次收购华为成为国内首家掌握硅光子技术的公司。目前华为已经在光电领域成为全球顶尖的公司，但是居安思危，依旧没有忘记布局。
华为先后投资多家激光雷达MEME传感器的相关的公司，例如纵慧芯光、南京芯视界等多家公司，还在今年6月入股长光华芯。而长光华芯，是中国唯一激光芯片制造和研发的企业，可以理解为长光华芯的产品都是咱们中国的技术和产品，完全具有自主知识产权，同时还有完整的工艺平台和生产线，华为采购长光华芯的产品，可以完全不看美国人的脸色。
华为觉得这样还是不太靠谱，所以华为海思在2019年投资18 亿元，在武汉建设华为海思光芯片工厂。值得一提的是，华为选择在武汉建立光芯片工厂的原因，是因为武汉是中国最大的光谷，类似美国的硅谷，专门从事某一领域的 科技 开发工作。
同时武汉光谷，也是我国最大的光电器件研发基地，其科研能力和技术能力仅次于北、上、深位居中国第四，所以华为就是借这个地方，整合整个光谷企业的资源和技术，把中国集中力量办大事的习惯发扬一下，一举突破美国技术封锁，同时把激光雷达的价格压下来，做成白菜价，以后让新能源 汽车 的价格便宜一点。
华为这一路走来确实不容易，不过随着我国5G不断加深，我国主推的C-V2X技术，成为车联网的国际标准。V2X即是一种车用无线通信技术，是实现车辆与万物互联的关键技术，以后可以通过 汽车 连接手机，甚至家里的电冰箱、电视还有马路上的所有 汽车 都能实现全面互联。
V2X成为国际标准，意味着未来各个国家生产的新能源 汽车 ，联网都要采用这项技术，华为就是做5G的，所以依托C-V2X的技术，可以大幅提升自动驾驶的安全性和便捷性。因为以后的 汽车 之间都会有数据传输， 汽车 视野受阻也没关系，有数据传输系统就知道你在哪。
所以华为在自动驾驶领域超越特斯拉并不是难事，但是要彻底打破美国的技术封锁，还需要一些时日。
老子云：天地所以能长且久者，以其不自生，故能长生。华为一路走来，只有一个目标，扎根在技术之中，不断创造出新技术，推动人类发展，才能长盛不衰。也期待华为能走得更远。
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