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【晨报关注】基于5G的无人驾驶道路清扫车五一前将亮相芙蓉湖畔

作者:凯时娱乐  来源:凯时娱乐官网  时间:2019-11-03 06:19  点击:

  未来,80%的5G设施将用于无人驾驶汽车等物联网。为抢占这一巨大的5G产业发展先机,一个国内乃至国际最先进的5G网联自动驾驶团队——由北京邮电大学副校长温向明教授领导的科研团队,正在许昌5G泛在小镇夜以继日地忙碌着。

  3月6日上午,芙蓉湖畔,一派欣欣向荣的景象。在芙蓉湖东北部的网络与交换技术国家重点实验室(北邮)许昌基地里(以下简称北邮许昌基地),一个国内乃至国际最先进的5G网联自动驾驶团队,正在夜以继日地忙碌着。

  “用5G通话、看电影、玩游戏等都只是5G简单、初步的应用。未来,80%的5G设施将用于无人驾驶汽车等物联网。这是更复杂、更高级的应用,也是5G最大的产业。目前,世界各国都在争抢这一巨大的蛋糕。我们与‘森源’合作开发的无人驾驶新能源道路清扫车,将是在5G场景下运行的,所用技术比普通的无人驾驶技术更先进,在国内乃至国际上都属顶尖技术。”来自北京邮电大学的许昌北邮万联网络技术有限公司副总经理刘国泰说。

  他介绍,从事技术研发的5G网联自动驾驶团队是由北京邮电大学副校长温向明教授领导的,下设通信新技术、宽带通信网络、通信及信息处理和下一代网络4个研究室,共拥有教授4名、兼职教授3名、副教授4名,以及100余名出色的博士和硕士研究生。

  其中,在我市从事5G网联自动驾驶技术研究的20多人,都是温向明教授团队中的佼佼者,掌握多项国际前沿技术,目的就是帮助我市占领5G技术制高点,在这一领域实现“弯道超车”,抢占无人驾驶汽车产业这一前景不可限量的大蛋糕。

  多年前,国际、国内许多知名车企开始开发无人驾驶技术并取得了一些成果,比如美国著名电动汽车生产厂家“特斯拉”。

  今年五一之前,温向明教授带领的5G网联自动驾驶团队,将在芙蓉湖畔进行无人驾驶道路清扫车的首次试验。它集车辆无人驾驶技术与道路自动清扫技术于一体,重要性不言而喻。

  3月6日11时许,北京邮电大学先进信息网络北京实验室的路兆铭博士正在北邮许昌基地和几名同伴埋头研究车辆底盘自动化改造。他说,此次试验,简单地讲就是在“森源”新能源道路清扫车的基础上,安装自动控制系统,实现无人驾驶、无人清扫。

  试验主要包括两大部分内容:一是构建5G网络环境系统,包括建设5G基站、位于芙蓉湖畔试验场地上的路侧传感器系统和边缘计算系统3部分。二是对“森源”的新能源道路清扫车进行升级改造。其中,传感器、雷达等是车辆的“眼睛”,自动控制系统是车辆的“大脑”,还需要对车辆的方向盘、油门、刹车和道路回收系统等进行全方位升级。两大部分有机结合,就可实现车辆在5G环境下无人驾驶、自动清扫。

  朱永智是森源集团车辆板块的副总经理,具体负责此次对接、改造工作。据他透露,集团生产的新能源道路清扫车,目前在人工驾驶下已部分实现了道路的自动清扫。这种清扫车前面装有高压喷水装置,在进行道路清扫前先向路面喷洒水雾,以防止在作业过程中扬尘;进行清扫作业时,清扫车尾部的两个扫盘一个顺时针转动,另一个逆时针转动,能把路面上的尘土、落叶、果皮、纸屑等垃圾回收到车辆中部的垃圾箱里,然后运送到垃圾处理场进行处理。

  目前,温向明教授的5G网联自动驾驶团队正在对车辆底盘进行改造。改造全部完成后,无人驾驶道路清扫车就可通过车身上的多个雷达、传感器等,在路侧感知系统的配合下,将道路上的行人、车辆、树木等信息,随时通过5G网络传输给控制系统;控制系统根据云计算、边缘计算的结果发出指令,一方面控制车辆的启动、行驶速度、方向等;另一方面实现自动作业,对路面上四处分布的垃圾进行清扫,回收进车辆的垃圾箱内。

  刘国泰介绍,这一试验的科技含量极高。首先,所有试验都是在5G场景下进行的,要求网络必须安全、稳定,网络传输速度更快,时延(从网络的一端传送到另一个端所需要的时间)更低。为满足上述要求,继联通公司去年在芙蓉湖畔建立了5G基站后,移动公司也正在这里建设5G基站。

  其次,此次试验包含自动驾驶、云计算、边缘计算、高精度定位、卫星导航等多种高新技术。

  大家可能都听说过云计算,如阿里云、百度云、腾讯云,到底什么是云计算呢?李开复曾打过一个很形象的比喻:钱庄。最早,人们只是把钱放在枕头底下。后来有了钱庄,很安全,不过兑现起来比较麻烦。现在发展到可以到任何一个银行网点取钱,甚至通过ATM随时随地取钱,就像用电不需要家家装备发电机,直接从电力公司购买一样。

  云计算就是这样一种变革——由百度、阿里这样的专业网络公司建设远程计算机存储、运算中心。在那里,成千上万台电脑和服务器连接在一起,就像一片电脑云。云计算可以让用户体验每秒10万亿次的运算速度。用户通过一根网线借助浏览器就可以很方便地完成计算、存储、访问等操作,使“云”成为资料存储和应用服务的中心。

  与云计算相对应的就是边缘计算,也就是将云计算的部分内容,改由网络设备就近直接计算,再把计算的结果直接输出给用户。

  云计算是集中式远程服务。用户需要先把信息或数据远距离传送给存储、运算中心,待其处理后再接收。边缘计算则是分布式就近服务,信息、数据处理既快速又准确,最适合为无人驾驶提供实时服务。

  这次试验的难度极大。无人驾驶道路清扫车在自动行驶过程中,在路侧感知系统的配合下,一方面要通过5G网络将道路上的行人、车辆等各种信息、数据实时传送给控制系统;另一方面控制系统要即时对这些海量的信息、数据进行云计算或边缘计算,然后迅速作出各种判断,发出指令。各种信息在传输过程中,一方面必须准确(车辆位置误差必须控制在厘米级),另一方面必须快速。一旦网络发生拥堵造成信息传递延时,后果不堪设想。

  可以设想一下,正在高速行驶的自动驾驶车辆,发现前面突然出现障碍物的时候,如果因为网络拥堵,导致刹车或拐弯指令晚了几秒钟到达,可能出现的后果会很严重。

  五一之前在芙蓉湖畔进行的首次试验,将全面解决上述难题,为我市的5G汽车产业找到突破口。

  北京邮电大学副校长温向明教授、北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室主任张平教授等5G专家、学者介绍,近年来,全球信息通信产业移动化、宽带化和智能化的发展趋势日益明显。随着传统工业与互联网的融合、物联网的蓬勃发展,无线数据流量快速增长,信息消费将成为经济增长新引擎。

  早在2015年10月,我国4G用户数已达3.28亿,标志着我国已全面进入4G时代。几乎与此同时,面向2020年及未来的第五代移动通信(5G)系统的研发在全球范围内如火如荼地开展。

  为了在5G发展中抢占先机,世界主要国家及相关企业纷纷加大5G研发投入力度,致力5G需求、关键技术、标准及频谱等方面的研究。车联网则是目前被普遍认同的5G应用突破口。

  为加速车联网的发展,早在2016年9月,奥迪、宝马、戴姆勒等德国车商就主动联合爱立信、华为、诺基亚、英特尔和高通等电信设备企业,成立了5G车联网协会(5GAA),致力5G的跨行业合作,目标是开发、测试和推广适用于车联网移动服务(包括自动驾驶等)的5G通信解决方案。

  去年1月,我国发布5G技术研发试验第三阶段规范。中国企业已在去年年底率先完成第二阶段测试,今年将进行大规模组网测试,预计2019年启动5G网络实际建设。

  我国的5G第三阶段测试将在近期启动,包括实验室测试和外场测试,主要聚焦5G基站、核心网与芯片终端互联互通和系统方案验证。工信部负责人表示,5G技术研发试验第三阶段,是5G实现商用之前非常关键的一个阶段。

  按照工信部的部署,我国将于2020年实现5G商用。为了让许昌赢得未来发展的“先手棋”,去年3月30日,“北邮—许昌基地”揭牌仪式在市城乡一体化示范区举行。依托该基地,该示范区在芙蓉湖周边规划、建设了许昌5G泛在小镇。

  去年11月15日,“2018年中国·许昌首届5G泛在峰会”召开,包括中国科学院、中国工程院院士陈俊亮,北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室主任张平在内的12位来自5G技术研究一线的专家齐聚我市。这标志着我市已成为我省乃至全国的“5G泛在”技术高地。

  在此之前,“北邮—许昌基地”已在芙蓉湖畔建起了一个覆盖1平方公里的5G试验网,并使用无人机具进行动态补偿覆盖,同时与许昌联通5G试验网进行了联通。

  经过双方的努力,一个涵盖5G三大应用场景,融合大数据、人工智能及VR/AR的实景化、实用化5G综合应用平台已经形成。

  一方是研究5G技术的“国家队”北京邮电大学,另一方是数字化建设领跑河南的许昌。目前,双方已探索、创新出产学研深度融合的“北邮—许昌模式”,形成了双向反馈互动的关系。

  一方面,北京邮电大学是先进技术的源泉,“北邮—许昌基地”是成果转化的载体,许昌是应用实践的试验田;另一方面,许昌是需求的牵引方,”北邮—许昌基地”是“产业—学术”的对接器,北京邮电大学是科研的基石。这个双向互动循环环境,既是引进外部人才的梧桐树,又是培养本地人才的培训班。

  市城乡一体化示范区相关负责人介绍,依托“北邮——许昌基地”,示范区还规划、建设了智慧信息化产业园,到今年3月初,已确定入驻园区的企业共有14家,其中许昌数智科技孵化器有限公司(运营公司)、河南润文电子科技有限公司、河南莱拓智能科技有限公司、河南盛世恒信自动化有限公司等4家高科技企业已经完成装修即将入驻,还有三原色众创空间、河南瑞辰机器人科技有限公司等9家企业正在办理入驻手续。

  温向明教授带领的拥有国际先进技术的5G网联自动驾驶团队,为何青睐面积不大、地处内陆、汽车产业基础也不雄厚的许昌?来自北京邮电大学的许昌北邮万联网络技术有限公司副总经理刘国泰进行了如下回答。

  首先,许昌市委、市政府对5G技术高度重视,明确要求建设“网络经济强市”。2019年1月30日出台的《许昌市新能源及网联汽车产业发展行动方案》提出,要抢抓网联汽车产业发展机遇,推动我市汽车产业向电动化、网联化、智能化、共享化方向转型发展,经过3年至5年的发展,使全市新能源及网联汽车产能达到20万辆,形成千亿元量级的新能源及网联汽车产业集群。

  今年年初,省政府出台了《5G产业发展行动方案》,提出在3年至5年内,全省中心城市实现5G全覆盖,许昌5G泛在小镇已经入选该方案。作为一个引领未来发展的5G高地,许昌5G泛在小镇必将产生聚变效应,吸收一批先进技术成果,协助提升许昌产业尤其是工业智能化水平,抢占新一轮经济转型发展的战略制高点。

  其次,许昌位于中原之中的区位优势、交通优势十分明显。作为郑州大都市区次中心城市,近年来,许昌把郑许一体化作为推动高质量发展的龙头工程,郑许之间在交通、产业、生态、功能、平台、空间等方面都在实现深度融合,发展前景不可限量。

  最后,许昌的工业基础雄厚,新能源汽车产业优势明显。许昌民营经济发达,工业竞争力位居全省第三,尤其是新能源汽车产业十分发达。作为其中的领头羊,森源集团是国内少有的同时拥有商用、乘用双重电动汽车生产资质的企业,已计划投资200亿元扩大新能源汽车产业布局。

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