激光雷達成本猛降90%,谷歌將稱霸無人駕駛?
2017-02-08 來源:OFweek激光網(wǎng) 評論:0 今年1月8日,谷歌自動駕駛公司W(wǎng)aymo CEO Krafcik(克拉??宋鳎┰诘滋芈杀泵绹H汽車展前夕宣布,其自動駕駛系統(tǒng)中的關(guān)鍵組件——激光雷達的成本相對于項目開始之時,已經(jīng)下降了百分之九十,從超過7萬美元直落至7500美元。
消息一出,業(yè)內(nèi)普遍認為,重要部件成本的大幅下降將大大有助于谷歌加速其自動駕駛項目的商業(yè)化進程,甚至讓自動駕駛行業(yè)大踏步前進。然而如此振奮的消息,Waymo卻未選在外界關(guān)注度極高的CES期間發(fā)布,在人看來,頗有些微妙的感覺。
Waymo這家才獨立的公司是運用了何種神通,把價殺得如此厲害?是什么讓W(xué)aymo避開了CES的聚光燈?只是時間上的巧合,還是另有隱情?
帶著這些疑惑,智東西多方求證,試圖進一步挖掘Waymo這次發(fā)布會提到的,以及未在發(fā)言中透露的訊息。
成本暴跌背后 偽降價還是真創(chuàng)新
谷歌原本采用的是激光雷達行業(yè)頭牌廠商Velodyne的頂級產(chǎn)品HDL-64E,采用64線激光規(guī)格,性能出眾。它應(yīng)用發(fā)射激光接收反射的原理,描繪出周圍空間的3D形態(tài),精度極高,甚至能夠探測出百米內(nèi)人類的細微動作。然而高端的性能背后是昂貴的價格,其價格高達75000美元。加之其他設(shè)備,谷歌每輛測試車的自動駕駛組件簡直是天價。在2012年的無人駕駛汽車峰會上,谷歌透露,其自動駕駛汽車安裝了 15萬美元的額外設(shè)備——價格是其測試用車雷克薩斯RX450h的2倍還多。
圖為HDL-64E機械式激光雷達
高昂的硬件成本成為了巨大的拖累,讓谷歌難以忍受。據(jù)外媒報道,谷歌在前年年末開始招聘工程師,進行激光雷達的自行研究與開發(fā)。一年多過后,這個一直沒有消息放出的團隊終于有了成果,拿出了分別負責(zé)探測遠方和近處的兩款激光雷達,并將其成本降低了九成。
媒體紛紛喧囂:自動駕駛即將普及。但情況果真如此?
谷歌何以將激光雷達的成本降低如此之多,智東西了解到三種可能。
1、價格≠成本
根據(jù)國內(nèi)自動駕駛公司的消息,激光雷達的昂貴,一大原因其實是壟斷。在自動駕駛業(yè)內(nèi),雷達與攝像頭提供的解決方案雖然價格較低,然而效果卻始終不如高端激光雷達。大部分廠商為了保證安全與精確,往往采用最頂尖的激光雷達。而目前最尖端的64線激光雷達只有Velodyne一家公司能夠生產(chǎn),這使得其在高端激光雷達市場一家獨大,缺乏競爭,讓下游廠商沒有議價余地。所以實際情況是,激光雷達成本雖高,Velodyne更多是憑借著其壟斷地位,依靠“價格黑箱”,從下游廠商賺取著高額利潤。
所以Waymo將激光雷達成本降低,并不應(yīng)該以7萬5000美元的售價作為基準,而是應(yīng)該以HDL-64E的制造成本價格來比較,不過這涉及商業(yè)機密,能夠制造該型激光雷達的公司又僅此一家,信息透明度低,具體數(shù)額難以準確估計。
由此看來,Waymo避開了汽車大廠齊齊亮相的CES,而選在底特律北美車展前夕宣布這個消息,或許是出于底氣不足——本來東西就沒那么貴,90%其實是一個夸大的幅度。
2、或采用新技術(shù)
不過Waymo不選擇CES,或許也是想要避開競爭對手,最大限度地吸引媒體注意力。在與一位來自清華大學(xué)的自動駕駛從業(yè)者交談中,智東西得知了Waymo激光雷達降價的另外一種可能——Waymo或許轉(zhuǎn)變了技術(shù)路徑,開發(fā)出了比其原本采用的機械式激光雷達更便宜的固態(tài)激光雷達。
機械式激光雷達的高成本很大一部分來自于它的復(fù)雜結(jié)構(gòu),其中精密光學(xué)元件非常多,并且在自動駕駛需求中還需要多條(8,16,32,64等規(guī)格)激光發(fā)射線,線數(shù)的增加大大增加了安裝調(diào)試的難度。更加致命的是,目前尚無能夠應(yīng)對此種任務(wù)的自動化生產(chǎn)機器,所有機械激光雷達都是熟練工一步步手工安裝并進行調(diào)試的。因此,生產(chǎn)激光雷達需要耗費大量的人工,同時產(chǎn)能還低的可憐。人工成本高昂,難以大規(guī)模、自動化生產(chǎn),使得機械式激光雷達的價格居高不下。
正是這一點給了一家公司機會。德國初創(chuàng)公司Quanergy就看中了激光雷達的大好前景,獨辟蹊徑,繞開了復(fù)雜的機械式結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)而制造靜止的、可大量生產(chǎn)的“固態(tài)”激光雷達。通過類似于相控陣雷達的技術(shù),固態(tài)激光雷達可以調(diào)節(jié)激光相位的發(fā)射器陣列來改變激光的角度,用電磁的方法實現(xiàn)掃描。正如宙斯盾上的相控陣雷達,無需轉(zhuǎn)動,便能完成探測。
上圖灰色部分即為相控陣雷達
固態(tài)激光雷達直接將發(fā)射、接收、處理原件都做到了一張芯片上,可以直接和成熟的微電子產(chǎn)業(yè)合作,進行大規(guī)模、自動化生產(chǎn)。
Quanergy生產(chǎn)的8線固態(tài)激光雷達S3,就將售價直接壓到了300美元以下,并且體積大大縮小,甚至可以直接嵌入車體。但是其中仍然存在其他技術(shù)難點,使得高性能的64線固態(tài)激光雷達遲遲無法面世。
Quanergy S3
Waymo這一次突然宣布將成本極大降低,可能是在固態(tài)激光雷達技術(shù)上取得了突破,生產(chǎn)出了性能夠用的新型固態(tài)激光雷達。
不過由于固態(tài)激光雷達無法360度轉(zhuǎn)動,不能探測自身背后,所以需要四枚分布在車輛的四個角,相互配合。如果waymo應(yīng)用了這項技術(shù),今后應(yīng)該可以從其測試車的四角中看出端倪(示意圖如下)。
3、工藝獲得突破
國內(nèi)自動駕駛公司馭勢科技CEO吳甘沙則告訴智東西,谷歌激光雷達成本進展的最大可能是工藝上有了突破。
他認為谷歌的技術(shù)團隊,的確是擁有自主開發(fā)激光雷達的實力的。谷歌自動駕駛團隊在組建之初從卡耐基梅隆大學(xué)(CMU)的機器研究所(Robotics Insititute)搜羅了大量人才,而該研究所在激光雷達領(lǐng)域?qū)嵙妱?,智東西記者也在其官網(wǎng)中發(fā)現(xiàn)了許多激光雷達研究項目。
同時谷歌從2015年底公開招聘激光雷達技術(shù)人才,憑借其名氣,吸引到具有實力的大牛不成問題。
同時谷歌之前雖然主要關(guān)注軟件層面,但長期路測,也必然在激光雷達方面積累了豐富經(jīng)驗。加之實力強大的技術(shù)團隊,在激光雷達制造商取得突破也是順理成章。
而具體是在生產(chǎn)流程中的哪一個方面獲得突破,第一種路徑是開發(fā)出了針對機械式激光雷達的自動化生產(chǎn)工具,極大提高了生產(chǎn)效率。
第二種則可能是技術(shù)團隊重新設(shè)計了整個機械式激光雷達的結(jié)構(gòu),使其更易于生產(chǎn)、組裝。
對于谷歌生產(chǎn)固態(tài)激光雷達的可能,吳甘沙表示,現(xiàn)在固態(tài)激光雷達技術(shù)尚不成熟,短時間內(nèi)應(yīng)該無法制造高端規(guī)格的產(chǎn)品。另外從成本上來看,如果采用了固態(tài)技術(shù),其成本價格應(yīng)該遠遠低于7500美元。
在以上三種可能性中,具體情況究竟如何,Waymo方面捂得太嚴,需要根據(jù)其后續(xù)動態(tài)確認。但不管是哪種可能,Waymo此次已經(jīng)亮出了自己的硬件實力,吸引了足夠多的眼球,讓人們對令人失望的谷歌自動駕駛項目重拾了興趣。
谷歌自動駕駛之痛:八年浮沉 未畢一功
再回顧谷歌的自動駕駛項目,它已經(jīng)默默耕耘了八年,積累超過兩百萬公里路測數(shù)據(jù),然而在對手們都朝商業(yè)化大步邁進的時候,谷歌卻沒給出什么振奮人心的消息。
一開始的谷歌心比天高,想要在自動駕駛時代開辟汽車制造業(yè)務(wù),造車與無人駕駛技術(shù)兩頭抓。然而能夠上市的車遲遲不見蹤影,無人駕駛技術(shù)也遠遠未能成熟,現(xiàn)實卻給了谷歌狠狠一擊,或者說,是連環(huán)擊:
項目創(chuàng)始人塞巴斯蒂安·特龍、CTO克里斯·厄姆森、核心工程師安東尼?萊萬多斯基相繼離職,緊隨這三人的,還有道·伯爾尼蒂、克萊爾·德勞萊、列奧·儂、朱家俊等一串名字,無一例外,都是谷歌自動駕駛項目的高級技術(shù)人才。
遭此重創(chuàng),谷歌也意識到,自動駕駛項目遲遲無法商業(yè)化,無法投入實用,正在耗盡技術(shù)團隊的熱情和耐心。
谷歌首先放棄了單打獨斗,在去年年中宣布與FCA(菲亞特克萊斯勒)達成合作,在菲亞特提供的汽車上測試自動駕駛系統(tǒng)。而在去年12月,谷歌又將自動駕駛項目分離出去,建立了獨立公司W(wǎng)aymo。外界普遍將此解讀為谷歌正加速其自動駕駛商業(yè)化進程。
這樣,谷歌就再次做回了開發(fā)安卓時候的角色——一個專注于軟件方面的系統(tǒng)服務(wù)供應(yīng)商,這或許是它的強項。然而此時的谷歌比彼時要被動得多,機密的自動駕駛系統(tǒng)和路測數(shù)據(jù)既無法開源,同時又缺乏足夠多的合作伙伴來獲得更多的數(shù)據(jù),進一步完善系統(tǒng)。
Waymo只能整天盯著旗下數(shù)十輛自產(chǎn)試驗車和改裝的雷克薩斯RX450h,以及菲亞特提供的100輛Pacifica,苦哈哈地路測,跑數(shù)據(jù)。這位自動駕駛行業(yè)最先起步的老大哥,仿佛一個中年農(nóng)夫,眼巴巴地望著自己滿地跑的雞崽,希望他們快快長大,下出金蛋。
而此時的特斯拉在做什么?去年這家公司賣出了超過7萬臺支持自動駕駛的電動車,早就憑借著巨大的用戶數(shù)量,在數(shù)據(jù)收集上一騎絕塵了,并且憑借著這些不斷累積的數(shù)據(jù)持續(xù)升級著自家的自動駕駛系統(tǒng)Autopilot。
頂級人才流失,自研量產(chǎn)車失敗,缺少更多合作伙伴,數(shù)據(jù)收集緩慢,谷歌的自動駕駛項目陷入了泥淖。一種聲音始終不斷:谷歌的自動駕駛落后了。
谷歌的野心:在汽車上再造一個系統(tǒng)帝國?
此時的Waymo宣稱在關(guān)鍵組件上取得了突破,無疑是對外界質(zhì)疑的有力回擊,同時也給合作伙伴喂了一顆定心丸;另一方面,也意在展示,自己已在核心硬件上具有很強競爭力。
此前外界認為谷歌在自動駕駛行業(yè)的商業(yè)模式主要有兩種:
一是自己造車,搭載自家自動駕駛系統(tǒng),類似于特斯拉。
二是自動駕駛系統(tǒng)的底層供應(yīng)商,在谷歌放棄自主造車后,人們紛紛認為這就是谷歌今后在自動駕駛領(lǐng)域的角色。
然而在現(xiàn)今競爭者眾多的形勢下,只有一套自動駕駛軟件,對下游的客戶——汽車制造商們來說,顯然不夠看。于是谷歌走出了第三條道路:軟硬件一體解決方案的提供者。
此前谷歌在自動駕駛硬件方面并無太大建樹,雖然實現(xiàn)了其他傳感器的自主生產(chǎn),但它們卻并不比別家的優(yōu)秀,而關(guān)鍵的激光雷達還得依賴于Velodyne。而Waymo現(xiàn)在已身攜自動駕駛系統(tǒng)與激光雷達兩大核心技術(shù),有能力提供一線水平的軟硬件一體的解決方案,對許多急于加速自家自動駕駛進程的汽車制造商們,這將是一個無法忽視的潛在合作伙伴。
就在去年12月前,本田宣布,正與Waymo進行自動駕駛項目合作的談判。Waymo在該次發(fā)布會上放出的利好消息,顯然直指本田,要在談判中增加自己的籌碼,同時也通過秀出實力增加對方合作的意愿。在此之外,這也能吸引更多尚未找到合作對象的汽車制造商。
有足夠的合作伙伴對無力造車的Waymo來說,具有極大的意義——這意味著更多的測試用車,更多的路測數(shù)據(jù),更快的商業(yè)化進程,這是一個越滾越大的雪球。
Waymo要做一個硬件供應(yīng)商?可能,但遠不止于此。Waymo CEO 不止一次提到,他們的目標是幫助汽車廠商們完成汽車駕駛的無人化。Waymo的野心是做自動駕駛的龍頭,要讓自己的自動駕駛系統(tǒng)占領(lǐng)市場,硬件只是這個目標的切入途徑。如果以后誰想購買Waymo的硬件,很可能會與其簽署排他性協(xié)議——買了我的激光雷達,就得用我的自動駕駛系統(tǒng)。
有越多的車搭載Waymo的自動駕駛系統(tǒng),它就越可能形成規(guī)模效應(yīng),越能構(gòu)建起一個Waymo主導(dǎo)的系統(tǒng)生態(tài)。到時候,無論Waymo造不造車,它都能憑借著在這個生態(tài)中的核心地位獲利。
一家歡喜幾家愁:壟斷者顫栗 初創(chuàng)瑟縮
Waymo這次CES后的發(fā)布會更像是藏到了最后的殺手锏,在競爭對手們招數(shù)紛紛使盡之后,突然亮出,聲稱核心部件成本降低了百分之九十,無疑在行業(yè)中投下一顆重磅炸彈。且不論這顆炸彈的噸位是否如Waymo所言的那樣足,它都已經(jīng)向外傳遞了Waymo鮮明的信號:你以為我掉隊了,其實我實力依然強勁。
而在Waymo宣布其激光雷達成本降低90%后,計算機視覺明星公司Mobileye股價應(yīng)聲而跌4.4%——后者主要依靠攝像頭提供自動駕駛解決方案,是該領(lǐng)域最大的供應(yīng)商。
對于和激光雷達存在一定競爭關(guān)系的普通雷達與攝像頭來說,它們在性能上天生處于弱勢,此前憑借成本優(yōu)勢,成為了現(xiàn)階段自動駕駛系統(tǒng)的主流硬件設(shè)備,一旦在成本上不再占優(yōu),其生存空間將遭到嚴重的擠壓。即便因為激光雷達在某些天氣情況下無法工作,攝像頭與普通雷達作為重要輔助無法舍棄,但是對于Mobileye來說,它在行業(yè)內(nèi)的地位將大不如前。
而讓谷歌又愛又恨的Velodyne,此時則從之前的合作伙伴變成了對手。Waymo在成本上獲得的突破,他們首當其沖。有趣的是,Velodyne旗下最便宜的激光雷達PUCK,價格在7999美元,比Waymo宣稱的制造成本高近500美元。而其激光規(guī)格只有16線,各項參數(shù)與頂尖的HDL-64E相差甚遠。
而Waymo方面還稱,如果投入量產(chǎn),新激光雷達的成本還可以降低。如果真是如此,Velodyne將面對Waymo更嚴苛的競爭。事實上,Velodyne在去年就承諾過將不斷降低激光雷達的生產(chǎn)成本,并且在產(chǎn)品上做出了努力。該公司的PUCK即是應(yīng)用了固態(tài)方案生產(chǎn)的型號,不過其中仍然有許多機械組件,所以只是一個“混合固態(tài)”激光雷達,成本依然高昂。
同時Velodyne正在擴建其生產(chǎn)工廠,建設(shè)完成后其廠區(qū)面積將擴大至原來的五倍。此外Velodyne也在開發(fā)適配激光雷達生產(chǎn)的自動化機器——例如可以完成高精度裝配的機械臂,其提高的生產(chǎn)效率將以十倍計,據(jù)稱公司已經(jīng)將其投入生產(chǎn)。
如果連大公司都感受到了壓力,就更不用說那些初創(chuàng)企業(yè)了。一旦有巨頭拿出了技術(shù)和成本上都更好的成熟方案,并憑借其渠道快速推廣,那么留給初創(chuàng)公司們的時間和空間,都不會太多。在此情形下,無論是做雷達還是做計算機視覺方面的小公司們,如果不能拿出足夠吸引人的成果,只能面臨倒閉,或者稍好一點,被行業(yè)大佬們收購。大佬們不斷地入行、不斷拿出黑科技,將為自動駕駛行業(yè)建立起資本壁壘、技術(shù)壁壘,留給初創(chuàng)公司的窗口正在關(guān)閉。
不過對于自動駕駛整個行業(yè)來說,盡管Waymo放出的消息,對業(yè)內(nèi)其他基于激光雷達、普通雷達以及攝像頭提供自動駕駛解決方案的廠商都造成了打擊,但這對推動自動駕駛卻是一個利好。一方面,它在拉低自動駕駛先進解決方案的成本;另一方面,它目前看上去占據(jù)優(yōu)勢的成本又會逼迫其他廠商不斷進行創(chuàng)新,為行業(yè)產(chǎn)出新的可能。
曾經(jīng)的先驅(qū)迎頭趕上 谷歌無人駕駛要王者再臨
我們或許都不記得谷歌無人駕駛項目上一次帶給我們驚喜是什么時候了。最近幾年,眼看著對手們大踏步前進,谷歌在其自動駕駛項目上卻沒能取得太大的實質(zhì)性成果,對于一家全球市值排名第二的公司來說,這顯然不太符合人們的期望。
對于其團隊成員來說,這必定也是無比郁結(jié)的——誰能接受自己在一場比賽中最先出發(fā),跑著跑著就掉隊了呢?何況還是谷歌這樣一位明星選手。
而這次Waymo從硬件方面入手,來了個彎道超車——我們都知道谷歌在硬件上的成績,無論是谷歌眼鏡,還是MOTO X,它們的失敗都還歷歷在目。但這一次他們顯然下了狠心,不僅實現(xiàn)了激光雷達的自產(chǎn),還把這一核心部件的成本降到了其他競爭對手所不及的價格。而在日前,美國加州車輛管理局(DMV)披露的11家公司自動駕駛汽車的路測數(shù)據(jù),顯示了谷歌在自動駕駛系統(tǒng)方面的恐怖實力——谷歌的自動車輛需要的每千英里人為干預(yù)次數(shù)只有0.2次,即平均行駛5000英里才要求司機對突發(fā)的事件進行干預(yù)。而排名第二的日產(chǎn),平均每行駛150英里就會需要司機的參與。
在這樣耀眼的數(shù)據(jù)下,能夠拿出軟硬件一體化解決方案的Waymo,在自動駕駛領(lǐng)域的綜合實力,儼然是第一梯隊了。
谷歌無人駕駛項目氣勢洶洶地從發(fā)展的低谷中殺了回來,要拿回自己作為這個領(lǐng)域先驅(qū)的尊嚴。但其尊嚴不僅僅在于拿出了低成本的核心硬件,更在于谷歌的龐大規(guī)劃:盡管在發(fā)布會上秀的是肌肉,Waymo CEO在發(fā)言中卻不離“合作”與“幫助”,這顯然是擺好了姿態(tài),要吸收更多車廠加入自己的陣營。
以這樣一種軟硬兼施的方式,谷歌正在汽車上建立自己的另一個帝國。
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