无人机和无人驾驶已经到来,电动汽车的春天还会远吗

天骄

最近一段时间,“无人”两个字频频出现在新闻媒体之中,在MWC2015上,奔驰推出无人驾驶汽车;在前几天的新闻上面,百度和交通部一起研发无人驾驶汽车;白宫被无人机入侵,汪峰求婚章子怡,用无人机送戒指。快递公司用无人机送快递……

无人机

某歌星用无人机送戒指向某影星求婚

天上飞的,地上跑的突然都无人化了,这是为什么呢?无人化对新能源汽车,特别是电动车会有什么影响呢?

一、无人机是如何兴起的?

无人机的历史其实非常久远,二战时期德国轰炸伦敦的V1飞弹(巡航导弹的雏形),其实就可以算作是一种无人机。

二战之后,无人机在军事中的应用也非常广泛,1964年,中国大陆就打下过美国的无人侦察机。到了90年代以后,无人机更是无所不能。海湾战争是无人机引诱伊拉克防空雷达开机;阿富汗反恐是无人机直接发射武器,斩首了塔利班和基地组织的头目。

不过,虽然军用无人机的技术发展由来已久,但民用无人机却一直很罕见,个人买得起的无人机就更少了。这主要是因为无人机的价格昂贵,技术复杂,只有不计成本的军事用途和专业应用才用得起。

而智能手机和电动汽车的出现改变了这一切。

当苹果在2007年发布iPhone以后,智能手机革命开始,全世界的人们都换上了功能强大的智能手机。

而智能手机的兴起,带动了微电子产业链的崛起,摄像头、微处理器、内存、闪存,价格每年都在飞速下降。

而这些元件,恰恰是无人机所需要的核心元件。智能手机兴起的结果就是无人机的成本迅速降低,售价飞速下降,无人机从专业军事领域飞入了寻常百姓家。

除了微电子元件的降价,电池的因素也不容忽视。随着智能手机和电动汽车的发展,锂电池的生产规模也迅速扩大,特别是电动车用的高倍率放电的动力锂电池发展迅速。

动力电池的发展使得电动无人机成为可能,而且电池加电机要比构造精密,寿命有限的微型发动机便宜得多。

目前,流行的民用无人机主要是类似直升机的四轴飞行器。四轴飞行器的原理非常简单,飞控因为微电子的进步变得容易,价格相比之前的天价,已经相对便宜了很多。

玩具级别的四轴飞行器只要200元左右,专业级别能送戒指,能航拍,能入侵白宫的价格也不过几千元到1、2万。远比汽车便宜,几乎人人都买的。

所以,廉价的民用无人机其实是智能手机发展的红利,是智能手机的崛起促成了民用无人机的发展。

二、无人驾驶汽车是如何出现的?

汽车最早是个纯机械的东西,仪器仪表的电子元件都很少。但是随着技术的发展,汽车上电子设备越来越多,最近几十年汽车的发展,其实是汽车向电子化发展。

最早出现的电子化智能化设备是ABS,简单的电脑根据传感器传输的数据控制刹车,避免抱死造成汽车失控。

后来,油门也电传了,人踩下油门是控制电子信号,而非直接控制进气。车载电脑根据电子信号来通过马达来控制节气门。

在后来,方向盘也是电传,人转动方向盘并非直接控制前轮转向,而是电脑解读人的动作来转动方向(英菲尼迪)。

至此,汽车成为了一个完全电子控制的设备,理论上,取消方向盘、油门、刹车。给驾驶员一个鼠标,滑动控制方向,左键控制油门,右键控制刹车,驾驶员也能像玩赛车游戏那样开车。

汽车操控全部采用电子信号,这就给无人驾驶打下了基础,只要有足够高的人工智能,能根据路况和传感器反馈的数据做出准确判断。汽车就可以不需要驾驶员。

而核心问题就变成了,能采集足够信息的传感器(包括摄像头),对传感器数据的处理(包括图像识别),以及人工智能做出的判断。

这些东西依赖于软硬件技术的进步,和硬件的计算能力达到一定水平,传感器的探测能力和分辨率达到一定高度,人工智能的软件水平达到一定高度,就会自然而然的产生。

谷歌无人驾驶,实际上收购一个很小的公司获得的,当市面上有了强大的处理器,足够清楚的摄像头,探测距离足够远的激光雷达,只要有几个天才会编写人工智能的程序,无人驾驶就水到渠成了。

三、无人机和无人驾驶汽车兴起的背后

分别看过无人机和无人驾驶汽车的兴起,我们很容易发现,他们的出现和兴起都是电子技术进步的结果。

而在这背后是IT行业一个古老的定律(1965年提出,在IT行业已经算石器时代了)——摩尔定律。这个定律是由英特尔(Intel)创始人之一戈登·摩尔(Gordon Moore)提出来的。其内容为:当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。换言之,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔18-24个月翻一倍以上。

无人机和无人驾驶的核心硬件都是微处理器,只有技术进步到一定程度,微处理器能够出来复杂数据的时候,无人机和无人驾驶汽车才有可能出现。

各种传感器的核心同样是微处理器,摄像头需要CMOS和ISP芯片,激光雷达需要发射接收器和DSP处理芯片,还有GPS芯片、气压计……。

这些东西归根结底都是晶体管制成的集成电路,符合摩尔定律,每18-24个月翻倍,或者同样价格性能提升,或者同样性能价格降低。

其实,如果把导弹或者飞机的导航系统、自动驾驶系统算作无人驾驶的话,应该说无人驾驶很早就出现了。

但是,无人驾驶汽车和无人机能出现在我们的生活中,让我们可能买得起用得起,就是摩尔定律下,电子元件不断降价的结果了。

IT行业的一个古老定律,造就了今天的无人机和无人驾驶汽车。

四、电动车的春天还会远吗?

前面我们说无人驾驶汽车的时候,谈到了汽车最近几十年的电子化。而汽车电子化的终极目标就是无人驾驶电动汽车。

相对于燃油车,电动车用电机和电池取代了发动机和变速箱、油箱。这意味着电动车采用电控更加方便,无人化,智能化更便利。

而电动车的核心部分包括电池、电机,电控,而这个电控部分恰恰也是符合摩尔定律的。就是说未来的电动车电控部分会越来越便宜。

而电机,电池组也都需要控制芯片或者监测传感器,它们也符合摩尔定律,虽然幅度没有那么大,但是电机、电池也会逐步降价。

而电动车还涉及到充电问题,充电同样需要控制芯片,控制芯片同样符合摩尔定律。

无人机和无人驾驶的兴起,说明微电子行业的进步已经把无人化这种高大上的东西平民化。而电动车成本的降低,普及率的提升也要依赖于微电子技术的进步。

无人机和无人驾驶已经到来,电动汽车的春天还远吗?

作者:天骄

来源:第一电动网

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