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刘经南：车辆将成为移动智能计算终端
刘经南：各位领导，各位专家，各位同行，今天我受邀请参加2014(第五届)中国物联网大会，与大家共同交流一下我们最近一直在倡导的汽车物联网有关的一些进展、趋势和挑战。我们汽车物联网俗称也叫车联网，我将从车联网历程、目标、关键技术、挑战和相关战略几个方面进行介绍。大家知道，中国的现代化必须突破农业、农村、城市化、交通、能源、环境及大瓶颈的问题，而交通是解决这几大瓶颈问题的焦点和抓手。
在交通问题中，汽车公路交通由于具有国省市主干网和县乡镇网的齐备性又成为关键。这是我们国家在2010年时候的一个统计表，这个可以看到，我们国家交通的方式主要还是依靠公路，占了90%多，大家经常用的民用航空、铁路，甚至包括高铁，以及水运，都不到10%，在中国的整个交通量里面。但是公路交通的安全有关广大人民的生命，可以说我们的交通事故虽然在不断的降低，但是它的伤亡量还是很大的，每年接近100万的伤亡量，死亡量接近10万，这是我们国家的统计，按照联合国卫生组织的统计，我们比这个数字还要高的多得多。目前中国的汽车保有量最高将达到4亿辆，2013年底已经达到了1.37亿辆，美国现在是2.35亿辆建设汽车移动物联网，是贯彻党中央的一个安全发展战略，也是安全中国的重大举措。建设汽车移动物联网就有希望实现交通的零伤亡这样一个愿景，所谓零伤亡就是在目前的基础上减少90%的交通事故。
大家知道，2010年8月，京西藏公路持续了20天的大堵车，被世界称为中国超级世纪大堵车，2010年9月17日，11月17日北京全城大堵车，也令我们当时的总理温家宝高度的重视，另外，据世界上的统计，中国上班族每天上班路上花费的时间全球第一。我们国家中特大的城市都已经进入大规模交通拥堵的阶段，其余的660个城市2/3以上也都出现了高峰的拥堵现象，并将逐步的进入了全面的拥堵。另外一方面，交通是否畅通是考研政府管理水平的一个很重要的指标。根据全球多国的统计，交通拥堵造成国民经济损失占GDP的1%，如果到2010年，如果不采取任何措施，这个损失将翻一倍。
所以拥堵增加了能量的损耗和废气的排放，拥堵情况下的燃料消耗是自有巡航情况下燃料消耗的2倍，所以另外一个方面，拥堵造成了温室气体排放约占与道路运输相关的温室气体排放的17%。所以要控制，也是我们现在中央非常关注的一个方面。我们现在拥堵的治理大部分都是行政治堵的方法，这个不是一个治本的方法，治本应该是政策和科技治堵，才是治本的方法。所以建设汽车移动物联网可以实现交通的零堵塞，并在不增加新的地面道路的情况先减少90%的交通堵塞。另外一个可以提高道路交通的极限通行能力，实现以科技治堵代替当前的限号等行政治堵的管理策略。汽车移动物联网能建设畅通中国，有望实现重大交通重大结构性的节能减排，实现党中央绿色发展、可持续发展的战略。所以汽车移动物联网可以显著的降低交通污染，第一代的网就可以降低原来的1/10到1/42，并对交通污染实现总量控制，控制雾霾的形成，保障人民的健康安全。实际在我们国家可以说90年代就开展了智能交通的研究，有一些节点实际上是推动汽车移动物联网发展的几个关键点，我这里也把我们国家的发展历程提一下。
在90年代智能交通发展的前提下，2003年9月26日，当时的王大成院士带领了很多专家上书国务院，建议发展中国汽车的心脏，他说我们中国的汽车由于发展没有心，我们要发展中国汽车的心脏，使每一个汽车的计算机感知车况的这一部分成为我们国家主要的自主知识产权的产业。我们当时也参加了这样一个建议，在这个建议下，当时旺达成院士就说了这样的话，他说我老了，需要靠你们年轻一代专家院士继续推动，所以有一些院士在2010年8月，就是世纪大堵车之前，正好也向国务院建议要推动国家移动汽车物联网的建设和试点工程，甚至涉及重大专项，后来多次不同院士团队向国家建议，得到了发改委、工信部、国务院的多次批示，这个工作一直在推动。
下面我介绍一下相关的最近发展起来的关键技术，也是点到为止。
第一，像智能感知，就是传感器及传感信息网络的相关技术，体现是更全面、更实时的车辆状况信息获取、车辆控制和智能路况的感知。第二，更丰富、更实时的道路网络及环境信息，来推动汽车主动安全的这样一种理念和技术的发展。在这个基础上，多信息的融合技术。所以这个里面所谓的第一个网络，就是要形成车路，车内部的传感网，车况的包括发动机、底盘、转向、刹车、前后车辆的关系等等这样一个感知网络，这是车内的传感技术。还有道路相应的传感技术，道路的状态，比如说道路的局部气象，像南方，这面是阳光灿烂，转一个弯到小山坡里面就是雾气腾腾，或者再转一个弯就是小雨。所以为什么有一个歌叫《冬季到台北来看雨》，就是这种气象，所以要对道路进行感知。还要对路的标记进行感知，就是视觉感知，通过摄像头进行感知。另外通过雷达感知，刚才的图和这个图都是我们学校在武汉的广场进行激光雷达扫描来感知，这个绿色是自己的车，周边是周围感知小范围内的汽车的状态、车辆的状态，这样可以判断我本身的安全，实现主动安全的效果。再一个，多种技术传感器及传感信息网络融合的这样一个感知，视觉识别，地图传感器，三维街景地图的传感等等，多种信息的融合感知，来实现辅助我们的智能的驾驶。还有车载网络终端的技术，因为车要跟外部进行信息交换，所以他这个网络技术是非常重要的，现在有开放的智能移动计算平台，有win的安卓的，还有其他的系统平台的发展，但是要保证安全的，刚才我们邬院士强调的，汽车物联网里面安全是第一大重要的，就对移动计算平台或者车子里面的所谓的计算机中心就提出来非常高的要求，他的硬件、他的操作系统等等。
车上的信息整合及记录平台，以后的车载都要要有相关的黑匣子，就像现在的飞机一样，还有OBD信息整合，慢慢的要从现代的监视走向监控，就是要对车子能够根据当时的信息进行实时的控制和调配，与车外环境的整合，感应道路网络、车间的传感信息、记录车外的环境信息等等。再就是交互技术，虚拟、语音识别、虚拟识别等等都成为汽车物联网技术里面的关键技术。这就是位置服务，这是关键的东西，还有车行都相关的。
另外一个关键的技术，就是实现车、人、路、环境协调的云计算服务，及其相应的整合的技术。特别是云计算，包括路径规划，大量车的路径规划，智能交通的调度、云搜索、远程分析诊断，还有驾驶者及车辆大数据计算分析等等，这样提供一个主动安全的城市智能交通系统。当然我们云计算的平台，这是个大的体系，所以是分级的，总的来说，云计算平台包括两个云，一个是我们说车辆移动控制中心的工作云，提供所有车辆的公共的信息，包括位置信息等等，另外，不同的行业、不同的部门有自己独立的要求、需求，所以这种公有云提供一部分信息给私有云交通主管部门、位置服务、物流企业等等，来形成私有云，包括为用户提供服务。当然作为位置服务，我是搞这个方面的，也要进行集合，使用户有关的位置服务所要求的智能操作系统等等，我们提供的就是通过数据集合、数据集合、内容集合，为用户做到所要技术和所需技术。
我们现在已经开发了相应的可以同时管控百万级以上的汽车实时管控平台，正在做实验，国家的863重点项目正在做这些工作。当然还有一些通信技术，现在远距离通信技术等等，要实现人车通信、车路通信、车车通信等等。还有交通大数据的分析等等，这是未来实现物联网的关键技术。辅助驾驶与无人驾驶技术，当然无人驾驶技术，我相信在现在虽然有些国家预计，再过20年左右，出租车的服务都要实现无人驾驶，但是我相信在一些人烟稀少的国家可以，但是在中国这么稠密的交通状况情况下，这种无人驾驶技术只能说推动智能型的辅助驾驶。
这是无人驾驶的场景，车子在急转弯，可以达到四五十公里、五六十公里，现在可以达到一百公里了，我们有院士已经带了一个团队，实现从北京到天津无人驾驶110公里的速度，平均速度110公里。无人驾驶，很多人坐车之后前面没有人，看了之后有点紧张，但是过程安全，从北京开到天津。主要就是逐步实现不是无人驾驶，是能够自动驾驶辅助那些在人身体状况出现问题的时候，或者在这些发达国家老年人没有开车的年龄限制，只有身体检查时间的缩短，像80岁、90岁照样可以开车，所以就需要智能辅助驾驶的基础来支持他。为了实现智能辅助驾驶，对我们搞导航和定位的人来说国际上提出了这样的要求，道路引导的车载导航仪6到10米就够了，但是交通管控比如说你要行驶在哪个道理上0.5精度，所以这样才能实现辅助和自主驾驶，这是国际上的一个标准，这就要求实现高精度的亚米级的、分米级、厘米级的导航，这对我们做导航的人是巨大的挑战，现在正在设计这套系统。这是我们利用北斗卫星在2012年4月，那时候北斗卫星只有8颗卫星，还没有像现在的14颗卫星，这是我们申院士坐在我们车上来检查是不是真正达到了车道级，沿着边缘一直在走，转小弯都能看的清楚，这是利用北斗的数据，现在的数据更高一点，大概精度是0.5到0.9米之间，一般可以达到这样的水平，就完全实现了车道级的管理。
路过立交桥底下，也只有几秒钟就可以恢复，下面的小转弯大家可以看到，在这个小转弯里面走到边上都可以看的很清楚。这就是现在的汽车物联网技术要实现语音识别、传感器网络、承载终端网络、通信技术、云计算、物联网等等。