让自（zì）动驾驶汽（qì）车成为现（xiàn）实

汽车行业在其发展历程中（zhōng）已经（jīng）走过了很长时间的一段路。现在（zài），制造自动驾驶汽车和自（zì）动（dòng）驾驶汽车的技术已经不再只出现在科幻小说里，现实世界也已在逐（zhú）渐应用。假如（rú）把未来（lái）世（shì）界想象成一个类似太空时代充满飞行器的世界，然后每架飞（fēi）行器都（dōu）能够以精心策划的（de）精准方式自由（yóu）地穿越地球，我承认这种假设真（zhēn）的很（hěn）诱人，令（lìng）人心神向往。不过我（wǒ）唯一不希望发生的是（shì），未来的人们都要（yào）被迫穿上电影里那样的闪（shǎn）亮的银（yín）色（sè）连身裤——不（bú）知道是谁想（xiǎng）到的这个主意。

当然，现（xiàn）实世（shì）界中的实际情（qíng）况肯定会复杂很多（duō）。同样，对于未来自动驾（jià）驶车辆（liàng）的开发者来说，他们所面临的技术环境也会很复杂，尤其是在概念验证阶（jiē）段。除了独（dú）特和苛刻的开发环境外，工程师们还面临着各（gè）种各样的关于定（dìng）制的预置和云（yún）应用软件方面的难题——所有（yǒu）这些应用软（ruǎn）件都必须实时地相互通信，这项任务需要（yào）一个高度自治的工业物联网（IIoT）系统来实现。

司（sī）机们，发动引擎吧！

目前，有（yǒu）很多（duō）汽车制造（zào）商都在积（jī）极参与自动驾驶汽车（AV，Automonous Vehicle）的项目中。随着（zhe）开发人员逐渐进（jìn）入（rù）概念验证阶段，他们多多少（shǎo）少都会在实践过程中遇到（dào）一些（xiē）突发障（zhàng）碍。

首先，自动驾驶汽车的系统必须能够做（zuò）三件（jiàn）主要（yào）的事情： 感知环（huán）境（jìng）、处理有关环境的数（shù）据以及根据环境信（xìn）息（xī）采取行动。从本质上讲，这就是一个循（xún）环，需要一遍又一遍地重复。但是这一（yī）过程中生成的数（shù）据（jù）量和（hé）处理这些数据所要求的速（sù）度很快就会变（biàn）得令人难以承受。

自动（dòng）驾驶汽车开发遭遇的共同挑（tiāo）战

我们需（xū）要把上面的问题逐步拆（chāi）解来看。当我们观察一辆自动驾驶汽车时，它（tā）必（bì）须有（yǒu）一个可（kě）以观察环境的传（chuán）感器套件（jiàn）（其中既包括简单的驾驶员辅助技术，也包（bāo）括较为复杂的高度（dù）自动或（huò）完全自（zì）动的车辆系（xì）统）。环境传感器套件能（néng）够决定数据保真度（dù）的高（gāo）低，还能决定（dìng）从激光（guāng）雷达传感器、雷达传感器（qì）、驱动器（qì）和（hé）其他输入点中收集到多少数据。我们称之（zhī）为传感（gǎn）器融（róng）合或者数（shù）据（jù）融合（hé），因为它只有在所有（yǒu）这些组件都（dōu）能够彼此互（hù）相共享数据并且对结论的（de）准确性达成一致结论时才能真正发挥作（zuò）用。

接下来我们需（xū）要（yào）思考，系（xì）统在哪些场景必须（xū）使用人工智能（AI）来解（jiě）决问题。例如：我该如何处（chù）理这些信息？ 我要（yào）左（zuǒ）转吗？我要直走吗？ 我要右转吗？ 环境中发生了（le）什么？

除此之外（wài），该系统还需要分析不（bú）同的瞬态因素（sù）。例（lì）如，迎面而来的是人，还是自行车，还是（shì）汽车？然后（hòu）根据不同的情（qíng）况做出决策和应对计划。当然（rán），当汽车根据（jù）环境采取了行动之后，反过来也会改（gǎi）变环（huán）境，因此（cǐ），整个循环又会（huì）重新开始（shǐ）。

由（yóu）此可见，真（zhēn）正的挑战在于高水（shuǐ）平的互连性（xìng）：系统的品（pǐn）质取决于捕获（huò）并处理数（shù）据的速度和质量上。然后，当添（tiān）加外部互（hù）连时（shí）（例如连接（jiē）到云系统（tǒng）或者连接到其他系统（tǒng）），它们（men）就成为互连解决方案的一部分。其结果是会构成一个包含许多组件的复杂分布（bù）式系统，所有组件都（dōu）被（bèi）非常（cháng）紧凑地（dì）打包在一起。

分层数据总线的概念（niàn）

大规模的可扩（kuò）展性是（shì）每（měi）个（gè）高度自动自治系统（tǒng）的核心前（qián）提。这（zhè）一说法尤其适用于（yú）自动驾驶汽车领域。这是因为一个在受控测试条件下运行的系统（tǒng）和一个（gè）真（zhēn）正准备好进入市场（chǎng）的系统存在很大（dà）的差异性，而即（jí）使是（shì）最（zuì）优秀的开发人员团队也（yě）会被（bèi）这种（zhǒng）复杂（zá）性差异（yì）蒙蔽双（shuāng）眼（yǎn）。如果一个系统想要进入市场（chǎng）并发挥（huī）其功能——包括接受公众要求的所有（yǒu）媒体检验和新的（de）应用场景测试，通常会在系（xì）统内增加一个全新的关键（jiàn）任务需求层，而到目前（qián）为（wéi）止还没有人能够（gòu）很好地承（chéng）担（dān）起这一任务（wù）。

分（fèn）层数据总线（Layered Databus ）是由工业互（hù）联网联盟（IIC）开发（fā）的一个（gè）概念和术语，IIC是一个促进和协调工业互联网（wǎng）优先（xiān）事项和实现技术的（de）组织。分（fèn）层数据总线的开发（fā）目标是让（ràng）开发团队（duì）能够识别系统中不同的控制平面（Control Plane）或（huò）信息平（píng）面（Information Plane ）。除了对环境的完全（quán）控制之外，团队还能够指定服务质量（QoS），该服务（wù）质量决定了数据在不同应用场景（包括可靠性、带宽和延迟）的应用软（ruǎn）件之间必须遵循的流动方式。

这种分层数据总线概念（niàn）使开发人员（yuán）可以（yǐ）在整个生态系统中（zhōng）使用相同的标准，它还允许开（kāi）发人员为系统的不（bú）同部分设置各自的条件（jiàn）和各自的（de）规则来管理数据。所（suǒ）有（yǒu）这些都允许以一种标准化的方式在不同的（de）系统之间进行通（tōng）信，而不（bú）必添（tiān）加（jiā）新的协议、网（wǎng）关或其他（tā）的网桥（qiáo）。当然，分层数据总线也（yě）允许团队为（wéi）数据使用设定不（bú）同（tóng）的条件，以便系统（tǒng）具备可靠性和可重复（fù）性。

关于自（zì）动驾驶汽（qì）车在目前行业内处于什么（me）发展（zhǎn）阶段，以及什（shí）么时候我（wǒ）们才能（néng）在（zài）道路上看到（dào）4级（jí）和5级（jí）的（de）自（zì）动驾驶汽车等一系列问（wèn）题，目前还（hái）存在着（zhe）争议。尽管时间节点经（jīng）常会因谈话对象的不同（tóng）而（ér）有所（suǒ）不同，但有一件事是开发人员（yuán）已有共识的，即（jí）高级别的互连性是获取（qǔ）和处理（lǐ）数据以（yǐ）及解决（jué）系统复杂性问题所必（bì）需的核（hé）心要素。分层数据总线体系结构在这（zhè）些系（xì）统中提供了标准化的通（tōng）信，并为开发人员提供了使无人驾驶汽车（chē）有效、快（kuài）速并且安全地进入市（shì）场的工具。