嵌入式人工智能、物联网和自动驾驶的机遇与挑战论文_胡超

嵌入式人工智能、物联网和自动驾驶的机遇与挑战论文_胡超

摘要:现如今,我国是科学技术快速发展的新时期,自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作,让电脑可以在没有任何人类主动的操作下,自动安全地操作机动车辆。自动驾驶技术是汽车产业与人工智能产业、物联网技术、高度智能化计算机等新一代信息技术紧密结合而形成的产物,是当前全球汽车与交通出行产业智能化与物联网系统的重点方向。笔者主要针对汽车自动驾驶及其发展进行研究。

关键词:汽车自动驾驶;传感器;人工智能

引言

近年来,关于物联网的界定不断由传感器网络发展至万物互联时代。随着现代信息技术的不断发展,社会大众对物联网设备、信息数据处理等提出了越来越严格的要求。基于物联网运用这一系列要求,需要开发出一项核心技术,可用以解决传统通信技术所擅长领域的同时,进而解决在物联网领域的实际运用问题。人工智能技术便是基于通信技术研发,对物联网及其他网络内在驱动力所开展的优化改进。人工智能技术的研发应用可为物联网提供可靠的计算能力、网络能力及存储能力,使网络表现出良好的运维性、灵活性。因此,对人工智能技术在物联网中的运用,具有十分重要的理论与实践意义。

1物联网与人工智能

在当前各类信息技术中,物联网一直以来都占据着重要的地位,在商品与商品之间建立起来的网络叫做物联网,可从以下两个方面来理解和看待物联网:一方面,互联网依然是不可替代的,物联网是基于客户端网络的一种拓展;另一方面,物联网可被视为物品之间的联系,即扩大到任何两种或多种商品之间的信息沟通与交流。实现人工智能技术与物联网的结合就是促进互联网各项技术人工智能化的过程,被广泛应用于互联网信息整合的物联网属于重点开发领域,而互联网又是对象的功能与应用。因此,物联网发展的关键在于互联网的应用与创新,毕竟创新是以技术应用为核心的。人工智能属于计算机科学的一个分支,从某种角度而言可以将其理解智力的本质或者一种新型的智能机器,当前在机器人领域是人工智能技术的主要应用,还包括一些图像识别和语音识别技术中,比如导航系统。从理论层面分析人工智能,这种技术尽可能地贴合了人的思维意识,以模仿人类思维方式在技术领域不断发展扩大,因此可以说人工智能就是一种模拟人的技术,很有可能在未来的发展中体现出比人类更超越的能力。探索人工智能技术对研究人员有着较高的要求,需要他们对知识的了解和掌握具有很高的全面性,比如计算机知识、心理学和哲学等。加之人工智能本身就是一个有很多分支组成的学科,包括PID控制原理、机械臂、机械学习和控制系统等。

2嵌入式人工智能、物联网和自动驾驶的机遇与挑战

2.1 3D全息投影技术

基于干涉和衍射原理,对物体或图像进行记录并将其以三维图像再现出来的技术就是3D全息投影,这是一种无须体验者佩戴3D眼镜就能完成虚拟任务的体验。人们对传统舞台声光电技术认知以及对舞台呈现的审美,在3D动漫正式利用全息投影技术后被彻底改变了。合理的应用3D全息立体投影技术能从多个角度对影像进行投影,在MP全息投影膜上呈现出来,给观众多角度的立体观影感受。当前这项技术已经广泛地应用于舞台节目、汽车或者新闻发布会、场所互动投影以及酒吧娱乐行业中,人们实际生活与智能化因为该技术的应用变得更加贴合,突破了人们传统的听觉和视觉模式,展现了人工智能技术多元化的创新与发展。

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2.2不同运用场景的传感器

在汽车自动驾驶中传感器犹如驾驶者的眼睛,通过传感器汽车自动驾驶才能够识别道路情况、其他车辆、周边行人、交通设施。根据汽车自动驾驶技术不同发展路线,传感器可以分为激光雷达、传统雷达以及摄像头三种。其中,激光雷达是最为常见的传感器,谷歌、百度、优步等企业的汽车自动驾驶技术研发都是基于激光雷达。激光雷达一般被放置于汽车的车顶上,利用激光脉冲来对周边环境进行感知检测,并且结合智能软件来绘制周边环境的3D图,以便为自动驾驶车辆提供丰富的环境信息。激光雷达的识别能力高、错误率低,但成本较高,同时激光雷达系统在感知方面比较成功,在预测方面能力比较弱,发展自动驾驶,预测能力是关键一环,有待突破。传统雷达与摄像头则是激光雷达的低价替代品。特斯拉所使用的传感器就是传统雷达与摄像头,其工作原理与当前常见的车载ACC自适应巡航系统接近,主要依靠覆盖汽车周边360°视角的摄像头与前置雷达来识别周边的信息,以保证在自动驾驶过程中交通工具之间不会发生碰撞。虽然传统雷达与摄像头的成本较低,但是对摄像头的识别能力要求较高,如果缺少带识别目标的特点数据就会导致摄像头难以识别,进而很容易出现事故。虽然双目摄像头可以对前方物体进行距离检测,但是计算量很大,需要进一步提升计算性能。

2.3自动驾驶与AI算法

所有汽车行业的公司都在积极探讨并开发这项技术,自动驾驶也是业界最有影响力的几大趋势之一。该技术的主要瓶颈分为几个方面,包括监管接受度、用户接受度或偏好以及技术本身的可行性。

自动驾驶技术主要由雷达传感设备、摄像设备及激光测距设备等组成,这些设备可有效地对周边交通状况开展全面深入的采集与了解,在依托地图信息等实现道路智能导航,依托相关数据信息库对汽车采集信息开展分析处理,更为准确的导航提供可靠的数据信息支持,进而实现自动驾驶。其中,汽车自动驾驶技术是物联网实际运用的一项重要内容,即便该项技术现阶段尚未成熟,但也很大程度上反映了人工智能技术在物联网中运用的该种交通方式对社会发展所带来的极大冲击。汽车自动驾驶技术中的AI算法是最为关键的技术部分。当前汽车自动驾驶研发公司都使用了机器学习与人工智能算法来实现。自动驾驶汽车要实现在复杂环境或不断变化的街道中驾驶,面对复杂多变的情况需要有很好的感知及决策能力,人工智能技术是支持实现高水准的自动驾驶的必由之路。实现人工智能算法的基础需要海量的数据来支持,而海量的数据则源自于传感器、高精密地图等途径获取的数据以及收集到的驾驶行为、驾驶经验等,然后对海量数据进行优化识别,通过建立科学的算法来最终规划自动驾驶线路,进行驾驶。

结语

总而言之,物联网在人工智能技术发展日渐成熟的过程中不断获取新的力量,二十一世纪是一个人工智能的时代,物联网的发展必然会跟人工智能技术紧密地联系在一起,而这种融合性的发展也将为人们的生活和生产带来极大的便利。就当前发展现状而言,各种技术在今后的发展进程中会体现出越来越明显的交互性,人们的生活也会随着技术的创新融合发展最大化的实现智能化。在不久的将来将实现万物互联,那时的人们将正式进入一个全智能的时代。

参考文献

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[3]高兆明,高昊.信息安全风险防范与算法法则的价值原则——自动驾驶汽车研发的两个实践哲学问题[J].哲学动态,2017(9):77-83.

论文作者:胡超

论文发表刊物:《科学与技术》2019年19期

论文发表时间:2020/4/28

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