毫米波雷達(dá)，除了無(wú)人駕駛還有更多歸宿

　　提到雷達(dá)，我們最先想到的就是用在軍事領(lǐng)域的探測(cè)系統(tǒng)。確實(shí)，雷達(dá)最初出現(xiàn)就是在一戰(zhàn)期間，英國(guó)急需一種能探測(cè)空中金屬物體的雷達(dá)(技術(shù))能在反空襲戰(zhàn)中幫助搜尋德國(guó)飛機(jī)。

　　隨著技術(shù)的發(fā)展，雷達(dá)逐漸轉(zhuǎn)入民用應(yīng)用場(chǎng)景，如氣象預(yù)報(bào)、資源探測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、天體研究、地質(zhì)調(diào)查等。在汽車行業(yè)中，隨著超聲波雷達(dá)在倒車這一場(chǎng)景的成熟應(yīng)用，打開(kāi)了人類對(duì)雷達(dá)技術(shù)在無(wú)人駕駛場(chǎng)景上的無(wú)限想象，激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)順勢(shì)成為目前自動(dòng)駕駛主流方案的核心裝備，兩者雖屬同門，但在對(duì)無(wú)人駕駛主導(dǎo)位置的爭(zhēng)奪上，兩者間的競(jìng)爭(zhēng)從來(lái)就沒(méi)有停止過(guò)。

　　激戰(zhàn)無(wú)人駕駛

　　毫米波實(shí)質(zhì)上是波長(zhǎng)介于1-10mm的電磁波。毫米波的頻段比較特殊，其頻段高于無(wú)線電，低于可見(jiàn)光和紅外線，頻率大致范圍在10GHz—200GHz。車載毫米波雷達(dá)的工作原理為，通過(guò)天線向外發(fā)射毫米波，接收目標(biāo)反射信號(hào)，經(jīng)后方處理后快速準(zhǔn)確地獲取汽車車身周圍的物理環(huán)境信息，然后根據(jù)所探知的物體信息進(jìn)行目標(biāo)追蹤和識(shí)別分類，進(jìn)而結(jié)合車身動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，最終通過(guò)中央處理單元(ECU)進(jìn)行智能處理。

　　激光雷達(dá)的工作原理與毫米波雷達(dá)類似，只不過(guò)它是以激光作為信號(hào)源，由激光器發(fā)射出的激光束來(lái)探測(cè)目標(biāo)的距離、方位、高度、速度、姿態(tài)等特征量，由于光的波長(zhǎng)大約比無(wú)線電的波長(zhǎng)小10萬(wàn)倍，所以與普通雷達(dá)相比，激光雷達(dá)的精度和分辨率都更高。激光雷達(dá)在工作時(shí)，激光束不斷地掃描目標(biāo)物，還可以得到目標(biāo)物上全部目標(biāo)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，用此數(shù)據(jù)進(jìn)行成像處理后，可得到精確的三維立體圖像。因而在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，激光雷達(dá)被稱為“無(wú)人車之眼”。

　　通過(guò)以上對(duì)比可知，這兩種技術(shù)方向不同的雷達(dá)各有專長(zhǎng)。從探測(cè)距離和受環(huán)境影響的方面來(lái)看，毫米波雷達(dá)的表現(xiàn)會(huì)更突出一些。由于波長(zhǎng)的原因，毫米波雷達(dá)的探測(cè)距離可以輕松超過(guò)200米，而激光雷達(dá)一般不到150米，在高速行駛的場(chǎng)景里，毫米波雷達(dá)更適合。此外在霧霾、雨雪等極端天氣中，毫米波雷達(dá)的穿透霧、煙、灰塵的能力也要更強(qiáng)一些。

　　然而這兩種雷達(dá)最大的差異還在價(jià)格上，毫米波雷達(dá)用的是硅基芯片，雷達(dá)的價(jià)格在1500元左右，一些低端產(chǎn)品甚至在千元以下。而激光雷達(dá)的價(jià)格則是以萬(wàn)作為單位計(jì)算，一顆自動(dòng)駕駛所用的激光雷達(dá)動(dòng)輒幾十萬(wàn)，這讓車企們望而卻步，讓普通用戶瑟瑟發(fā)抖，畢竟一款比車還貴的傳感器是讓任何人都無(wú)法接受的。

　　在人工智能的算法還不夠成熟，純視覺(jué)傳感器在無(wú)人駕駛方案的安全上還存在較多問(wèn)題的背景下，雷達(dá)對(duì)于無(wú)人車不可或缺。此時(shí)毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)通常會(huì)被組合起來(lái)使用，取長(zhǎng)補(bǔ)短。為了爭(zhēng)取能在無(wú)人車上有更多的部署，這兩種雷達(dá)一直在暗地較勁，毫米波雷達(dá)廠商在芯片、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和算法上大做文章，努力提高自己的探測(cè)精度;激光雷達(dá)就想方設(shè)法降低成本，畢竟毫米波雷達(dá)最早出現(xiàn)時(shí)的價(jià)格也在十萬(wàn)美元以上。

　　爆發(fā)前的寧?kù)o

　　基于對(duì)無(wú)人車市場(chǎng)的良好預(yù)期，很多廠商都扎入到毫米波雷達(dá)賽道。目前，毫米波雷達(dá)市場(chǎng)幾乎由國(guó)外廠商所把持，排名前四的毫米波雷達(dá)供應(yīng)商被行業(yè)稱為“ABCD”，即Autoliv(美安)、Bosch(博世)、Continental(大陸)和Delphi(德?tīng)柛?。這幾家年出貨量總和達(dá)到千萬(wàn)級(jí)別。

　　隨著毫米波雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，以及發(fā)展中的自動(dòng)駕駛市場(chǎng)，給行業(yè)內(nèi)的新興勢(shì)力提供了冒頭的機(jī)會(huì)。比如行易道、蘇州豪米波、深圳安智杰、湖南莫之比、杭州智波等一大批初創(chuàng)企業(yè)在近兩年涌現(xiàn)，他們?cè)诓粩嗵魬?zhàn)傳統(tǒng)勢(shì)力的過(guò)程中“跑馬圈地”，努力使自己成為能夠割據(jù)一方的強(qiáng)硬勢(shì)力。

　　“現(xiàn)在整個(gè)行業(yè)都處于爆發(fā)前的平靜，就看誰(shuí)能在79GHz頻段中率先突圍出來(lái)。”據(jù)湖南莫之比董事長(zhǎng)陳浩文介紹，目前比較常用的車載毫米波雷達(dá)頻段主要有3個(gè)，24GHz、77GHz和79GHz。

　　24GHz頻段大量應(yīng)用于汽車的盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)、變道輔助。雷達(dá)安裝在車輛的后保險(xiǎn)杠內(nèi)，用于監(jiān)測(cè)車輛后方兩側(cè)的車道是否有車、可否進(jìn)行變道。77GHz主要裝配在車輛的前保險(xiǎn)杠上，探測(cè)與前車的距離以及前車的速度，實(shí)現(xiàn)的主要是緊急制動(dòng)、自動(dòng)跟車等主動(dòng)安全功能。與24GHz頻段雷達(dá)相比，77GHz頻段雷達(dá)在帶寬、探測(cè)距離、功耗等方面都有不小的優(yōu)勢(shì)。

　　目前，國(guó)內(nèi)外各廠商爭(zhēng)奪的重點(diǎn)也就是在這兩個(gè)頻段的市場(chǎng)上，帶寬更高(比77GHz要高出3倍以上)、性能更強(qiáng)(分辨率可達(dá)5cm)的79GHz頻段雷達(dá)尚未有大規(guī)模量產(chǎn)的企業(yè)，大部分公司還處在同一起跑線上。

　　“毫米波雷達(dá)主要由4個(gè)部分組成，芯片、天線、控制系統(tǒng)以及算法。”陳浩文告訴智能相對(duì)論，其中芯片技術(shù)主要掌握在德州儀器、恩智浦、英飛凌這樣的行業(yè)巨頭手中，而考量毫米波雷達(dá)企業(yè)實(shí)力主要體現(xiàn)在天線、控制系統(tǒng)和算法這三項(xiàng)上。

　　以算法為例，“同樣的目標(biāo)識(shí)別，裝備在奔馳、寶馬這類高端車型上的毫米波雷達(dá)就能準(zhǔn)確識(shí)別車側(cè)方的花壇、隔離帶等阻礙物，即使車輛靠得比較近，只要車是正常行駛，雷達(dá)都會(huì)保持緘默;但一些裝備在國(guó)產(chǎn)車型上的毫米波雷達(dá)，由于算法上的差距，對(duì)于花壇、隔離帶這樣的阻礙物并不能很好的識(shí)別，但凡車靠得近一點(diǎn)，雷達(dá)警報(bào)就‘滴滴’的響起。”陳浩文表示，79GHz頻段毫米波雷達(dá)芯片是今年一季度量產(chǎn)的，但只有少數(shù)企業(yè)能夠迅速反應(yīng)，將芯片轉(zhuǎn)為可以實(shí)際應(yīng)用的雷達(dá)產(chǎn)品。(但只有莫之比等少數(shù)企業(yè)能夠迅速反應(yīng)，在第二季度就將芯片轉(zhuǎn)為可以實(shí)際應(yīng)用的雷達(dá)產(chǎn)品)。

　　蘇州毫米波CEO畢欣在今年的“中國(guó)無(wú)人駕駛產(chǎn)業(yè)峰會(huì)”上演講時(shí)也表示，毫米波雷達(dá)的全天候特性一定是汽車安全領(lǐng)域必不可少的傳感器，隨著半導(dǎo)體工藝由鍺硅工藝向CMOS工藝進(jìn)化，毫米波雷達(dá)也將向120GHz、200GHz更高頻段過(guò)渡和發(fā)展，屆時(shí)毫米波雷達(dá)的探測(cè)距離和成像精度也會(huì)大大提高，甚至可以實(shí)現(xiàn)對(duì)行人等小目標(biāo)的識(shí)別。對(duì)于毫米波雷達(dá)企業(yè)來(lái)說(shuō)，技術(shù)的每一次升級(jí)都是一次搶占身位的機(jī)會(huì)。

　　物聯(lián)網(wǎng)或是更好歸宿

　　雖然現(xiàn)在有一大批企業(yè)都在攻關(guān)79GHz頻段雷達(dá)產(chǎn)品在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的應(yīng)用，但根據(jù)商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的規(guī)律，最終能站在行業(yè)頂端、掌握核心技術(shù)、占據(jù)大份額市場(chǎng)的只是少數(shù)玩家。與此同時(shí)，人類要想實(shí)現(xiàn)真正意義上的無(wú)人駕駛還將有一段非常漫長(zhǎng)的時(shí)間，一些悲觀的預(yù)測(cè)甚至認(rèn)為即便再過(guò)30年，無(wú)人駕駛也還只是“理想國(guó)”中的模樣。這也意味著在無(wú)人駕駛到來(lái)之前，毫米波雷達(dá)企業(yè)要更多思考如何“活下去”。

　　諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)得主詹姆斯·托賓曾說(shuō)過(guò)一句名言：雞蛋不要放在一個(gè)籃子里。意思是通過(guò)分散投資來(lái)降低風(fēng)險(xiǎn)。在商業(yè)經(jīng)營(yíng)上，這個(gè)原理同樣適用。對(duì)于毫米波雷達(dá)企業(yè)，如果沒(méi)有絕對(duì)的實(shí)力，與其在無(wú)人駕駛上一條路走到底，不如將眼光放得更開(kāi)一些，在更為廣闊的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中，毫米波雷達(dá)同樣有很大的發(fā)揮空間。

　　首先，在智慧城市、智慧樓宇的建設(shè)中，毫米波雷達(dá)在安防監(jiān)控、車流統(tǒng)計(jì)、停車場(chǎng)管理等方面都有非常適合的應(yīng)用場(chǎng)景。

　　目前在一些停車場(chǎng)的道閘系統(tǒng)和車位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都出現(xiàn)了毫米波雷達(dá)的身影。在安防監(jiān)控上，毫米波雷達(dá)則可以很好的解決人們普遍擔(dān)心的，在視頻監(jiān)控中曾多次暴露出來(lái)的隱私泄密問(wèn)題。

　　這很好理解，在監(jiān)控鏡頭下，你的神態(tài)、衣著、甚至睡姿統(tǒng)統(tǒng)被“記錄在案”，而這些都成為壓制個(gè)人精神釋放的負(fù)擔(dān)。如果我們換個(gè)方式，在高層樓宇中，通過(guò)雷達(dá)對(duì)房間進(jìn)行掃描，來(lái)獲知有無(wú)壞人入侵、有無(wú)人員活動(dòng)，一方面保護(hù)了用戶的隱私;另一方面，在節(jié)約能耗、消防救援等都具有非常重要的意義。

　　其次，在智慧養(yǎng)老、智慧醫(yī)療領(lǐng)域，毫米波雷達(dá)也有發(fā)揮的空間。在臥室、病房、衛(wèi)生間等不適合部署視頻監(jiān)控的區(qū)域，毫米波雷達(dá)可以很好的勝任視頻監(jiān)控的工作。同時(shí)由于其強(qiáng)大的探測(cè)能力，毫米波雷達(dá)還能以非接觸式的方式對(duì)生命體征進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

　　需要提醒的是，當(dāng)毫米波雷達(dá)企業(yè)大規(guī)模奔向物聯(lián)網(wǎng)之前，還得明確自己的定位——為產(chǎn)業(yè)賦能。

　　無(wú)論是無(wú)人駕駛還是物聯(lián)網(wǎng)中的各類“智慧+”，毫米波雷達(dá)都無(wú)法將整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈拿下。即便毫米波雷達(dá)在智慧安防領(lǐng)域的隱私保護(hù)上有很好的解決方案、在智慧養(yǎng)老中有不錯(cuò)的盲區(qū)監(jiān)控方案、在無(wú)人駕駛中的優(yōu)勢(shì)也很明顯，但它也僅僅只是所有產(chǎn)業(yè)鏈條中的一環(huán)，毫米波雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)只在傳感器，因而毫米波雷達(dá)的價(jià)值在于提升原有產(chǎn)品的價(jià)值。