華為又一次吹響集結(jié)號。
日前，華為智能汽車解決方案業(yè)務(wù)總裁王軍在第十二屆汽車藍皮書論壇上表示，華為目前在武漢光電技術(shù)研究中心集結(jié)了一萬多人，該中心目前正致力于研發(fā)激光雷達技術(shù)，目標(biāo)是在短期內(nèi)開發(fā)出100線激光雷達，且未來將實現(xiàn)讓激光雷達成本降至200美元（約1391人民幣），甚至100美元（約695人民幣）。
根據(jù)王軍表述，有三個關(guān)鍵詞：
1、集結(jié)一萬多人
2、短期內(nèi)
3、100線激光雷達
我們試著分析一下。
顯然，在一個研究中心集結(jié)一萬余人搞研發(fā)的成本和方式，在中國企業(yè)中能做到的屈指可數(shù)，也只有類似BAT的互聯(lián)網(wǎng)巨頭想必是沒有問題，這一點，對華為而言自然不在話下。
從研發(fā)成本角度考慮，這一點顯然是多慮的，對于華為三十年的市場拼殺，對研發(fā)從來都不計成本，要不然也不會有5G的問世。
激光雷達研發(fā)，即便如王軍所言是短期內(nèi)，2-3年也屬于一個正常研發(fā)周期，此次集結(jié)一萬余人，地點是這幾年崛起的新一線城市武漢，僅從人力成本計算，研發(fā)周期內(nèi)就得花費數(shù)百億人民幣。
為何是一萬余人呢，激光雷達是一個系統(tǒng)級別的產(chǎn)品，上游的零部件供市場上很難有大量、車規(guī)級且性能穩(wěn)定的部件供華為選擇，華為一萬余人的研發(fā)團隊，其中有一部分工程師很有可能在做激光雷達部件供應(yīng)。
為何華為要強調(diào)“短期內(nèi)”呢，在激光雷達領(lǐng)域，已經(jīng)涌入了很多對手，國際方面，Velodyne?LIDAR占據(jù)全球絕大部分的車載激光雷達市場，另一家巨頭Innoviz拿到了寶馬的?level3?訂單，將在明年第二或者第三季度交付激光雷達產(chǎn)品支持寶馬的新車上市。
國內(nèi)方面，速騰聚創(chuàng)、禾賽科技、北科天繪、鐳神智能等為代表的國產(chǎn)企業(yè)開始崛起，不僅在資本市場拿到融資，在產(chǎn)品上也打壓了Velodyne?LIDAR一枝獨秀的現(xiàn)狀。有信息顯示，速騰聚創(chuàng)在產(chǎn)品上一直緊盯Velodyne，并與Velodyne保持一定的價格差優(yōu)勢。
第三點，為何是100線。多線雷達具有多個發(fā)射器和接收器，通過電機的旋轉(zhuǎn)，獲得多條線束，線數(shù)越多，物體表面輪廓越完善，因此線數(shù)越多越精確。華為一開始便將目標(biāo)聚焦在100線，可謂用心良苦。
此外，“集結(jié)”一詞本身帶有必勝的決心，也符合華為企業(yè)文化。
其實早在去年8月華為開發(fā)者大會上，就已有華為要制造激光雷達的信息流出，直到去年10月召開的世界智能網(wǎng)聯(lián)汽車大會上，華為輪值董事長徐直軍就宣布華為要造激光雷達、毫米波雷達等智能汽車核心傳感器。
目前的現(xiàn)實是：自動駕駛需要激光雷達，但價格太貴了，用不起。十年前，一臺激光雷達的價格數(shù)十萬美元起，過去兩年，激光雷達的價格已經(jīng)有了數(shù)量級的下降。
今年1月2日，速騰全新125線MEMS固態(tài)激光雷達RS-LiDAR-M1?Simple正式上市，單價為1898美元（約合人民幣1.3萬元）。就連無人機巨頭大疆也開始做激光雷達了，但依舊很貴。這在一定程度上阻礙了高階自動駕駛落地。
市場產(chǎn)值方面，據(jù)美國透明度市場調(diào)查（TMR）報告稱，2018-2026年間，全球車載激光雷達市場規(guī)模預(yù)計將增長到20億美元。在該預(yù)測期內(nèi)，全球市場的年復(fù)合增長率將達到35%，增幅處于穩(wěn)健狀態(tài)。
這其實不是最重要的，激光雷達是實現(xiàn)自動駕駛最重要的傳感器之一，盡管馬斯克旗幟鮮明地反對用激光雷達，特斯拉也***用了純視覺解決方案，但從業(yè)界目前的普遍觀點，激光雷達依舊不可替代。
激光雷達工作原理是向目標(biāo)發(fā)射探測信號（激光束），然后將接收到的從目標(biāo)反射回來的信號（目標(biāo)回波），與發(fā)射信號進行比較，作適當(dāng)處理后，就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息，如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù)，從而對目標(biāo)進行探測、跟蹤和識別。激光雷達目前市場上有4線、8線、16線、32線、64線、128線等產(chǎn)品。
Innoviz?中國區(qū)總經(jīng)理蘇淑萍表示“就現(xiàn)實情況而言，目前絕大多數(shù)的高階（L3以上）自動駕駛企業(yè)，不管是他們的demo，還是當(dāng)下的試運營，基本都能看到激光雷達的身影?！?/p>
上個世紀(jì)80年代，日產(chǎn)汽車就曾開展過關(guān)于可控制車輛間距的激光雷達的研究，但彼時自動駕駛浪潮還遠未來臨。
截止目前，成本是最大的敵人。華為的目標(biāo)，是要短期內(nèi)開發(fā)出100線激光雷達，顯然是車載級別高線束的產(chǎn)品，且要將成本降至200美元（約1391人民幣），甚至100美元（約695人民幣）。***若華為在短期內(nèi)數(shù)萬人的研發(fā)，能夠?qū)⒓す饫走_成本打下來，對于高階自動駕駛，即L3以上自動駕駛，其意義重大。一是加速L3自動駕駛量產(chǎn)落地。二是涉及自動駕駛關(guān)鍵傳感器實現(xiàn)國產(chǎn)替代。
無論哪一個，對于當(dāng)下的汽車產(chǎn)業(yè)和自動駕駛，意義不言而喻。
本文來源于汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。
毫米波雷達被特斯拉“返聘”，馬斯克到底圖的啥？
其可以在汽車的前部和后部找到。
具體來說，前部激光雷達位于右前輪翼子板和左前輪翼子板上，后部激光雷達則位于車尾箱牌照框上方。這些雷達用于***駕駛員進行前方道路的觀測。
激光雷達（英文：Laser Radar），是以發(fā)射激光束探測目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達系統(tǒng)。
據(jù)說世界上最難的兩件事，一件是把自己的思想裝進別人的腦袋，一件是把別人的錢裝進自己的口袋。這兩件事，毫米波雷達做到了：讓堅持純視覺方案的特斯拉花錢再度把它“請”上了車。
預(yù)計搭載4D毫米波雷達的特斯拉諜照
想必不少朋友已經(jīng)知道這件事兒了，特斯拉即將推出的HW 4.0智駕方案預(yù)計包括一個4D毫米波雷達，消息一出連帶著各大相關(guān)企業(yè)股票狂漲。讓股市震蕩，讓馬斯克“真香”，4D毫米波雷達到底有啥本事？
毫米波雷達
回答這個問題之前我們得先認識車載毫米波雷達。
車載毫米波雷達工作模型圖
如果用一句話形容車載毫米波雷達有多牛，我只能說，它開啟了智能***駕駛時代——1999年奔馳S級車型首次應(yīng)用了基于毫米波雷達實現(xiàn)的自適應(yīng)巡航功能，這套系統(tǒng)被命名為Distronic（限距控制系統(tǒng)）。
搭載Distronic系統(tǒng)的奔馳S級
即使我們看到現(xiàn)在車企們更愿意以激光雷達為門面去宣傳自家的智能***駕駛能力，但事實上，毫米波雷達的特質(zhì)是激光雷達無法替代的。
毫米波雷達是工作在毫米波波段探測的雷達，一般毫米波的波長為1-10mm,頻率在30-300GHz，通過發(fā)射和接收電磁波的信號后利用多普勒效應(yīng)來計算目標(biāo)物的各個參數(shù)（如測距、測速、測角）。
多普勒效應(yīng)
不同長度的波在大氣中傳遞時被阻礙和吸收的程度不同，而毫米波的波長介于微波和紅外波之間，所以它有著兩者的優(yōu)勢，與微波相比，毫米波的指向性好、分辨率高、抗干擾能力強，探測性能也更好。
與紅外波相比，毫米波在大氣中傳播時的衰減小、能更好穿透煙霧灰塵、受天氣影響小。這些特質(zhì)決定了毫米波雷達具有全天時全天候(除暴雨)的工作能力。
由于雷達涉及軍用，所以國家開放給民用的頻段是有管制的，目前世界上主流的車載毫米波雷達頻率為24GHz（也被視為毫米波頻率）、77GHz、79GHz，也有少數(shù)國家如日本開放60GHz頻率。
國內(nèi)開放給車載毫米波雷達的頻率就是24GHz和77GHz，所以目前國內(nèi)的車載毫米波雷達分為24GHz和77GHz毫米波雷達。
海拉24GHz毫米波雷達
就像不同分貝的聲音能傳到不同的距離，不同頻率的毫米波雷達能探測的距離也不同。24GHz的探測距離通常在30-120m,77GHz的探測距離通常在200m及以上。
射頻
看到這里可能有物理比較好的朋友要質(zhì)疑我了：根據(jù)波的傳播理論，頻率越高，分辨率越高，穿透能力越強，但傳輸時損耗也越大，傳輸距離越短；相對地，頻率越低，波長越長，繞射能力越強，傳輸距離越遠。
那我為什么說77GHz毫米波雷達比24GHz毫米波雷達的探測距離更遠呢？這和毫米波雷達的結(jié)構(gòu)和工藝有關(guān)。
毫米波雷達的硬件占比約為50%，主要由射頻前端（MMIC）、數(shù)字信號處理器、天線、控制電路等部分構(gòu)成，另外50%則由軟件算法構(gòu)成。
打造毫米波雷達的過程中
雷達天線的尺寸和波長成正比，24GHz雷達波長較長，所以天線的體積更大，而77GHz雷達天線比較?。ù笮〈蟾艦?4GHz雷達天線的1/3），同樣的體積可以布置更多的天線單元。
一般24GH毫米波雷達的天線只能做到1發(fā)2收，77GHz毫米波雷達卻能做到4發(fā)4收，整體天線陣的增益是使77GHz毫米波雷達探測距離更遠的一個原因。
另外24GHz的毫米波繞射能力更強，就像《畫畫接龍》這個游戲一樣，傳到最后已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的信息偏差，也就近距離的探測信息比較靠譜。
兩者在分辨力上也有區(qū)別：77GHz毫米波雷達的分辨距離最小為3.75cm，而24GHz毫米波雷達則為60cm。
一顆國產(chǎn)77GHz毫米波雷達
這意味著當(dāng)兩個目標(biāo)物體之間的距離為60cm時，只有77GHz毫米波雷達能成功分辨，24GHz毫米波雷達則會視為只有一個目標(biāo)物體。
雖然看似只是頻率不同，但實際上兩者的性能有很大差異，因此它們的使用場景也有所不同?，F(xiàn)在業(yè)內(nèi)常見的毫米波雷達搭配方式是1個前向+4個側(cè)向（左前、左后，右前、右后），整理如下：
目前主流毫米波雷達的功能有測角、測距、測速，也就是測量目標(biāo)物體的方位，與目標(biāo)物體的距離和目標(biāo)物體的速度，我們稱之為3D毫米波雷達。不過它有一個巨大缺陷，就是無法識別靜止物體。
由于缺乏高度信息，對于3D毫米波雷達來說，不會產(chǎn)生速度信息的地面減速帶或其他靜止障礙物和上方的天橋沒有什么區(qū)別。
如果測到天橋也立馬牽動剎車那也太離譜了，所以3D毫米波雷達的算法直接忽略這些靜止物信息，就算前面放一塊隕石，3D毫米波雷達都不會觸發(fā)剎車。
這可能是2020年一輛特斯拉直接撞上前方靜止車的原因，毫米波雷達選擇閉眼沖，而當(dāng)年特斯拉的視覺方案也沒有現(xiàn)在這么精良。
這個缺陷讓毫米波雷達在需求越來越高的智駕市場陷入了僵局，直到2020年第一顆4D毫米波雷達的誕生。
4D毫米波雷達VS激光雷達
基于3D毫米波雷達的基礎(chǔ)，4D毫米波雷達增加了高度信息，帶來的直接影響就是4D毫米波雷達可以成像。
當(dāng)波射到物體表面時，所反射回的波會攜帶方位、距離等信息，經(jīng)過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換則呈現(xiàn)為點云數(shù)據(jù)，兩種毫米波雷達經(jīng)軟件算法換算出的圖像如下：
比如一個80 cm體寬1.7m身高的人在快速奔跑，3D毫米波雷達就會識別為一道由點組成的橫向80 cm虛線在某距離以某速度向某方向移動，而4D毫米波雷達會識別為由點組成的80 cm體寬1.7m高人形在某距離以某速度向某方向移動。
當(dāng)前方出現(xiàn)了一道長2m并離地3m的限高桿，同時下方有一條等長的減速帶，3D毫米波雷達就會識別為兩條幾乎重疊的由點組成的長2m虛線，而4D毫米波雷達則會識別出兩條長2m的虛線中間的無障礙距離為3m。
4D毫米波雷達不再有無法識別靜止物的缺陷，加上價格只有激光雷達10%-20%的優(yōu)勢以及本身毫米波雷達探測距離遠、抗干擾能力強、雨霧無阻的特質(zhì)，4D毫米波雷達被視為激光雷達的強勁對手。
一顆激光雷達
用4D毫米波雷達替代激光雷達，可行嗎？就目前來說，答案是否定的。
4D毫米波雷達和激光雷達的本質(zhì)都是通過波信號來主動探測，4D毫米波雷達的波長在3.9mm，而激光雷達的波長通常為905或1550nm，由于波的傳播特質(zhì)，激光雷達在面對雨、霧、沙塵暴等天氣幾乎束手無策，而毫米波雷達則能發(fā)揮性能。
雖然它倆都能成像，但是激光雷達有個碾壓4D毫米波雷達的優(yōu)勢，就是分辨率。市面上的4D毫米波雷達每秒大概可以生成10萬個點云，而128線激光雷達可以實現(xiàn)每秒140萬點云的生成。
激光雷達成像效果
用140萬個點描摹出的畫像自然比用10萬個點描摹出的畫像，精確度要高得多。不僅是畫像輪廓的清晰程度不同，更直接的影響就是角分辨率的差距。
激光雷達的角分辨率做到了0.1°，而4D毫米波雷達可以做到1°，也就是說當(dāng)2個目標(biāo)物體間的角度角度差距為1°時，只有激光雷達可以分辨得出。
說到底，在成像方面，激光雷達有著4D毫米波雷達無法匹敵的分辨率。目前的4D毫米波雷達更加適合做視覺算法的補充，在雨雪天氣時為攝像頭助一把力。
這樣看來，4D毫米波雷達比激光雷達更適合特斯拉。
除了成本方面，激光雷達的成像優(yōu)勢對于特斯拉的視覺方案是重復(fù)的，攝像頭和激光雷達的共同缺點就是受限于可見度低的天氣，而這個問題只有毫米波雷達能為特斯拉解決。
毫米波雷達歷史
回到開頭的問題，也許很多朋友會選擇中國，畢竟咱們現(xiàn)在的智駕市場如火如荼，但實際答案是德國。
1904年，德國人斯琴·赫爾斯麥耶，基于前人電磁理論和電磁波實驗的基礎(chǔ)上，利用無線電波回升探測裝置，研制出了原始的船用防撞雷達，這就是世界上第一顆雷達。
1935年英國人羅伯特·沃特森·瓦特成功研制出一臺實用雷達系統(tǒng)，并被英國空軍大規(guī)模部署，而這個系統(tǒng)通過提前檢測到德軍飛機，協(xié)助英國抵御住了納粹德國的攻擊，獲得了“不列顛空戰(zhàn)”的勝利。
羅伯特·沃特森·瓦特
德國人發(fā)明的雷達被英國人用來打敗了德國？據(jù)說德國人十分不服，回去苦心研究，再后來汽車產(chǎn)業(yè)的繁榮以及1986年歐洲制定的“歐洲高效安全交通系統(tǒng)***”催化了車載雷達的蓬勃發(fā)展。
2012年，德國半導(dǎo)體巨頭英飛凌推出24GHz單片雷達解決方案，降低了毫米波雷達的技術(shù)門檻和制造成本，推動毫米波雷達在各領(lǐng)域的應(yīng)用。
國內(nèi)研究毫米波雷達的時間并不長，2013年24GHz毫米波雷達產(chǎn)品才進入中國，同時國外對國內(nèi)開啟了77GHz毫米波雷達的技術(shù)封鎖。
2014-2016年國內(nèi)的毫米波初創(chuàng)企業(yè)成立，其中首家研究毫米波雷達的就是上汽集團旗下的華域汽車。2016-2017年，國產(chǎn)24GHz毫米波雷達開始量產(chǎn)，77GHz毫米波雷達開始出現(xiàn)樣品。
華域汽車辦公點
雖然目前全球毫米波雷達市場仍被博世、大陸、海拉等海外龍頭廠商占據(jù)主要份額，但是國內(nèi)的行業(yè)發(fā)展也處于欣欣向榮的狀態(tài)，國產(chǎn)77GHz毫米波雷達早已面世，例如德賽西威、森斯泰克、楚航科技等國內(nèi)領(lǐng)先的企業(yè)都具備量產(chǎn)能力。
大陸集團logo
最后我想片面的淺聊一聊，為什么國外掌握著更好的智能***駕駛核心傳感器技術(shù)，而國內(nèi)卻成為了智能***駕駛的核心戰(zhàn)場。
2018年的時候德國制造商大陸集團就對自動駕駛汽車接受程度進行調(diào)查。中國受訪人中，高達 89% 的人表示支持自動駕駛技術(shù)，相比之下，德國和美國的受訪者對自動駕駛支持的比例分別只有 53% 和 50%。
英國的德勤咨詢公司也做過一次調(diào)查，截至2019年，中國對自動駕駛汽車感到“危險”的消費者比例為25%，是亞洲6個調(diào)查國家和地區(qū)中最低的。
2022年北京日報做了個關(guān)于中國人對自動駕駛的接受程度的調(diào)查，結(jié)果顯示，超八成中國人接受自動駕駛，比例遠高于其他國家。
聊這個并不是為了讓大家忽略目前智能***駕駛技術(shù)的不成熟，相反，我們需要更加實際的去接受現(xiàn)有智能***駕駛技術(shù)的局限。但是這些數(shù)據(jù)表明，我們對科技有著更包容、積極的態(tài)度，即使起步晚了一點也沒關(guān)系。
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