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中科云杉CEO潘元承:港口自动驾驶安全是效率的
- 2021-07-25 17:03-

  原标题:中科云杉CEO潘元承:港口自动驾驶安全是效率的基石数字经济100人谈

  亿欧试图探究中科云杉的港口自动驾驶解决方案相较同行有何独特优势?其核心技术PMCW毫米波雷达竞争力如何?

  【编者按】立于百年机遇变革潮头,数字经济已成中国经济高质量跃迁新引擎。加速数字产业化、产业数字化,是当下发展数字经济及数字化转型的重要命题。到底什么是数字经济?数字经济现处何种阶段?数字经济的发展方向在哪里?如何实现数字化转型?……

  亿欧EqualOcean作为一家专注科技、产业、投资的信息平台和智库,现推出“数字经济/数字化转型百人谈”专辑(同期,亿欧EqualOcean数字产业创始人俱乐部也已成立),将通过深度访谈100位各行业数字经济/数字化转型洞察者、推动者与实践者,在认知层探索解决方案与方法论

  本文系“亿欧EqualOcean数字经济/数字化转型百人谈”专辑文章之一,我们访谈了中科云杉CEO潘元承博士,聚焦PMCW毫米波雷达技术助力中国智慧港口建设,就中国数字经济发展进行了深入交流。

  潘元承博士毕业于美国伊利诺伊大学香槟分校电子工程系,师承美国工学院院士、原香港大学工学院院长周永祖院士。本科、研究生分别就读于美国威斯康辛大学麦迪逊分校电子工程/数学/物理系、电子工程系。

  潘元承博士曾在华为、英特尔、高通等多家国际IT巨头公司担任重要技术职务,拥有二十多年的高性能数字和模拟芯片、芯片封装、系统平台及整机架构设计经验和团队管理经验,目前已取得美国授权发明专利19项,公开中的发明专利5项。

  2019年12月,潘元承博士凭借“智能网联系统”项目入选厦门市第十二批双百计划领军型创业人才。同年,中科云杉正式成立,致力于以领先行业的PMCW毫米波雷达技术赋能中国智慧港口自动驾驶。一句“敢想、敢做、敢担当”既是中科云杉的公司宗旨,亦是潘元承博士创业智慧的高度浓缩。

  当前,中国港口普遍面临招工难问题,自动驾驶的价值核心在于取代司机,帮助港口运营降本增效。AG官方入口,亿欧智库测算数据显示,假设港口年平均运行里程为9.7万公里,每辆自动驾驶集卡将节省人力成本36万元/年、节省能源成本18万元/年,当自动驾驶集卡单价降为130万元时,可为港口节约41万元/年/辆。

  此外,5G通信大规模应用、中国港口吞吐量稳定增长等因素,也不断刺激着港口自动驾驶的市场需求。亿欧智库预测:自动驾驶集卡将在2022-2024年进入商业化应用阶段,到2025年,中国港口自动驾驶内集卡(包括普通燃油集卡和自动驾驶集卡)采购额有望达53.7亿元。

  港口自动驾驶大规模商用趋势下,中科云杉切入该赛道,打造以无人集卡为核心的港口自动驾驶解决方案,并迅速应用于深圳妈湾港。亿欧试图探究中科云杉的港口自动驾驶解决方案相较同行有何独特优势?其核心技术PMCW毫米波雷达竞争力如何?

  纵观现下中国港口自动驾驶赛道的一众玩家,会发现降本增效只是准入门槛,“安全性”则是港口自动驾驶大规模商用必过的高门槛。

  在接受亿欧访谈前,潘元承博士刚巧完成一场关于港口自动驾驶安全建设的演讲。他表示,在与港口运营方、政府主管部门等利益相关方的沟通过程中,如何避免自动集卡偏离路线驶入海中甚至与外部司机驾驶车辆相撞等严重事故,已经成为焦点。港口自动驾驶安全性日益引发重视。

  潘元承博士补充解释道:“此类事故的症结往往在于缺乏安全保障的定位系统设计。”

  在港区内,集卡要与大型机械进行互动并融入码头的生产业务流程,其定位精度要求在5厘米左右,是开放道路定位精度要求的数倍。

  在此前提下,当前市面上港口自动驾驶解决方案普遍使用的北斗/差分定位系统,与开放道路驾驶方案竟是同一套。人们在开放道路上开车尚且经常遭遇“您已偏离路线”的困境,而在港口线路密集的复杂场景下,定位偏差问题自然层出不穷。加之无人集卡无法主动识别定位偏差风险,安全事故极易发生。

  为解决现有无人集卡定位系统的安全隐患,中科云杉在此基础上,增加了云杉自研的“云杉IRS智能路标系统”,采用表面贴装工艺,在无人集卡行驶路线上的关键区域灵活部署,从而有效纠正了北斗/差分定位偏差风险。

  此系统原理与AGV磁钉导航方案类似,后者安装时需要对地面进行挖孔、回填、清除抗磁物质等,不仅自身单价高,建设成本也极高,中科云杉的IRS智能路标系统不受周围磁场信号干扰,可直接在地面贴装,易维护,单位成本仅百元级别。

  “仅仅是一套IRS智能路标系统,我们技术团队便设计了五种技术方案,一切都是为了‘安全第一’的原则。”潘元承博士表示,“我始终坚信‘高效’的基石是‘安全’。”

  以安全作为首要考虑因素,中科云杉还自主研发了“云杉ACT自动驾驶集卡无座舱车型”、“云杉TCS车路协同态势感知系统”、“云杉TMC车队管理系统”。中科云杉在各大自研系统中都实现了软硬件一体化,保障最终应用安全的同时,也得以快速形成标准化的解决方案。

  在确保无人集卡外部系统安全性的前提下,中科云杉还对现有集卡车的自动驾驶系统进行了全面升级,由此形成了一套高度安全的解决方案,全面覆盖单车智能、车路协同、后台调度各环节。

  不过,即便迈过了安全性门槛,也并不意味着中科云杉等自动驾驶解决方案提供商可以尽情斩获港口订单:

  一方面,港口利益相关方(以政府为主)对自动驾驶技术成熟度存在担忧,往往会多番评估解决方案的投入产出比,反复斟酌项目预算,购买决策流程极长;

  另一方面,港口缺乏自动驾驶技术人才,因此存在采购自动驾驶方案后的运营需求,主流的仅提供单车智能解决方案的供应商将无法解决这部分需求。

  针对港口方面存在的种种顾虑,潘元承博士认为需要在商业模式上灵活变通。“中科云杉在全球范围内率先提出以‘自动驾驶+运营服务’来赢得港口客户,为港口提供的不仅是技术方案,还有配套建设及运营服务,港口采购自动驾驶解决方案后,将无需投入过多运维资金和人力。”

  潘元承博士还表示,中科云杉按月向港口收取租金,不仅最大程度打消了港口对采购成本的顾虑,推动其在实际体验自动驾驶服务的过程中评估方案效益,缩短决策周期,还充分保障了中科云杉的资金流动性,增强了企业自我造血的能力。

  可见,在港口自动驾驶这条赛道上,中科云杉以安全为始,已打通了从整体技术方案到落地应用乃至服务运营的商业闭环,相较同行而言,中科云杉不仅更安全,而且更落地。

  事实上,中科云杉全部解决方案都离不开其核心技术——调相连续波(PMCW)毫米波雷达技术。

  首先必须承认,调频连续波(FMCW)毫米波雷达技术占据主流地位的当下,PMCW毫米波雷达尚处在蓝海市场前期,并且中科云杉规划要到2021年底实现车规级PMCW毫米波雷达认证。

  但是,PMCW相较FMCW具备探测距离更远、分辨率更高、抗干扰能力更强等优势。

  潘元承博士将FMCW和PMCW的差异比喻为“老式诺基亚和智能手机”,FMCW与老式诺基亚使用的都是模拟信号,而PMCW和智能手机使用的都是数字信号。数字信号将形成标准化的0和1代码,能高效消除干扰信号,在数字经济时代将成为必然趋势。

  以中科云杉当前研制的“77GHz数字成像雷达”为例,这款雷达采用12TX/16RX天线设计,具备了真正意义上的垂直分辨率。

  2021年3月31日,工信部公布《汽车雷达无线电管理暂行规定(征求意见稿)》,其中明确指出将76-79GHz 频段规划用于汽车雷达。工信部此举旨在加快推动智能网联汽车产业发展,避免和减少汽车雷达与其他无线电业务或无线电台(站)间的有害干扰,维护空中电波秩序。

  不难看出,中科云杉的“77GHz数字成像雷达”在频段和抗干扰性方面,均符合国家发展战略。

  潘元承博士一直密切关注PMCW的最新进展,得益于早年从事高性能数字芯片和模拟芯片设计的经验积累,他深谙阻碍PMCW商业应用的关键因素在于,利用SiGe技术制作的数字信号电路芯片体积大、功耗高,不具备量产可行性。

  而在2015年前后,潘元承博士察觉到CMOS技术已能够支持28nm以下高频数字信号电路芯片设计的绝佳时机,强调“敢于尝试,不害怕失败”的他毅然决定研发PMCW毫米波雷达芯片,在芯片研发成功后,又马不停蹄地和团队研制起了相关雷达模组产品。

  当前,中科云杉已基本具备PMCW毫米雷达量产能力,公开资料显示国内尚无明确布局此技术的同行,一旦中科云杉PMCW毫米波雷达实现产能爬坡并投入市场应用,必将夺得下一代毫米波雷达主流市场先机。

  2021年01月26日,中科云杉与比亚迪签订的《战略合作框架协议》,双方围绕智慧港口、智慧交通等领域,展开全方位战略合作。

  中科云杉基于雷达技术优势,向比亚迪购进纯电牵引车车队的同时,以云杉PMCW数字成像雷达作为主力传感器,围绕比亚迪牵引车设计单车智能自动驾驶方案,并定制开发了无座舱专用车型。

  经过中科云杉技术赋能的纯电牵引车车队,现已陆续在“妈湾智慧港”投入运营,并计划在2021年底拓展至当前规模的数倍。

  亿欧智库认为,中科云杉等技术解决方案商和比亚迪等主机厂联合打造港口自动驾驶方案的合作模式,将打破传统汽车供应链稳固的金字塔结构,在毫米波雷达等关键传感器领域,催生出一批新型供应商。

  基于此,潘元承博士表示短期内智慧港口的商业落地实践是公司的主要收入来源之一,但是公司核心技术团队始终以进入车载数字成像毫米波雷达应用市场作为长期目标。

  同时,亿欧在访谈中也了解到,中科云杉当前拥有完整的77GHz车规级毫米波雷达系列产品,具体包括超远视距的前视雷达、宽角中距雷达和角雷达,可应用于高级辅助驾驶及自动驾驶领域,并且已为比亚迪供应部分型号的毫米波雷达产品。

  随着国内头部主机厂先后发布智能网联汽车发展计划,例如吉利制定“G-Pilot”战略、上汽制定“新四化”战略、长安制定“北斗天枢”、广汽发布“GIVA计划”并研发“Adigo系统”,比亚迪计划打造“D++生态圈”等。

  依靠与比亚迪合作的成功经验,中科云杉无疑正在迎来切入主机厂车载数字成像毫米波雷达应用市场的绝佳窗口期。

  而一旦顺利进入主机厂新型供应商体系,汽车制造业的标准化、模块化的供应链管理理念也将持续驱动中科云杉产品体系走向标准化、模块化,进而形成规模效应,做大做强。

  敢于抬高行业准入标准,以安全为先打磨产品和解决方案;敢于不随市场主流,超前布局PMCW毫米波雷达技术;敢于超越定制化港口自动驾驶方案,向标准化、模块化的车载应用市场发起进攻。

  透过中科云杉的“敢想、敢做、敢担当”,亿欧看到了其不断打造差异化竞争优势、精研核心技术能力、力求标准化的商业战略,一颗中国制造新星正冉冉升起。