當(dāng)今的人工智能 （AI）、ADAS 和傳感器實時提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)，在自動駕駛車隊路由系統(tǒng)中使用時必須對其進行監(jiān)控和處理。

當(dāng)一家美國大型卡車制造商認(rèn)識到在其卡車車隊中策劃實施自動路線功能的巨大機會時，它尋找能夠處理大量不同數(shù)據(jù)的嵌入式計算。當(dāng)今的人工智能 （AI）、高級駕駛輔助系統(tǒng) （ADAS） 和傳感器實時提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在用于自主車隊路線系統(tǒng)時必須進行監(jiān)控和處理。這需要工業(yè)級嵌入式系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄儀，能夠提供可靠、堅固和高性能的架構(gòu)系統(tǒng)來支持這種自主路由。

在 COVID-19 危機期間，該國對卡車車隊的依賴顯而易見。產(chǎn)品短缺、交貨速度、物流噩夢都非常明顯。然而，根據(jù)Business Insider的數(shù)據(jù)，即使在非大流行年份，美國71%的貨物也是通過卡車運輸?shù)摹?/p>

本案例研究展示了該車隊制造商如何選擇和實施 Premio 的堅固型計算技術(shù)，以進一步增強其自主路由能力。本案例研究將討論在自動駕駛框架內(nèi)建立的標(biāo)準(zhǔn)和成功實施Premio車載遠程信息處理計算機。

自主車隊路線挑戰(zhàn)

車隊和卡車制造商在尋求支持自主路由功能的過程中應(yīng)對了四個主要挑戰(zhàn)。它需要：

堅固耐用的計算解決方案，可承受較寬的工作溫度、沖擊和振動。雖然該解決方案安裝在卡車控制的環(huán)境中，但車輛經(jīng)常坐在陽光下，或者穿過地形，造成巨大的振動和沖擊 - 所有這些都對電子設(shè)備有害。

強大的實時決策能力。這種自動駕駛的骨干提供了關(guān)于車輛位置和車輛行駛速度的遠程信息處理信息——用于訓(xùn)練自動駕駛神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)。

用于長途駕駛數(shù)據(jù)和 10GbE 連接的大存儲容量，可雙向移動數(shù)據(jù)，并可與所有遠程信息處理和改進相結(jié)合，以供未來分析使用。這些數(shù)據(jù)必須存儲在堅固耐用的計算機中，并有效訪問以持續(xù)訓(xùn)練機器學(xué)習(xí)算法

強大的多核 CPU/GPU 組合，提供推理和實時計算以及數(shù)據(jù)遙測功能

成功實施自主車隊路由需要多種硬件技術(shù)同時協(xié)同工作?？梢灶惐热梭w是如何工作的。例如，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，許多傳感器被放置在車輛周圍和整個車輛中，以監(jiān)控和繪制環(huán)境 - 相當(dāng)于人的眼睛和耳朵。決策必須有高智商。數(shù)據(jù)輸入類似于實時數(shù)據(jù)處理決策的大腦。最后，車輛遠程信息處理與大腦一起工作，充當(dāng)身體的胃和肺一樣的守門人 - 將食物或氧氣分散到體內(nèi)以確保它繼續(xù)運行。

確保所有這些都到位并協(xié)同工作并非易事，需要采取許多安全預(yù)防措施。這種自動化卡車車隊必須可靠，能夠在高速公路和當(dāng)?shù)亟值郎闲旭?，并在不斷變化的天氣條件和移動環(huán)境中始終運行。

遠程信息處理的重要性

遠程信息處理系統(tǒng)提供對自動駕駛汽車速度、實時位置、燃料使用、里程、天氣、路況等的洞察，在數(shù)據(jù)管理中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。實時定位可以估計交貨時間并監(jiān)控路況、速度、健康狀況、天氣，從而提高車輛效率并產(chǎn)生更高的安全性。它們還有助于預(yù)測何時應(yīng)該維修自動駕駛汽車。對于車隊，遠程信息處理提供對車輛跟蹤、路線、報告等的訪問。

最終，了解速度、位置等可以轉(zhuǎn)化為對車隊的主動管理，從而控制燃料成本，減少事故并利用能源效率?？梢怨芾淼捻椖堪ㄔO(shè)置速度限制以確保安全和減少燃料浪費，根據(jù)怠速時間自動關(guān)閉，以及確保在車輛運行前系好安全帶。

遠程信息處理在路線規(guī)劃中至關(guān)重要，因此可以發(fā)送行程并與每個連接的供應(yīng)商同步，并且可以分析和存檔GPS數(shù)據(jù)。它們也是制造商致力于使用的路由系統(tǒng)的命脈。

制定了哪些標(biāo)準(zhǔn)？

卡車車隊制造商制定了一系列要求，包括：

可靠的解決方案，可應(yīng)對強大的計算挑戰(zhàn)以及苛刻的沖擊和振動環(huán)境

商用現(xiàn)成的工業(yè)級計算機，可快速選擇和部署以供實際使用

無風(fēng)扇計算設(shè)計能夠承受較寬的工作溫度和車輛電池的輸入電壓，以及用于聚合和監(jiān)控有價值數(shù)據(jù)并將所有這些數(shù)據(jù)放回神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的嵌入式架構(gòu)結(jié)構(gòu)。

能夠支持高達 RTX 2060 Super 的 GPU，用于實時分析和計算

可容納高達 32 TB 的大存儲容量，以記錄可用數(shù)據(jù)

然而，真正需要的不是提供實際的自動駕駛，而是通過可靠的遠程信息處理計算機實時支持它，該計算機經(jīng)過驗證，可以滿足功率、速度和精度的要求。

遠程信息處理和 GPU 計算 — 數(shù)據(jù)收集和分析

成功的自主車隊路線的關(guān)鍵是遠程信息處理計算機，它獲取不同傳感器提供的大量數(shù)據(jù)，并實時準(zhǔn)確指示正在發(fā)生的事情。該解決方案必須堅固耐用，以便能夠承受可能導(dǎo)致電子可靠性問題的寬范圍的溫度、沖擊和振動。它還必須具有車輛GPS位置的精確性，并能夠準(zhǔn)確地將所有數(shù)據(jù)推送到中央數(shù)據(jù)庫，以便遠程信息處理經(jīng)理可以實時監(jiān)控正在發(fā)生的事情。

對于自動駕駛車隊，Premio 交付了配備英特爾 Broadwell-U 處理器的ACO-3011E堅固耐用的無風(fēng)扇車載遠程信息處理計算機。該計算機旨在平衡性能和功耗，具有兩種機箱外形，可容納多種 I/O 和擴展選項，非常適合性能、功耗和適應(yīng)性同等重要的車載應(yīng)用。

除了解決方案的遠程信息處理部分外，Premio還交付了帶有LGA 1151插槽的VCO-6033E-2PWR工業(yè)GPU，用于6千/7千一代英特爾?處理器。6033-E 提供硬件以支持車載計算機的推理分析和機器學(xué)習(xí)。例如，它們執(zhí)行并行計算以處理有關(guān)道路狀況、危險、駕駛員操作和車輛控制系統(tǒng)操作的數(shù)據(jù)，從而以最小的延遲完成。它們還同時處理有關(guān)天氣和交通狀況的數(shù)據(jù)，以優(yōu)化油耗。該解決方案實現(xiàn)了自動駕駛汽車的可操作性和響應(yīng)能力，使其能夠通過機器學(xué)習(xí)繼續(xù)改進。

對于自治系統(tǒng)，英偉達的技術(shù)對通過Premio系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)進行實際計算。GPU為自治系統(tǒng)提供機器學(xué)習(xí)，而Premio通過其加固的硬件和GPU擴展支持為這些數(shù)據(jù)提供遠程信息處理計算機。

自動駕駛真正依賴于邊緣計算及其實時處理關(guān)鍵數(shù)據(jù)的能力 Premio的嵌入式計算機經(jīng)過認(rèn)證，可以與主要云合作伙伴合作，以實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)去中心化及其整個物聯(lián)網(wǎng)連接套件。Microsoft AzureIoT 和Amazon 的 AWS IoT Greengrass等云合作伙伴都有助于在邊緣橋接其解決方案，以實現(xiàn)自主用例。

為什么選擇普瑞米奧？

Premio基于其30年的工業(yè)計算專業(yè)知識，直接與制造商和研發(fā)團隊合作，專注于加固部署和可靠性。Premio總部位于洛杉磯，因其用于車載計算的嵌入式產(chǎn)品以及大量的本地支持而被選中。

一旦確定了制造商的目標(biāo)，Premio迅速交付了現(xiàn)成的加固型計算單元，并與制造商的工程團隊密切合作，這些計算機現(xiàn)已部署并成功用于多個車隊卡車在其自主旅程中的駕駛室。

總結(jié)

有五個級別的自動駕駛，最先進的程序正在測試實際行駛里程，滿足 4 級要求。然而，當(dāng)5G全面實施時，車隊管理將進入通往5級自治的快車道。具體的 5G 優(yōu)勢包括：

速度提升 10 倍，可能超過 1 Gb/s，無論人口密度如何

4G/LTE 的連接密度是 4G/LTE 的 100 倍，影響了訪問網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)能力

實時響應(yīng)，延遲率降低 5 到 10 倍，提高效率，尤其是在車輛安全和防撞方面。5G減少延遲的改善是顯著的。根據(jù)CTIA最近的一份白皮書，4G汽車大約需要4.6英尺才能踩剎車。相比之下，5G汽車只需一英寸即可完成任務(wù)。

從 4 級到 5 級將需要大幅增加驅(qū)動里程和大量數(shù)據(jù)聚合，以進一步訓(xùn)練 AI 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，因此仍需要相當(dāng)大的發(fā)展。

自動駕駛的架構(gòu)代表了許多硬件技術(shù)的混合，從物聯(lián)網(wǎng)傳感器到 GPU CUDA 再到堅固耐用的車輛遠程信息處理。Premio的COTS嵌入式遠程信息處理數(shù)據(jù)記錄解決方案提供了必要的基礎(chǔ)設(shè)施，以達到5級的距離。

審核編輯：郭婷