毫米波雷达的B面:不仅是“聪明的车”,还有“智慧的路”

2022-06-09 23:06
海外星云 2022年10期
关键词:雷达交通智慧

近年来,随着自动驾驶技术的不断发展,毫米波雷达的热度也随之升高。

作为唯一的全天候传感器,不受雨天、雾天等环境因素干扰,毫米波雷达以装载“上车”而被人们所熟知,但这只是它的A面;站在B面,在智慧交通、智慧城市、智慧家居等“新赛道”,毫米波雷达也正在上演着技术的升级与竞争。

国家政策与千亿市场的“双轮驱动”

从国家政策来看,智慧交通已上升至国家交通的重要战略。近年来,国家连续发布《交通强国建设纲要》《数字交通发展规划纲要》《国家综合立体交通网规划纲要》等系列建设和规划纲要。

2020年8月,交通运输部印发的《关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》提出,到2035年,交通运输领域新型基础设施建设取得显著成效。先进信息技术深度赋能交通基础设施,精准感知、精确分析、精细管理和精心服务能力全面提升,成为加快建设交通强国的有力支撑。

2021年,交通运输部发布了《数字交通“十四五”发展规划》。其中,在“六大重点工程”中明确指出,完善公路感知网络,推进公路基础设施全要素全周期数字化,发展车路协同和自动驾驶,推动重点路段开展恶劣天气行车诱导,缓解交通拥堵、提升运行效率。

宏观政策是“风向标”,毫米波雷达的市场规模也不容忽视。Marketsand Markets数据显示,到2023年,毫米波雷达传感器的市场总量将达到206亿美元(约合人民币1032亿元)。

近年来,随着芯片技术的进步,其产品集成度越来越高、成本则在逐步下探,这为毫米波雷达的大批量生产和应用提供了先行条件。

从厂商分布来看,车载行业毫米波雷达以博世、大陆集团、海拉、安波福、维宁尔等国外的品牌厂商为主。

2015年,随着车载毫米波雷达、5G毫米波通信技术国内的快速发展,毫米波雷达技术开始高速发展。从BSD角雷达的盲区监测逐渐向前向雷达和全车的角雷达全面渗透,国内的毫米波雷达品牌产品开始慢慢替代部分国外厂商。

而毫米波雷达的应用范围,也从传统的车载雷达,开始向安防、智慧交通、智慧城市、智慧家居等更多的领域逐步扩大。

正因为这样,新兴的毫米波雷达技术也在不断出现。在2021年中国(小谷围)“互联网+交通运输”创新创业大赛智慧公路主题赛之毫米波雷达专项赛(以下简称“小谷围大赛”)中,隼眼科技与蜀道集团四川数字交通科技股份有限公司(以下简称“四川数字”)联合组队参赛,并获得冠军。

那么,其毫米波雷达技术有何“独家秘笈”?毫米波雷达除了车载应用外还有哪些应用场景?毫米波雷达未来将如何发展?本文将以隼眼科技作为案例进行各方面分析及解读。

全方位定制化的解决方案,深度赋能“聪明的车”与“智慧的路”

在小谷围大赛的决赛中,隼眼科技与四川数字正式联合发布了SDR2000系列高性能毫米波雷达产品。对于毫米波雷达在智慧交通的应用来说,既要“看得准”也要“看得远”。

据公开资料,该产品定向探测距离高达1500米,全量程范围实现车道级检测精度,优于0.5度的空间分辨率,高达400米距离的抛洒物与入侵物检测能力。

基于SDR系列毫米波雷达的全方位高性能保证,四川数字在成都第二绕城高速、成宜高速等交通强国建设试点任务中,实现了车路协同与准全天候通行等智慧高速建设的全新探索。

經小谷围大赛评比,“SDR2000型雷达在雷达全性能测试、交通事件检测、全轨迹跟踪等高速公路实际道路全方位测试中展示出超高的产品性能,其中雷达探测距离、横向测量精度、空间分辨率、抛洒物及入侵物检测等雷达核心性能指标均为业内最高水平。”

那么,隼眼科技的技术水平优异,其背后有怎样的故事?除了这款产品其生产能力和技术突破是如何形成的?

?隼眼科技与四川数字联合组队参加2021年中国(小谷围) “互联网+交通运输”创新创业大赛智慧公路主题赛之毫米波雷达专项赛,并获得冠军

据悉,隼眼科技成立于2015年,是一家专注毫米波雷达研发生产的高科技公司。截至2021年11月,隼眼科技已完成多轮融资,获得包括国际汽车半导体巨头恩智浦半导体、国内硬科技创业投资与孵化基金中科创星、拓金资本、南京锋蕴等国内外知名企业或资本的投资。

经过多年的技术沉淀,隼眼科技已具备毫米波雷达从设计、仿真、验证到生产、运维的全流程开发能力。特别是在雷达系统设计方面,如MIMO雷达设计、雷达新型天线技术、雷达信号处理算法的研发领域取得了一系列领先的成果,例如可达优于0.1度的超高检测精度、分辨率高达0.5度等出色的性能等。

优异的性能源于隼眼科技对毫米波雷达的深刻理解,并创新性地提出“5H交通雷达”概念,即全息、超精、超分、超距、超智。

隼眼科技多款毫米波交通雷达安装在智慧高速、全息路口等场景

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据介绍,在智慧交通领域,隼眼科技的产品形成了独特的产品主张,很多是“从0到1”的实现。“与之前的纯视频感知或以视频为主的雷视融合感知技术方案不同,目前,在国内的多条高速公路上,以毫米波雷达为主的雷视融合感知方案甚至仅靠毫米波雷达就可实现有效的、高精准度的全天候感知和低延时的车路协同新探索。”东南大学毫米国家重点实验室副教授、隼眼科技CTO张慧说。

这与人们之前对毫米波雷达的认知似乎有所不同,毫米波雷达因探测距离不够长、长距离探测精度不够高、分辨率低等因素,在智慧交通的应用并不被看好,一度被认为是视频的“陪衬”。

张慧表示,如今,毫米波雷达不仅能有效地配合及支持摄像头的工作实现更好的雷视融合,毫米波雷达还可独立地进行工作。

毫米波雷达应用赛道的变化,从辅助驾驶到车路协同,从道路的视频监控、视频分析,到基于毫米波雷达的全天候感知,实际上是自动驾驶和智慧交通的不同技术路线。

而隼眼科技的毫米波雷达技术之所以可以“脱颖而出”,从纯车载的毫米波雷达到“多赛道”的快速切换,从本质上来说是基于长期的技术积累和持续的技术创新能力以及前瞻的产业布局。

隼眼科技的毫米波雷达在黑夜条件下,可准确区分远距离 不同车道的车辆,并与视觉传感器融合形成孪生图像

第一,技术源头的原始创新。东南大学毫米波国家重点实验室作为隼眼科技强大的技术依托,为其持续地导入新技术资源。东南大学毫米波国家重点实验室从1990年成立,在毫米波成像、雷达成像、SAR成像等方面积累了长期的技术经验,隼眼科技有“近水楼台”的优势。并且,在4D雷达成像上也进行了提早布局。

“我们把行业对产品或发展思路的理解,真正地做了修正,把它回归到科学的道路。在此基础上,我们拥有完善、强大的毫米波雷达的理论和工程研究能力,确保我们的技术和产品持续领先行业。”张慧说。

第二,拥有强大的产业生态圈。同样得益于东南大学毫米波国家重点实验室的技术转化,隼眼科技还与数十个上下游相关公司紧密结合,形成了的全方位信息通信技术(ICT)产业平台,包括雷达、5G通信、毫米波通信、毫米波芯片、新材料、计算平台、仪器仪表、人工智能等领域,构建了紧密的技術协同和战略协同。

在战略伙伴方面,隼眼科技与传统交通企业、智能网联企业、国家级和省级交通规划设计院等企业深度合作,包括四川蜀道集团、广东广交集团、江苏交通控股、中汽创智、阿里云、腾讯等。

其中,在2021年,隼眼科技参与的蜀道集团与阿里云合作建设的成宜高速智慧高速项目已批量上线,成为四川省内首条全要素、全覆盖的智慧高速公路,实现了准全天候通行与车路协同的新探索。

张慧表示,与依赖芯片固有能力去设计某种功能的产品不同,隼眼科技的优势体现在“全栈”。也就是说,它在雷达材料、MMIC芯片、雷达系统以及雷达系统周边的整体配套等方面进行了全方位研究。因此,其拥有快速响应不同需求、不同场景的“定制能力”,根据客户的特殊要求,快速定制不同的解决方案。

此外,隼眼科技还形成了智慧交通的多种解决方案。包括雷视融合、雷视一体、边缘计算、态势感知及主动管控平台、数字孪生、C端触达,雷达通信一体化平台等。

车载雷达方面,目前,隼眼科技与业内优质的Tier 1(车厂一级供应商)客户开展紧密合作,为国内和国际的一线主机厂的新一代车载雷达需求提供解决方案。张慧表示,

“我们的车载雷达已经获得了多个车厂(包括新能源车厂)畅销车型的定点项目,现已进入批量交付阶段。”

而在智慧交通方面,除了在高速公路和智慧城市中的毫米波雷达产品,隼眼科技的相关全新雷达技术也已批量用于边坡桥梁和隧道等场景。

“隼眼科技联合交通四川数字共同研发,拥有业内领先的用于边坡桥梁、隧道的形变监测毫米波雷达,可为边(坡)桥

(梁)隧(道)等重要构造物提供亚毫米级连续实时监测的数据和预警信息。”张慧表示。

基于此,隼眼推出了可用于桥梁安全、反偷渡的水面监测雷达和用于铁路、港口等重要场所的周界雷达。

对于技术的落地,隼眼科技也有明确的推进计划。据介绍,隼眼科技的交通雷达已在全国多个高速公路以及智能网联城市路口批量部署。张慧指出,2021年,隼眼科技数千台毫米波雷达已在高速公路和智能网联先导示范区部署完毕,并已进入使用,今年还将有数千公里的大量部署。

综合来看,隼眼科技的优势并非某技术的单点突破或者某款新概念产品,而是凭借多年、全面的技术积累,持续的技术创新和导入,形成了系统的系列产品方案。并且,还可依据市场需求快速响应,这是从“一招鲜,吃遍天”到全方位定制化方案的综合能力的转变。

逾20年行业积累,“高校+互联网”双重基因

除了技术的先进,隼眼科技还有行业影响力。据了解,其深度参与了国家和行业的相关标准制定,与交通运输部、交通运输企业、行业协会、团体联盟共同制定相关的行业标准,更好地推动行业发展。

2021年,隼眼科技作为主要起草方,深度参与了由中交国通和交通运输部公路科学研究院牵头制定的智能交通毫米波雷达交通状态检测器的团体标准,经过多轮评审后已经发布实施。

东南大学毫米国家重点实验室副教授、隼眼科技CTO张慧

技术的领先和行业的影响力离不开其团队的“战斗力”。从团队基因来看,隼眼科技具有“高校+互联网”的双重基因。既有东南大学毫米波国家重点实验室的高校技术、顶级科研师资、实验室测试设备与测量环境的支持,也与最前沿的互联网技术紧密结合。

当然,企业的基因与创始人息息相关。隼眼科技创始人、董事长兼首席执行官施雪松是一名“创业老将”,有超过20年的汽车电子与智慧交通运营经验。在他的带领下,隼眼科技拥有国内最早从事77GHz毫米波雷达研发的技术专家团队,包括毫米波技术和雷达信号处理方面,迄今已累计专利成果近百项。

隼眼科技认为,团队强大的“战斗力”保障了隼眼科技的产品要“拿得出手、交得出去、用得出彩”。目前,隼眼科技团队人数近百人,其中70%以上为技术研发人员。并且,由于隼眼科技提供系统级解决方案,复合型人才成为该团队下阶段的重点招募对象,隼眼科技将根据企业的发展情况有计划地扩大团队队伍。

隼眼科技计划今年在车载和交通领域将陆续推出多款“标杆性”产品。张慧表示,为进一步响应国家战略布局和交通企业诉求,近期隼眼科技即将发布一款基于国产雷达MMIC芯片的超高性能的交通雷达产品。“除了全新采用国产化雷达芯片,该产品将同时引入毫米波新型材料技术以显著降低损耗,全方位打造产品的更高性能表现。同时,我们有信心今年将达到数千万量级的规模的盈利。”

结语

一方面,在自动驾驶领域,4D成像等技术的兴起规避了毫米波雷达分辨率低的劣势;另一方面,在智慧交通、智慧家居等领域,毫米波雷达又有全天候、探测距离长、隐私性高等其他传感器无法比拟的优势。在C端市场,毫米波雷达或将“触手可及”。

对于毫米波雷达行业来说,更像是一个“吐故纳新”的过程,只有快速持续地更新迭代才能保持技术和产品性能的长期领先。拥有强大的技术底蕴及定制化能力、对市场需求快速响应能力,是保持技术先进的“不二秘笈”。

未来5年~10年,毫米波雷达技术和应用或将迎来高速发展期。可以预见,未来的毫米波雷达市场将持续、快速地演进和变化。毫米波雷达技术的“号角”,其实才刚刚吹响。 (综合整理报道) (编辑/多洛米)6C26AD41-B294-4C32-9B24-B1E3A9D33A52

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