關(guān)上研究室的門,他看了看有些雜亂的辦公臺,顧不得整理,轉(zhuǎn)身拍下電梯按鈕。LeiLei Shinohara想趕緊跳進(jìn)街中,呼吸一口新年的空氣。
辦公室沒有了持續(xù)幾個月的燈火通明,2019年的最后一天,同事們都趕著去跨年,團隊群里嘰嘰喳喳。大家似乎很久沒有這么放松了。
“新年快樂”,他對自己說。新年的禮物,已經(jīng)收下。
一份“新年禮物”
新年收假第一天,隨著公司對外宣布固態(tài)激光雷達(dá)RS-LiDAR-M1 Simple(Simple Sensor Version)以1898美元正式接受訂購的消息,整個團隊再次進(jìn)入忙碌的工作節(jié)奏中,然而每個人的狀態(tài)卻是肉眼可見的輕松起來。
眼瞅著這年輕研發(fā)團隊的抗壓能力,一早就坐在工位上的LeiLei Shinohara內(nèi)心五味雜陳。
RS-LiDAR-M1
2018年11月11日凌晨,RoboSense(速騰聚創(chuàng))COO Mark在朋友圈發(fā)了一條信息:披星戴月回來。今年雙十一剁了一次大的。
兩個月后,RoboSense宣布,前法雷奧激光雷達(dá)項目核心人員LeiLei Shinohara加盟,這位深度參與全球首臺量產(chǎn)車規(guī)激光雷達(dá)的資深專家,將出任研發(fā)副總裁與德國辦公室總經(jīng)理。他的任務(wù),官方報道描述得很明確:負(fù)責(zé)激光雷達(dá)產(chǎn)品車規(guī)級量產(chǎn)推進(jìn)。
彼時,作為鮮有在固態(tài)激光雷達(dá)大量投入的創(chuàng)業(yè)公司,RoboSense已經(jīng)付出了許多努力:
2017年下半年,完成并對外公開第一個Demo;
2018年1月9日,拉斯維加斯,M1pre作為全球唯二MEMS固態(tài)激光雷達(dá)亮相CES;
2019年1月8日,再次沖刺CES,A樣機登陸,并摘下“CES創(chuàng)新獎得主”的榮譽。
在公司看來,這款M1接下來最艱巨的任務(wù)就是完成量產(chǎn)工作。
而對同期加入的LeiLei博士來說,他看中的則是RoboSense算法、芯片與激光雷達(dá)硬件三位一體的布局:“其實我本身就看好MEMS激光雷達(dá)的前景。但是最先打動我的,是我以法雷奧雇員身份與RoboSense交流時,看到團隊在算法方面的積累,那真的是蠻不錯的。當(dāng)時和我同行的法雷奧研發(fā)總監(jiān),也評論稱:VERY VERY VERY AMAZING。連用三個‘VERY’?!?/p>
強勢發(fā)展的創(chuàng)業(yè)公司,資深的德國行業(yè)專家——甜蜜的聯(lián)姻。
危機爆發(fā)
為了加速量產(chǎn)節(jié)奏,LeiLei和公司管理層商量推行敏捷開發(fā)的方式,來實現(xiàn)產(chǎn)品的快速更新迭代:即改傳統(tǒng)串行研發(fā)為并行,改大團隊為小團隊并跑。
“3個月一個版本迭代“在汽車領(lǐng)域是一件幾乎不可能實現(xiàn)的事情。而這個年輕的團隊竟然順利推行了幾個版本。
事實上,為了爭分奪秒完成迭代且兼顧客戶對于高性能、低成本、高穩(wěn)定性、可生產(chǎn)制造性的多方位需求,這套敏捷開發(fā)的系統(tǒng)某種程度上確實取得了一些可喜的進(jìn)展:
光學(xué)模組實現(xiàn)高度的集成化,使得M1整機零件數(shù)由傳統(tǒng)機械式激光雷達(dá)的幾百個降低至20個以內(nèi),以此降低M1的物料及裝配成本,并使加工時間縮短數(shù)個量級。
考慮到大規(guī)模生產(chǎn)能力,團隊開始在“自動標(biāo)定”這件事上做文章:將過去幾個小時的標(biāo)定時間縮短到幾分鐘,并將在最后量產(chǎn)時縮短到1分鐘以內(nèi)。相比之下,傳統(tǒng)機械旋轉(zhuǎn)式產(chǎn)品需要數(shù)小時且一致性也無法得到保證。
性能從每次迭代都有著很大的飛躍,測距能力從80m到150m、精度從±20cm縮短到±10cm,再到±5cm。
一切都和計劃當(dāng)中一樣美好。
就在意氣風(fēng)發(fā)的團隊埋頭沖刺車規(guī)量產(chǎn)設(shè)計凍結(jié)的時候,危機轉(zhuǎn)瞬到來。
“確實經(jīng)歷非常難過的時光?!罢劶白钌畹母锌?,LeiLei坦言:”前面太順了。三年以來這個項目沒有過一次delay(延遲),卻在最后一次迭代時翻車了?!爆F(xiàn)在回想,LeiLei說那時團隊幾乎是開發(fā)出了一款新的產(chǎn)品——尺寸縮小一半、探測距離需要提升一倍、精度提升一倍、頻率提升1/3.而且必須集成算法芯片。“三個月的時間就要求出機器,我們真的自信過頭了?!?/p>
隨著客戶交付時間逐步逼近,團隊內(nèi)部開始彌漫著焦慮的氣息。每一個成員神經(jīng)高度緊繃,直到原定交付時間的前一周,產(chǎn)品的某幾項性能卻仍舊無法達(dá)標(biāo)。市場團隊每天催著項目團隊按計劃時間向客戶交付迭代產(chǎn)品,后者拼命加班加點,卻又遭遇質(zhì)量和功能安全團隊壓著流程不放松。
“大家都鉚足這一股勁:這產(chǎn)品成了就牛X,不成就是笑話。“LeiLei笑著說道:“還好,努力有回報,玩笑沒有開太大。雖然有些小delay,但是客戶都特別理解,我們也非常感謝他們的耐心?!?/p>
有可能是革命性的產(chǎn)品
2020年1月2日。元旦回來的第一天,RoboSense通過官方公眾號公布進(jìn)展——
125線的固態(tài)激光雷達(dá) RS-LiDAR-M1 Simple,以1898美元的價格開售:體積尺寸再次減半,硬件性能再度大幅突破;經(jīng)過3年多的投入,這款車規(guī)級固態(tài)激光雷達(dá)完成了SOP前的主體設(shè)計凍結(jié),性能上與OEM量產(chǎn)車型定制供應(yīng)的產(chǎn)品趨于一致。
同步在CES上正式亮相全球首個固態(tài)激光雷達(dá)RS-LiDAR-M1 Smart:
基于MEMS固態(tài)激光雷達(dá)方案的智能激光雷達(dá)RS-LiDAR-M1 Smart(Smart Sensor Version),革命性的將激光雷達(dá)點云算法嵌入LiDAR硬件主體,將激光雷達(dá)能力徹底激活。它顛覆傳統(tǒng)激光雷達(dá)硬件“信息收集器”的定義,升級為“信息理解者”,成為軟硬一體化的智能傳感器,實時處理外部信息并輸出目標(biāo)列表。
在官方介紹中,新的產(chǎn)品有以下幾大亮點:
視場角最大:RS-LiDAR-M1視場角為120°*25°,是目前全球已發(fā)布產(chǎn)品中,視場角最大的MEMS固態(tài)激光雷達(dá);
探測距離最遠(yuǎn):RS-LiDAR-M1探測能力為150m@10%,是目前全球已發(fā)布產(chǎn)品中,探測距離最遠(yuǎn)的MEMS固態(tài)激光雷達(dá);
垂直125線:RS-LiDAR-M1在25°的垂直視場角擁有125線的掃描效果,線束上媲美目前全球已發(fā)布產(chǎn)品中,最高線束(128線)的機械式激光雷達(dá);
尺寸最?。篟S-LiDAR-M1結(jié)構(gòu)緊湊,相比前版本,體積再度縮小一半,只有傳統(tǒng)64線機械式激光雷達(dá)體積的十分之一。目前已發(fā)布產(chǎn)品中,M1是全球最小的MEMS固態(tài)激光雷達(dá);
最智能:RS-LiDAR-M1 Smart版本建立了由傳感器硬件到AI點云算法到芯片的完整系統(tǒng)閉環(huán),能夠端到端實現(xiàn)客戶環(huán)境感知的功能需求,輸出目標(biāo)列表與原始數(shù)據(jù)兩路信號;
至于性能細(xì)節(jié)方面,新品的宣傳重點放在了“高度穩(wěn)定可靠性”——
其中,MEMS振鏡作為最核心的器件,參照AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合MEMS振鏡的特性,設(shè)計了共計十組的驗證測試,涵蓋了溫度、濕度、封裝工藝、電磁兼容、機械振動/沖擊、壽命等各個方面的驗證,目前所有樣機累計測試時間已超過十萬小時。
官方稱,目前運行最長的樣機已經(jīng)持續(xù)運行超過300天,所有樣機路測總里程超過15萬公里,并進(jìn)行了不同光照和風(fēng)速條件下的雨霧特性測試,各項功能指標(biāo)未發(fā)現(xiàn)衰減。
作為固態(tài)激光雷達(dá),RS-LiDAR-M1最大程度減少了例如電機、軸承等可動機械結(jié)構(gòu)帶來磨損,同時也消除了光電器件因為機械旋轉(zhuǎn)可能造成故障。更加合理的排布內(nèi)部結(jié)構(gòu),使整體散熱及穩(wěn)定性相比于機械式激光雷達(dá)有了一定提升。
官方還公布了在奧地利維也納,對RS-LiDAR-M1進(jìn)行了不同光照和風(fēng)速條件下的雨霧特性測試的圖片。并表示:當(dāng)前RS-LiDAR-M1主體設(shè)計目標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),而最終量產(chǎn)的RS-LiDAR-M1將具備全氣候條件及工況的適應(yīng)性。
上面的故事還僅僅是一個縮影。整場行業(yè)大戲從15年前開始,如今正奔向高潮 ……
被推向風(fēng)口的激光雷達(dá)
2005年10月8日,第二屆DARPA挑戰(zhàn)賽上,借助激光雷達(dá)的加持,參賽者第一次跑完了整個比賽里程,也宣告自動駕駛的發(fā)展從此走出”蠻荒時代”。獲得冠軍的Stanley車隊選擇了4臺單線激光雷達(dá)作為“細(xì)微操作(當(dāng)時有效測距只有10米)”的保障,正式拉開自動駕駛與激光雷達(dá)緊密配合的序幕。
Velodyne的創(chuàng)始人David Hall受到DARPA挑戰(zhàn)賽啟發(fā),這家來自美國的老牌音響公司搖身一變成為機械式激光雷達(dá)先行者,在自動駕駛開枝散葉的時間里,賺得盆滿缽滿。
如果說在DARPA挑戰(zhàn)賽,自動駕駛與激光雷達(dá)“一見鐘情”,Waymo的出現(xiàn),讓二者迎來蜜月期?!白詣玉{駛大牛”由最初僅僅采購Velodyne雷達(dá)單品,逐步轉(zhuǎn)向自研整套激光雷達(dá)組合。特斯拉的小插曲,也讓雙方深刻明白彼此的重要性。
在自動駕駛高速發(fā)展的路上,歷經(jīng)全球數(shù)以百計的研發(fā)團隊風(fēng)雨兼程,激光雷達(dá)的地位得到初步確立,且常常被從業(yè)者視作“自動駕駛皇冠上的明珠”,人們對其委以重任:將無人車的安全指數(shù)從“99%提升到99.9999%”,履行自動駕駛對人類安全的最后一道承諾。
Velodyne機械式激光雷達(dá)一度成為市場上的“孤品”。時值2016年,恰逢中國自動駕駛爆發(fā)的風(fēng)口,需求量激增。4月底,Velodyne就已經(jīng)完成了當(dāng)年亞太區(qū)的銷售目標(biāo)。后來百度為了在自動駕駛?cè)〉糜布?yōu)勢,甚至在同年豪擲千金,聯(lián)手福特向這家老牌音響公司投資1.5億美元,只為換取優(yōu)先供貨權(quán)。
然而壟斷本身,就是一個非常難的命題。特別是之于一個全新的、瘋狂成長的領(lǐng)域,之于一個需求遠(yuǎn)大于供給的市場,之于一項尚處初代且十年來幾乎不做基礎(chǔ)性更新的技術(shù)。
當(dāng)這些“特別”的因素湊在一起時,就是撬動前人堅硬壁壘的最好時機。精密如激光雷達(dá),亦是如此。
2019年8月,Velodyne在美國以“侵權(quán)”為由正式起訴兩家中國激光雷達(dá)創(chuàng)始公司:禾賽科技與速騰聚創(chuàng);
2019年12月,Velodyne正式確定裁掉中國北京辦公室超過20名員工,包括直銷團隊與部分技術(shù)支持團隊,同時有傳言稱其IPO已經(jīng)終止;
熟悉而又敏感的看官自然有所察覺,另外一股力量正在悄然崛起。
中國激光雷達(dá)廠商,以無法拒絕的性價比優(yōu)勢搶占了大量的市場份額。吉利、一汽、上汽、菜鳥、AutoX、文遠(yuǎn)知行、京東、百度、圖森、新石器、高仙、Nuro、Zoox、lyft、……一個個閃閃發(fā)光的團隊,都紛紛換上了國產(chǎn)激光雷達(dá)。
“一機難求”的強勢局面被徹底打破。五年時間里,中國創(chuàng)業(yè)公司的加入攪翻了市場格局,而競爭又實實在在地推動著行業(yè)的發(fā)展。
市場尚處前期階段時,絕大多數(shù)玩家仍舊在觀望,只有當(dāng)激光雷達(dá)價格與毫米波雷達(dá)、攝像頭持平,他們才愿意出手買單。主機廠從“奧迪A8加裝激光雷達(dá)”的腦熱中冷靜下來,開始小心翼翼地試水激光雷達(dá)產(chǎn)品,將其逐步加入自動駕駛系統(tǒng)及各種應(yīng)用場景中,測算這臺昂貴傳感器對于安全冗余的加成,規(guī)避特斯拉出現(xiàn)的各種安全事故。在“跨越式”發(fā)展陣容中,以RoboTaxi等高級自動駕駛玩家為主的主流選手,更傾向于選擇傳統(tǒng)的機械式產(chǎn)品。
可無論是站在價格還是車規(guī)可靠性的角度,機械式注定只能作為前期開發(fā)版本,市場總會飽和。
兩年間,大家為MEMS、Flash、OPA路線爭論不休。對于車隊的大規(guī)模擴張來說,堅持使用機械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)方案,勢必要面臨高昂的裝車成本,以及后續(xù)穩(wěn)定可靠性低帶來的安全風(fēng)險和維護(hù)成本。對于推進(jìn)L3級乘用車的廣大OEMs而言,接受高昂成本和潛在風(fēng)險的可能更是微乎其微。
如果這時選擇轉(zhuǎn)向固態(tài)激光雷達(dá),就意味著需要重新開發(fā)新一代方案,徹底告別此前投入巨大的舊方案。更糟的是,如果轉(zhuǎn)向晚了,新方案的進(jìn)度將會落后于行業(yè)的腳步。
于是,“什么時候上固態(tài)”、“上多少固態(tài)”、“固態(tài)何時能取代機械式的市場主力地位”又成了待解的難題。
故事中的RoboSense,選擇在2016年底申請MEMS固態(tài)激光雷達(dá)立項,同期其余選手也陸續(xù)加入“固態(tài)陣營”。在前沿技術(shù)發(fā)展方向尚未明晰時作出判斷,確實需要智慧和勇氣,但又更像是一場賭博——早在2012年入局的OPA方案先行者Qunergy隨后被爆“面臨商業(yè)化困境”,可當(dāng)時業(yè)界卻鮮有討論雙棱鏡方案(Livox的方案)。
直到2019年中期,市場上出現(xiàn)近百家專研激光雷達(dá)產(chǎn)品的公司。擁擠的賽道意味著只有搶在競品之前,才有機會去角逐新時代排位。
所有激光雷達(dá)創(chuàng)新者都在經(jīng)歷這場九死一生的挑戰(zhàn),其野心無不指向老一代產(chǎn)品的局限,試圖從傳感器上游幫助解決自動駕駛量產(chǎn)難題。
科技的美妙,在于創(chuàng)新的力量無窮無盡。當(dāng)變革如潮水般涌現(xiàn)時,無論既往產(chǎn)品的地位何等領(lǐng)先,優(yōu)勢或許都將無法延續(xù)。
進(jìn)入大變革時期
新舊勢力的更迭,卻遠(yuǎn)不僅僅存在于機械式激光雷達(dá)的“老大哥”和“新貴”之間。盤踞已久的”巨頭”開始?xì)⑷胝鎽?zhàn)場,立場在“機械式激光雷達(dá)時代”和“固態(tài)激光雷達(dá)時代”之間來回?fù)u擺。
2019年底,隨著Velodyne的撤離,機械式激光雷達(dá)的競爭風(fēng)暴初歇。可新年第一天的鐘聲剛剛敲響,激光雷達(dá)行業(yè)又迎來了新一輪更猛烈的顛覆。當(dāng)大家還沒從機械式激光雷達(dá)硝煙彌漫的戰(zhàn)場中緩過神來,高舉著“革命性”旗幟的固態(tài)激光雷達(dá)產(chǎn)品就已經(jīng)揮起大刀直奔前線。
從2020年1月2日到1月8日,CES開幕前后,固態(tài)激光雷達(dá)的”大新聞”撲面而來:
2020年1月2日,RoboSense宣布其智能固態(tài)激光雷達(dá)RS-LiDAR-M1開售;
2020年1月4日,博世宣布即將發(fā)布其固態(tài)激光雷達(dá);
2020年1月6日,大疆旗下激光雷達(dá)品牌Livox宣布推出新的固態(tài)激光雷達(dá);Innovusion宣布推出新款激光雷達(dá)Falcon;
2020年1月8日,Velodylne發(fā)布新款固態(tài)激光雷達(dá)Velabit;
激光雷達(dá)行業(yè)“新貴”、全球第一大Tier1、消費級無人機領(lǐng)導(dǎo)者、舊時代的“老大哥”……多方勢力同時“開火”。短短7天,新的戰(zhàn)場狼煙四起。戰(zhàn)場的邊上,還有一位令所有人都無法忽視的“通信巨頭”正在厲兵秣馬。
激光雷達(dá)市場即將進(jìn)入群雄割據(jù)的局面,沉寂一整年的自動駕駛領(lǐng)域再度暗流涌動。
以市場成交現(xiàn)狀來看,中高速領(lǐng)域單筆訂單激光雷達(dá)數(shù)量破百,低速領(lǐng)域早已破千。激光雷達(dá)加入自動駕駛乘用車已近乎“板上釘釘”,車企項目浮出水面恐怕也只是時間問題。
隨著自動駕駛量產(chǎn)大門的正式打開,來自車企、Tier1、自動駕駛科技公司、商業(yè)機器人等各個領(lǐng)域的需求方都在發(fā)出召喚。而技術(shù)的發(fā)展是否誠如所期,跟隨新產(chǎn)品的到來而加速邁向量產(chǎn)?在固態(tài)激光雷達(dá)真正推向市場的第一年,動蕩的行業(yè)局勢又將走向何方?
在這場戰(zhàn)爭中,大廠的深厚積淀是禮物,也是負(fù)擔(dān)。車企在進(jìn)軍電動化領(lǐng)域之后,整車開發(fā)時間已經(jīng)由傳統(tǒng)的5-10年壓縮到兩三年時間,零部件的開發(fā)時間同樣要縮短。按照慣常開發(fā)周期,傳統(tǒng)零部件供應(yīng)商推出一臺樣機或是研發(fā)一款產(chǎn)品,常常要花費幾年時間,而本土初創(chuàng)企業(yè)卻可以無所顧忌地將這個周期盡可能縮短。更重要的是,相比成熟期稍早的毫米波雷達(dá),激光雷達(dá)的技術(shù)難度決定著科技公司在技術(shù)方面的主導(dǎo)地位,這也自然形成其參與競爭的底牌。
對于手握固態(tài)激光雷達(dá)的新秀們而言,眼下固態(tài)激光雷達(dá)剛剛推向市場,價格比機械16線還低,性能接近機械128線,客戶為“第一波嘗鮮”買單的意愿高漲。可面對幾十上百的訂單量,處于產(chǎn)能爬坡階段的固態(tài)雷達(dá)廠商將大概率無法負(fù)擔(dān)前幾個月內(nèi)猛然爆發(fā)的供給量。而這之后的市場需求量才能成為真正的決定因素,關(guān)鍵性能的提升也左右著每家廠商分屬的細(xì)分市場。
在相當(dāng)長的一段時間內(nèi),科技巨頭與初創(chuàng)廠商以分庭抗禮的形勢盤踞在行業(yè)兩端,開始形成狀似毫米波雷達(dá)那樣“七分天下”的格局。期間或正面對抗,或牽手聯(lián)姻,或直到某一方?jīng)Q心收購,頭部力量又匯聚到個別幾位玩家手中,結(jié)束這個競合時代。
來源:車云網(wǎng)