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案例83.地平线机器人:高级驾驶辅助系统,推动深度学习在交通领域的应用
北京地平线机器人技术研发有限公司
  导读:地平线机器人由中组部国家千人计划特聘专家,前百度深度学习研究院( IDL )创始人余凯博士创立,着眼对国民经济有重大战略意义的行业,以人工智能技术和互联网的商业模式为切入点,致力于打造基于深度神经网络的人工智能大脑平台。公司的业务领域主要涉及高级驾驶辅助系统、智能家居、智能玩具和智能安全监控等。计划花10年的时间,让世界上1000种消费电子产品实现”AI Inside”,具有从感知、交互、理解到决策的智能。成立至今,地平线机器人已成功完成了第一款产品的设计、研发和量产和核心平台的设计研发,并已经研发出分别面向自动驾驶的雨果平台和智能家居的安徒生平台,取得了多项世界领先的落地成果及千万量级的销售订单。

  一、基本情况

  随着工业4.0战略计划的提出,以及中国政府制定的中国制造2025”的既定方略,越来越多的海外高层次人才响应国家的号召回国创业,为中国产业升级和经济转型贡献一份力量。北京地平线机器人技术研发有限公司(以下简称地平线机器人公司)正是在此背景下应运而生。

  (一)公司介绍

  地平线机器人成立于20157月,公司在深圳设有子公司。地平线机器人由中组部国家千人计划特聘专家,前百度深度学习研究院( IDL )创始人余凯博士创立,公司着眼对国民经济有重大战略意义的行业,以人工智能技术和互联网的商业模式为切入点,致力于打造基于深度神经网络的人工智能大脑平台。公司的愿景是定义“万物智能”,让生活更便捷、更有趣、更安全。公司的业务领域主要涉及高级驾驶辅助系统、智能家居、智能玩具和智能安全监控等。公司计划花10年的时间,让世界上1000种消费电子产品实现”AI Inside”,具有从感知、交互、理解到决策的智能。

  公司业务所涉及领域将会带动上下游相关产业链的发展,包括硬件、软件、芯片、大数据、云计算、加工制造、家电、玩具、汽车、家庭服务型机器人、娱乐业等相关行业,具有巨大的社会经济效益。目前,公司总人数约100人,其中绝大部分为高级研发人员。

  (二)管理团队介绍

  余凯博士为公司的创始人和CEO,是中组部“千人计划”国家特聘专家,前百度研究院执行院长,曾领导百度深度学习研究院(IDL),多媒体技术部和图片搜索产品部等团队。2011年他曾担任斯坦福大学计算机系兼职教师(Adjunct Faculty),亦是南京大学和北邮兼职教授、中科院计算所客座研究员,并被授予中关村高端领军人才和北京市海外高层次人才。

  公司联合创始人包括杨铭和黄畅博士,分别负责公司的软件研发和核心算法研发。杨铭博士是Facebook人工智能研究院创始成员之一,在Facebook工作期间负责深度学习研发项目DeepFace大规模人脸识别系统,在业内产生重大影响,被世界级科技媒体广泛报道。黄畅博士是前百度计算机视觉首席研发架构师(T10),曾研发出世界第一款商用人脸检测芯片的核心算法,占领80%数码相机市场,被苹果、高通、亚马逊、佳能等公司采用。公司核心成员周峰博士负责公司的芯片研发,他是前华为美国研发中心资深架构师,浙江大学教授博导和副系主任,曾带领团队研发了世界第一款H.265高清视频编码ASIC芯片, 用于高清视频监控,智能手机,以及视频会议系统。核心技术管理团队之间有平均超过三年的共事经历,合作在世界顶级人工智能机器学习领域期刊和会议发表文章百余篇。

  (三)融资情况介绍

  公司在成立初期就已成功完成由多家全球著名投资机构,包括晨兴、高瓴、红杉、金沙江等鼎力支持的种子轮融资,且公司估值达到亿元美元级别,创造了中国智能信息技术领域种子轮融资的估值记录。在2016年初,地平线收到了硅谷顶级风险投资家Yuri Milner的投资。

  二、主要做法

  地平线是国内第一家在前装市场提供基于深度神经网络的高级驾驶辅助系统核心技术的厂商。

  (一)智能汽车核心技术情况

  从辅助驾驶系统、到半自动驾驶、到高度自动化驾驶和无人驾驶等智能汽车各个发展阶段,涉及感知、规划和控制三大核心技术。其中,基于ADAS的智能感知技术是当前阶段亟待突破的关键技术环节,直接决定了规划和控制系统的成败。高级驾驶辅助系统(ADAS)是安装于车内的智能化操控系统,用于提醒驾驶员与安全相关的车辆状态和周边情况,并能够在紧要时刻代替驾驶员对车辆进行主动控制从而避免意外发生。当前谷歌、特斯拉、百度等高科技企业尝试的无人自动驾驶项目,其中的核心之一就是高级驾驶辅助系统,主要包括基于深度学习的核心检测感知算法和车载传感器技术。深度学习的核心技术也可扩展至针对终端消费者的产品(包括智能汽车,智能家居,无人机及智能安防等),或面向智能城市、工业机器人,等物联网(IOT)相关领域。

  根据世界投行的分析报告,及地平线机器人的市场研究分析显示,2020年全球汽车安全驾驶辅助系统市场规模近400亿美元。因此,地平线机器人的研究开发将对中国制造业和中国消费的升级都具有重大的国家战略意义和标杆意义。

  (二)技术研发与管理创新

  地平线机器人致力于将人工智能算法实现于BPUBrain Processing Unit)芯片,完成感知、识别、理解、控制的机器人大脑核心功能。自20157月成立以来,地平线机器人已成功完成了第一款产品的设计、研发和量产和核心平台的设计研发,并研发出分别面向自动驾驶的雨果平台和智能家居的安徒生平台,取得了多项世界领先的落地成果及千万量级的销售订单。

  地平线机器人技术公司的核心优势是:(1)公司核心成员曾研发世界领先的深度神经网络算法,并成功应用于大规模人脸识别、图像识别、移动搜索等;(2)采用统一的深度神经网络结构,达到世界一流的汽车与行人检测算法,以及车道线分割跟随、场景识别分割、和驾驶员状态监控算法;(3)已进行基于FPGA的异构硬件平台研发,验证加速神经网络计算,并进行实车路测;(4)针对ADAS应用的芯片研发,降低功耗、提高可靠性、降低成本,从而构建竞争壁垒。

  20163月,公司发布了ADAS成果演示视频,得到了各界广泛关注,树立了行业标杆,与2016年初在美国举办的CES大会参会公司的展示成果相比,其ADAS产品更能准确捕捉到在中国复杂路况下的行人和车辆,技术水平遥遥领先于同类公司。同时,公司同苏州博世签署了研发服务协议,并同德国博世的研发团队进行了密切沟通。20163月和4月,一支由德州仪器、飞思卡尔等企业背景的商务团队组建完毕,并正抓紧与车厂及Tier 1的合作洽谈。在无人驾驶领域,地平线的目标是2017年进入主机厂的供应商序列,并形成产品。

  地平线机器人自创立以来,备受中关村科委和管委会领导,以及深圳市政府的重视。政府领导多次莅临公司现场,同公司核心团队成员进行技术和商业模式创新座谈会,并作为经典商业案例在全区进行推广。公司也多次作为北京市及海淀区重点企业代表出席人工智能相关的研讨会,引起了社会各界的广泛关注。此外,余凯博士曾多次受邀出席中央电视台摄制的与人工智能相关的电视节目,并作为今年谷歌AlphaGo与李世石的世纪围棋大赛的电视节目评论员。

  总之,依托于中国产业升级改造和科技创新的宏伟战略,地平线机器人积极响应国家的号召在人工智能领域进行深耕,并联合各大知名院校实验室一起推动产学研项目的落地。培养人才,创造经济价值,贡献税收,带动上下游产业链的发展,推动中国的科技发展亦是地平线机器人的历史使命。地平线机器人为能够为中国经济的可持续发展贡献自己一份微薄的力量而感到无比自豪。

  (三)产业合作方面的创新

  地平线机器人设立了深圳研发中心,规划50人的研发团队,与深圳本地的软硬件企业和供应链展开优势互补的更紧密的合作。公司同清华大学,西北工业大学和南京大学建立了良好的合作关系,不断推动产学研相关产品的落地。此外,公司也成功的在上述大学举办了校园招聘活动,不断为公司的发展补充新鲜血液。

  地平线开发了适合智能汽车智能的异构软硬件平台,实现加速人工神经网络的运算,与比亚迪、上汽等知名自主品牌整车厂商在产品设计与技术研发等方面建立了紧密的协作关系,并正与华为、ARM等在芯片设计方面建立了良好的合作关系。

  (四)商业模式的创新

  不同于传统的卖产品的商业模式,地平线采取软硬件参考设计和技术授权方式,与合作方共同进行核心技术的快速应用推广。结合产品提供模式的创新进行商业模式创新。提供终端商业解决方案,并利用云端平台提供远程数据及技术服务。

  (五)地平线的主要创新成果

  在德国自动驾驶的KITTI评测中,地平线技术获得了第一名。ADAS技术已授权给世界第一汽车零部件厂商德国博世公司,将部署在中国的第一批自主品牌带ADAS的消费级乘用车(认证)。2016年预计3个自主汽车品牌将会批量预装地平线ADAS系统,预计2016年达几十万部。核心研发团队取得多项核心技术突破,达到世界领先水平,近半年来已提交10余个核心专利,在国际会议或国际期刊上发表的论文累计被引用超过2万次。

  三、经验效果

  (一)对我国智能汽车产业发展的意义

  基于深度神经网络的高级驾驶辅助系统的研发建设,响应国家产业发展趋势,填补国内高级驾驶辅助系统深度研发的空白,为企业向纵深化、集约化发展,全面提升国内公司核心竞争力和市场份额奠定可靠的基础。目前,国际市场上仅有一家在美国纳斯达克上市的公司Mobileye,从事高级辅助驾驶系统的研发和销售,目前其市值为88亿美金。

  此外,国内其他同类型的高科技公司仅针对具有单一功能的软件产品进行开发,比如语音、图像、虹膜等。因此,地平线机器人是国内唯一掌握深度学习算法并研发硬件平台及芯片的公司。

  (二)对制造业产业升级需求的准确把握

  公司在创业初期,在产品领域上,对电子信息制造业、汽车制造业等传统制造业以及信息产业的细分领域做了全面的产业趋势分析,并将自身的业务方向与“人工智能”、中国制造2025”等未来增长空间巨大的领域紧密结合。在电子信息制造业领域,智能终端设备等领域的全球产业竞争格局基本确定、产业增长空间有限,公司选择了未来最具增长潜力的智能汽车核心技术领域。

  (三)得益于对核心技术创新的专注

  一是进行战略性技术布局。公司管理团队在2015年地平线创业之初,就建立了较为完整的核心技术和产品研发布局。其中,核心技术布局包括深度神经网络、超低功耗芯片架构设计、图像和视频识别、增强学习、智能规划控制、异构硬件平台等前沿技术方向。产品研发布局涉及适用于自动驾驶的智能感知和决策芯片、软硬件系统以及基于众包大数据的云端全局动态地图服务。

  二是重视人才引进与建设。地平线机器人自成立的第一天就把人才建设放在最优先的位置,把人才的引进、凝聚、培养和积累作为公司的核心竞争力。全公司核心技术骨干和管理层分别来自百度、GoogleFacebook、微软、诺基亚、华为和德勤等,拥有5年到20多年、平均7年的工业界经验。同时,公司人才梯队完善,注重发掘和培养极具潜力的创新人才和青年科技人才。公司的有生力量中有全球多项学科竞赛的获奖者和论文获奖者,毕业于国内国外高等学府,如清华,北大,浙大,英国帝国理工及爱丁堡大学等。截止至2016630日,地平线机器人员工总数达到106人,其中研发人员总人数62人,占比78%;具备硕士研究生及以上学历的研发人员58人,占比72%;具备博士研究生学历的研发人员11人,占比约14%;留学归国人员占总员工15%,研发人员中留学归国人员占比达到16%左右。同其他高科技创业公司和传统行业相比,公司团队的整体素质较高,具有软件、硬件和芯片兼备的研发和产品能力。

  (四)利用“互联网+”理念打造人工智能核心

  公司的愿景是形成开放性的生态,推动合作共赢。地平线,与ARM等开放架构技术企业合作,利用开放性的标准接口,探索最合理的互惠授权方式,建设开放型软硬件技术平台。未来在云端、在人工智能核心技术与标准等方面,进一步加强开放式创新与合作,促进全产业链的创业创新。