AI如何改变我们骑自行车和用自行车的方式

贸泽电子设计圈 2020-07-31 3494

描述

现如今，大多数人都应该听说过人工智能（AI）。一部分人已经知道AI怎么用，而长辈们则努力学习相关知识，以免被时代抛弃。在这个AI时代，人类正在帮助机器以越来越快的速度学习，而机器背后的科研人员无疑对这项技术的发展速度有着重大影响。

未来几年内，AI将给我们的生活带来巨变；与此同时，诸如印度等发展中国家也渴望加入到AI技术的竞争中。在智能家居、医疗保健和安全、教育等行业领域中，AI已经在构建各类应用的过程中得到了实施。此外，AI应用还逐步深入到了「骑自行车」这种最基本的交通方式之一。下面，就让我们一起见识一下AI如何改变我们骑自行车和用自行车的方式。

骑行正成为一种新时尚

对上班族而言，「上班」和「下班」似乎是一个永恒的话题，诸如「你从家里怎么来公司？你从家里到公司要多久？」这样的问题，职场人再也熟悉不过了。如果被问起的一方上下班花费的时间比我们更多，我们的脸上往往会露出一抹微笑。每个人都希望准时到达目的地，同时采用尽可能短的路线，并且要尽量降低路上的油耗。这就是我们的日常工作之一，对于每天都要上下班的日常通勤者而言更是如此。

时至今日，随着技术进步，骑自行车的人越来越多了。许多企业都在开发极具吸引力的自行车，使骑行更加安全、便捷、快速，同时还积极地引入各种改良措施，诸如采用全新的材料、先进的齿轮和制动技术、更好的配件等。例如，随着锂离子电池技术得到改进，采用电池供电的电动自行车便顺理成章地推向了市场；带有内置充电电池的紧凑型LED灯取代了沉重的大灯；自行车搭载的计算机会将各种传感器收集的速度和心率信息集成到一起来进行分析；GPS单元可以跟踪骑行轨迹，并在骑行过程中提供各种指示。这些改进和创新有助于人们延长骑车时间、提高骑车频率，有望使全球各大城市自行车骑行者的数量翻一番，敦促当地政府重新审视城市的规划设计，使之对自行车更加友好。

自行车解锁AI技能，只需一块「天机」芯片

在北京清华大学，研究人员开发了一款名为「天机」（Tianjic）的人工智能芯片。该款芯片采用混合设计，融合了两种计算架构方法：传统的冯・诺依曼式架构，以及另一种受神经科学启发的架构。它们共同用于运行人工神经网络，实现实时物体检测、运动和平衡控制、语音识别等功能，并且可以在骑过减速带时进行协调控制。

为了评估「天机」芯片的性能，研究人员成功将其部署到了一辆自动驾驶的自行车上，造就了第一辆能够响应人类指令的自动驾驶AI自行车。它的神经形态计算机芯片有助于其理解特定命令，并迅速做出决策。在测试过程中，这辆自行车需要执行平衡、物体检测、音频传感等任务，最终顺利完成了分配的所有任务。该项研究圆满成功，其结果加速了科学家将AI应用和开发带入到更多领域中。该团队的关注焦点在于让人们骑行的时间更长、频率更高。这款自行车可以自动平衡，也可以人工骑行。一些企业对此也提出了各种新技术和新发明，例如机器人就可以视作AI的物理形式。2005年，Murata创造了一款会骑自行车的机器人「村田顽童」（Murata Boy）（图1）。这款机器人高50cm，重约5kg，骑行速度为2km/h，装载了Murata出品的多种传感器，其中的陀螺仪传感器有助于机器人在前后移动的自行车上保持平衡，并在停止骑行后保持直立。它不需要助跑就能够爬上25°的陡坡，并且可以借助超声波传感器发现并避开障碍物。这款机器人还配备了振动传感器、时钟元件、滤波器、电源组件、电容器以及用于交互的Wi-Fi和蓝牙模块。《时代》杂志将「村田顽童」评为2006年最佳发明之一；该款机器人亦在2005年日本高新技术博览会（CEATEC）上进行了展出。

图1：骑自行车的「村田顽童」机器人。（图源：Murata）

安全骑行的未来，Tome为我们揭示

根据美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）的数据，自2009年以来，美国的自行车事故有所增加，于是不少城市在交叉路口设立了自行车专用道和提前停车线，以防发生事故。此外，许多企业都对各项新技术保持关注，致力于让自行车骑行更加轻松、安全、快捷。

Tome是一家成立于2014年的软件公司，他们正计划开辟一条借助AI减少骑行事故的试验路线。Tome与Trek自行车公司合作构建了一款基于AI的自行车-汽车（B2V）通信系统。Tome计划将他们的重点放在最常见的一种事故类型上，即车辆从侧面或后方撞击自行车。该通信系统可在传感器的帮助下，向骑行者和其他车辆的驾驶员发出警告，告知该自行车正处于危险区域。在此过程中，AI将会对多种信息进行分析，包括骑行者的速度和方向、道路特征以及由其他汽车和骑行者产生的现有碰撞数据。

Tome首席执行官Jake Sigal表示：

「汽车会使用摄像头、LiDAR和雷达等手段来决定下一步应该怎么做。驾驶员的视线是无法绕过拐角的，但传感器可以提供更多有关汽车周围状况的信息。」该公司正在审阅来自各种道路场景的数据，以解决安全问题，并希望在2022年之前将他们的技术运用到道路上。

结语

任何产品或应用的开发，都要分析它在市场上的需求和用途，以及它为客户带来的影响。自行车的使用可以带来深刻的社会变化，诸如减少交通堵塞和空气污染、降低公共交通系统的拥挤程度以及改善公共卫生。要想增加自行车生产单位的数量，就务必要让人们了解自行车的重要性。许多城市的平均车速正变得越来越慢，出行时间也越来越长。这种趋势将促使开发人员和制造商在未来生产更多的智能自行车。

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