华人团队设计出可控制“毫米波”的晶体，为巨大通信带宽提高潜力
DeepTech深科技
发布时间：12-2119:51DeepTech深科技官方百家号
“如何将高速数据传输速率进一步提高”，或许是通信领域中所有人都在思考的技术问题。对于这个紧迫问题，业内的研究人员对实现路径存在着各自的看法和不同的意见。
不过，使用更高频率的电磁波以更快的速率来传输，已经是目前无可避免的趋势。从 1G、2G、3G，到如今被广泛应用的 4G 网络发展过程可以看出，人们使用的电波频率越来越高。而随着 5G 成为了今年的年度热词，已经有部分地区正在建设高频电磁波的 “未来化” 通信系统。
随着不断增长的带宽需求，未来的无线通信系统无可避免地被推向了 100 GHz 至 1 THz 的区域，这已经到达 “极高频” 的区间，美国在今年年初决定开放 “太赫兹波” 频率段（95 GHz ~ 3 THz），提供给 6G 的相关实验使用，在 5G 方兴未艾之时率先布局。
这刺激了研究人员对新信号源、调制器、谐振器、移相器，以及滤波器等互补设备的需求。但目前很少有满足该频段需求的装置；同时，毫米波的电磁特性通常是固定的，并且具有 “宽” 的共振特征。而最近来自美国伊利诺伊大学香槟分校的研究人员将等离子、金属和介电材料组合成了一种多功能的人造晶体，或可为更高带宽的无线通信铺平道路。
这项研究横跨伊利诺伊大学香槟分校的电子计算机与工程、光学物理与工程，以及材料科学与工程系等专业，文章发表在近期的 Applied Physics Reviews 杂志上。三名并列第一作者都是该校的华人学者——孙鹏、张润宇和陈闻远。DeepTech 与第一作者之一、该校电子计算机与工程系博士后研究员孙鹏就该研究进行了交流。
图 | 动态等离子体 / 金属 / 介电晶体能够过滤 100~300 GHz 范围内的电磁信号，并在任何给定的时间传送所需的频率；白光照射在晶体上象征着被晶体过滤的宽带毫米波信号，其只允许窄带辐射（以红色、绿色或蓝色的光束形式）穿过晶体（来源：孙鹏 / 伊利诺伊大学香槟分校）
孙鹏向 DeepTech 解释道：“这项技术的格外特殊之处，在于它能在多频率下同时产生多个通讯频道。换句话说，它能允许多个通话同一时间在同一网络下存在。而这一点也是未来高速通讯发展的核心。 ”
此前，过于高频的波段一度被认为是没有使用价值的，因为实在缺乏能够发送或者接收毫米波的电子元件或设备。但这项研究或许将为通信设备提供巨大的带宽潜力，而研究的关键就是 “动态等离子体” 与金属和介电材料的设计。
等离子体（plasma）对于功能和频率之间的快速切换至关重要，但是过往基于等离子体的电磁晶体都太大了，无法在高频下工作。所以，孙鹏和他的同事们发现，突破的关键在于去创建一种可以让等离子和金属柱之间的间距小到操纵辐射波长的结构。
“等离子体是除了固态、气态和液态之外，物质的第四种状态。我们这项研究的创新点在于，通过等离子体来设计并实现三维动态 （空间和时间）可调控的活性功能化材料。这个成果是多领域交叉研究的精妙呈现。”孙鹏说道。
图 | 具有木桩结构的三维等离子体光子晶体（PPCs）结构图像（来源：孙鹏）
从体积角度来看，电磁波的波长随着频率和带宽的增加而缩短。他们为了实现工作在 100 GHz 以上频率的高带宽晶体，就需要进行小规模设计。
孙鹏和他的同事们用 3D 打印制造出一种支架，这是所需网络的基础底片。随后，他们将聚合物倒入，一旦凝固，再向直径为 0.3 毫米的微毛细管中充满等离子体、金属和介电气体。针对这个复制模塑（replica-molding ）技术，他们花了近五年的时间来完善木桩状晶格中微毛细管的尺寸和间距。
孙鹏说：“组装材料非常困难。但最终还是能够使用设计的材料来观测 100 GHz 到 300 GHz 频率范围内的共振，这是一个针对很大的共振范围的操作。”
此外，他还表示为满足 100-300 GHz 的有效工作区间，这就意味着对等离子的电子密度有很高的要求。除了 3D 打印之外，还涉及软光刻技术（Soft-Lithography） 等多步精细加工过程。所以，目前大规模应用暂时还没有考虑。
但孙鹏和同事们的这项研究表明，设计出晶体的电子特性的快速变化（例如在反射或传输信号之间的切换）可以通过简单地打开或关闭几个等离子体柱来实现。这样的能力证实了这种动态且节能的设备如果用在通信领域时能起到的效用。
对于未来的研究，这篇文章通讯作者、也是负责人之一的 J. Gary Eden 教授表示，希望能进一步优化这种新器件的制造和开关效率。同时，也会尝试深入研究其他的应用之处，比如可以调节晶体以响应特定分子（用在针对大气污染物的共振），还可以用作高灵敏度的检测器等。
图 | 从左至右分别为：孙鹏、张润宇、陈闻远（来源：本人提供）
孙鹏目前是伊利诺伊大学香槟分校的博士后研究员， 就职于电子计算机与工程系。他在今年获得了伊利诺伊大学香槟分校土木与环境工程专业的博士学位，师从美国工程院院士 J. Gary Eden 教授和 Helen Nguyen 教授。同时，他拥有伊利诺伊大学香槟分校电子计算机与工程专业和北京大学生物医学专业的双硕士学位。
张润宇在 2018 年获得了伊利诺伊大学香槟分校材料科学与工程专业的博士学位，他的导师是上述实验的另一名通讯作者和负责人 Paul V. Braun 教授。他的本科也是在伊利诺伊大学香槟分校度过的，于 2012 年取得了该校机械工程专业的学士学位。
陈闻远同样是本科时期就在伊利诺伊大学香槟分校就读，他在 2018 年取得了机械工程专业的学士学位，随后便继续在该校攻读电子工程专业的硕士学位。他从 2016 年的本科期间就跟随 J. Gary Eden 教授进行实验，硕士阶段则继续在 Eden 的课题组中从事等离子体和超材料相关研究。
DeepTech深科技
发布时间：12-2119:51DeepTech深科技官方百家号
“如何将高速数据传输速率进一步提高”，或许是通信领域中所有人都在思考的技术问题。对于这个紧迫问题，业内的研究人员对实现路径存在着各自的看法和不同的意见。
不过，使用更高频率的电磁波以更快的速率来传输，已经是目前无可避免的趋势。从 1G、2G、3G，到如今被广泛应用的 4G 网络发展过程可以看出，人们使用的电波频率越来越高。而随着 5G 成为了今年的年度热词，已经有部分地区正在建设高频电磁波的 “未来化” 通信系统。
随着不断增长的带宽需求，未来的无线通信系统无可避免地被推向了 100 GHz 至 1 THz 的区域，这已经到达 “极高频” 的区间，美国在今年年初决定开放 “太赫兹波” 频率段（95 GHz ~ 3 THz），提供给 6G 的相关实验使用，在 5G 方兴未艾之时率先布局。
这刺激了研究人员对新信号源、调制器、谐振器、移相器，以及滤波器等互补设备的需求。但目前很少有满足该频段需求的装置；同时，毫米波的电磁特性通常是固定的，并且具有 “宽” 的共振特征。而最近来自美国伊利诺伊大学香槟分校的研究人员将等离子、金属和介电材料组合成了一种多功能的人造晶体，或可为更高带宽的无线通信铺平道路。
这项研究横跨伊利诺伊大学香槟分校的电子计算机与工程、光学物理与工程，以及材料科学与工程系等专业，文章发表在近期的 Applied Physics Reviews 杂志上。三名并列第一作者都是该校的华人学者——孙鹏、张润宇和陈闻远。DeepTech 与第一作者之一、该校电子计算机与工程系博士后研究员孙鹏就该研究进行了交流。
图 | 动态等离子体 / 金属 / 介电晶体能够过滤 100~300 GHz 范围内的电磁信号，并在任何给定的时间传送所需的频率；白光照射在晶体上象征着被晶体过滤的宽带毫米波信号，其只允许窄带辐射（以红色、绿色或蓝色的光束形式）穿过晶体（来源：孙鹏 / 伊利诺伊大学香槟分校）
孙鹏向 DeepTech 解释道：“这项技术的格外特殊之处，在于它能在多频率下同时产生多个通讯频道。换句话说，它能允许多个通话同一时间在同一网络下存在。而这一点也是未来高速通讯发展的核心。 ”
此前，过于高频的波段一度被认为是没有使用价值的，因为实在缺乏能够发送或者接收毫米波的电子元件或设备。但这项研究或许将为通信设备提供巨大的带宽潜力，而研究的关键就是 “动态等离子体” 与金属和介电材料的设计。
等离子体（plasma）对于功能和频率之间的快速切换至关重要，但是过往基于等离子体的电磁晶体都太大了，无法在高频下工作。所以，孙鹏和他的同事们发现，突破的关键在于去创建一种可以让等离子和金属柱之间的间距小到操纵辐射波长的结构。
“等离子体是除了固态、气态和液态之外，物质的第四种状态。我们这项研究的创新点在于，通过等离子体来设计并实现三维动态 （空间和时间）可调控的活性功能化材料。这个成果是多领域交叉研究的精妙呈现。”孙鹏说道。
图 | 具有木桩结构的三维等离子体光子晶体（PPCs）结构图像（来源：孙鹏）
从体积角度来看，电磁波的波长随着频率和带宽的增加而缩短。他们为了实现工作在 100 GHz 以上频率的高带宽晶体，就需要进行小规模设计。
孙鹏和他的同事们用 3D 打印制造出一种支架，这是所需网络的基础底片。随后，他们将聚合物倒入，一旦凝固，再向直径为 0.3 毫米的微毛细管中充满等离子体、金属和介电气体。针对这个复制模塑（replica-molding ）技术，他们花了近五年的时间来完善木桩状晶格中微毛细管的尺寸和间距。
孙鹏说：“组装材料非常困难。但最终还是能够使用设计的材料来观测 100 GHz 到 300 GHz 频率范围内的共振，这是一个针对很大的共振范围的操作。”
此外，他还表示为满足 100-300 GHz 的有效工作区间，这就意味着对等离子的电子密度有很高的要求。除了 3D 打印之外，还涉及软光刻技术（Soft-Lithography） 等多步精细加工过程。所以，目前大规模应用暂时还没有考虑。
但孙鹏和同事们的这项研究表明，设计出晶体的电子特性的快速变化（例如在反射或传输信号之间的切换）可以通过简单地打开或关闭几个等离子体柱来实现。这样的能力证实了这种动态且节能的设备如果用在通信领域时能起到的效用。
对于未来的研究，这篇文章通讯作者、也是负责人之一的 J. Gary Eden 教授表示，希望能进一步优化这种新器件的制造和开关效率。同时，也会尝试深入研究其他的应用之处，比如可以调节晶体以响应特定分子（用在针对大气污染物的共振），还可以用作高灵敏度的检测器等。
图 | 从左至右分别为：孙鹏、张润宇、陈闻远（来源：本人提供）
孙鹏目前是伊利诺伊大学香槟分校的博士后研究员， 就职于电子计算机与工程系。他在今年获得了伊利诺伊大学香槟分校土木与环境工程专业的博士学位，师从美国工程院院士 J. Gary Eden 教授和 Helen Nguyen 教授。同时，他拥有伊利诺伊大学香槟分校电子计算机与工程专业和北京大学生物医学专业的双硕士学位。
张润宇在 2018 年获得了伊利诺伊大学香槟分校材料科学与工程专业的博士学位，他的导师是上述实验的另一名通讯作者和负责人 Paul V. Braun 教授。他的本科也是在伊利诺伊大学香槟分校度过的，于 2012 年取得了该校机械工程专业的学士学位。
陈闻远同样是本科时期就在伊利诺伊大学香槟分校就读，他在 2018 年取得了机械工程专业的学士学位，随后便继续在该校攻读电子工程专业的硕士学位。他从 2016 年的本科期间就跟随 J. Gary Eden 教授进行实验，硕士阶段则继续在 Eden 的课题组中从事等离子体和超材料相关研究。
解析大陆集团的自动驾驶技术创新布局
记得在十余天前的上海CES Asia现场，汽车零部件供应商大陆集团大谈了中国战略，还把无人驾驶小巴CUbE首次带到了中国，以支持中国的研发工作。其实，全球的Tier1巨头都将目光对准了自动驾驶，但和车企及高新技术公司相比他们似乎一点也不“着急”，在高新技术公司的光芒下，他们显得要“暗淡”许多。在舆论场上，大陆集团的自动驾驶感觉也很“低调”，但是却在幕后默默搭建起了从单车智能到大生态的整个自动驾驶体系。
自动驾驶，大陆集团,自动驾驶技术
60秒快速阅读：
1、大陆集团做自动驾驶的优势首先体现在“感知层”的摄像头、毫米波雷达等传感器，与博世、电装等企业占据了ADAS市场的半壁江山。
2、“决策层”，大陆集团开发了域控制器ADCU，但缺乏关键的芯片，与英伟达合作补齐了芯片短板。同时，“执行层”也基于MK C1制动系统组成了冗余方案。
3、大陆集团加强了地图和云端的能力，为自动驾驶安全提供了保障。此外，收购软件公司使其能够提供软件解决方案和网络安全技术。
4、“自主泊车功能”、“高速封闭驾驶环境的自主巡航”和“自主驾驶车”是大陆集团自动驾驶的三大功能，自主巡航预计2020年量产。
● 大陆集团自动驾驶立足点首先在传感器
按照业内对自动驾驶进行“感知”、“规划/决策”、“执行”三层架构来划分，大陆集团的优势首先体现在了“感知层”，也就是摄像头、毫米波雷达和激光雷达等传感器，这些是大陆集团的传统业务。
自动驾驶，大陆集团,自动驾驶技术
以毫米波雷达为例，博世、大陆集团、海拉、富士通天和电装等几家公司占据了24GHz和77GHz（车载雷达工作频率）毫米波雷达市场份额70%以上（数据来源：《2016-2022年中国毫米波雷达行业市场供需预测及投资战略研究报告》）。尤其是在中国，博世、大陆和安波福合计出货量占总出货量8成左右。
现今，大陆集团的毫米波雷达已经更新到了第五代，比如长距探测的ARS510和短距探测的SRR510、SRR520系列。据大陆集团官方介绍，长距雷达探测范围最远至300米，这也满足了自动驾驶的需求；短距雷达则首次实现了仅靠雷达响应的精确泊车功能（ADAS范畴）。
除了毫米波雷达之外，大陆集团也开发激光雷达产品，比如此前推出的三线束激光雷达SRL1，但这款激光雷达的探测范围在10米级，能满足AEB（自动紧急刹车系统）、ACC（自适应巡航系统）等ADAS功能。
自动驾驶，大陆集团,自动驾驶技术
但低线束激光雷达满足不了自动驾驶对3D环境构建的需求，高线束激光雷达是大陆集团自身产品体系中所缺乏的。在这方面，大陆集团收购了雷达公司ASC（深耕于3D Flash固态激光雷达），补齐了3D激光雷达技术上的短板，但是产品要到2020年才量产。
摄像头是大陆集团在感知层的另一大产品谱系，产品包括双目摄像头、单目摄像头、环视摄像头等等。比如最新一代的MFC500系列单目智能摄像头，它的特点在于模块化、网络化及可扩展性，也就是说这款摄像头可以像搭积木一样匹配不同的硬件，也能够把道路信息和云端相连接。
● 决策层的“大脑”和执行层的冗余
自动驾驶需要一个“大脑”（计算平台）来做决策，不过对于这个“大脑”要以L3为节点分开看待。
自动驾驶，大陆集团,自动驾驶技术
像L1/L2级的ADAS范畴，并不需要一个中央计算平台，决策算法集成在各个传感器小系统中，例如AEB、ACC的算法整合在雷达中，LKA（车道保持辅助系统）的算法整合在摄像头中，感知层的嵌入式计算平台就能够完成决策过程。因此，能够提供车规级的、系统级的ADAS产品的能力也是Tier1能垄断ADAS市场的原因之一。
但是L3和L2存在着质的区别，更注重系统性整合，一个功能可能会运用到很多传感器，并且汽车的架构也会发生重大改变，以往ECU的模式将面临瓶颈，“域控制器”的概念率先被博世、大陆和德尔福为首的Tier1提出。
在域控制器方面，大陆集团开发出了辅助及自动驾驶控制单元（ADCU），属于新一代中央计算平台。该平台的主要作用是对来自各个传感器（摄像头、毫米波雷达、激光雷达等）的数据进行分析计算，快速构建出更加精准的定位和环境感知模型，并对自动驾驶汽车的行为进行决策。
自动驾驶，大陆集团,自动驾驶技术
可以这样理解，ADCU是对获取的信息进行融合计算，把所有传感器和各种功能连接起来。大陆集团长久积累的技术经验恰好对应了自动驾驶的感知、决策和执行的整个效果链，这对设计出ADCU这样用于自动驾驶的中央计算平台产品有莫大的帮助。当然，博世、安波福也在开发类似的产品，比如安波福的多域控制器也是对所接入的不同的传感器信号进行综合分析和处理，并发出控制指令。
不过，在这个ADCU中，大陆集团还是缺失了其中的关键一环，那就是芯片，它能为高性能的计算平台提供核心算力支撑。为补足这块短板，大陆集团和英伟达结成了战略联盟，双方不仅仅是供货关系，也会进行深度的开发，英伟达开放了软件平台，大陆集团则从底层基础上去构建整套自动驾驶系统。
L3与L2的另一个重大改变在于控制权（或者说责任权）从人转移到了机器，因此对于机器安全可靠性提出了更高的要求。在执行层，大陆集团是把MK C1制动系统和MK 100液压制动系统（HBE）做了结合，其冗余降级保障功能表现在，如果MK C1（主制动系统）出现故障时，MK 100 HBE（辅助制动系统）会立即介入。
自动驾驶，大陆集团,自动驾驶技术
博世的智能助力器iBooster与大陆集团的MK C1有异曲同工之妙，比如更小的体积、更轻的重量、更快的制动响应速度，并都具备动能回收功能。不过，博世是基于iBooster与ESP（车身电子稳定系统）组合开发L3及以上的自动驾驶制动系统，两者互相校验起到冗余制动功能。
● “地图+云”提升自动驾驶能力
L2还可以在单车智能上做文章，但是L3则需要一个大的生态系统了。
对于车载传感器来说，300米已经是最极限的探测距离了，可能还达不到。但是这个探测距离对于自动驾驶来说显然不足，更远的“视野”是必须的。大陆集团的解决方案是电子地平线地图和云端信息结合。
其实，大陆集团最早推出的是静态的电子地平线地图eHorizon，后来发展成联网式电子地平线地图（Connected eHorizon），再到2015年，动态eHorizon正式亮相。eHorizon最大的改变在于：从静态到动态、从低精度到高精度、从离线到连接云端。
自动驾驶，大陆集团,自动驾驶技术
对于地图和云端的能力提升，大陆集团也做了很多努力。比如，与IBM、思科合作，寻求让eHorizon连上云，拥有了网络更新的能力；入股HERE地图，获取了足够多的高精度地图数据；与国际移动卫星组织Inmarsat合作，进一步提升云端能力。
掌握了地图和云，为大陆集团带来了很大的帮助，像上文所提到的MFC 500智能摄像头就可以与eHorizon连接，把道路信息上传到云端，也能从云端获取信息，这就为车辆提供了前瞻性操作保障。再如，大陆集团的自主巡航系统主要就是依赖于eHorizon和云端来实现的，在高速路段无需司机介入。
恰的是，博世（大陆和博世这两家公司的路线很多方面很相像）也入股了HERE，并且和大陆集团占股也一样（都是5%）。大陆集团把传感器和地图实现了网络化连接，博世也通过“博世道路特征（博世拉拢了百度、四维图新和高德）”把传感器形成一个感知网络，同样也实现了“上传下达”的效果。
自动驾驶，大陆集团,自动驾驶技术
此外，大陆集团还收购Elektrobit Automotive公司，扩展了在汽车系统和软件解决方案研发上的专业能力，收购汽车安全网络公司Argus，具备了抵御网络攻击的防护力。
● 三大自动驾驶解决方案
除了通过和英伟达、IBM等公司携手以及收购各高新技术公司来弥补自身的技术不足之外，大陆集团还与华为、百度、蔚来汽车等一众企业有技术合作，同时也加入了宝马-英特尔-Mboileye组成的自动驾驶联盟。
大陆集团在钻研自动驾驶时也同样注重车联网，研发出了5G-混合式-V2X解决方案，支持任意一套通信标准，能应对全球V2X通信的复杂性。这套混合式V2X方案，首先在中国取得了首个量产项目。面对中国市场，大陆集团还有一套车路协同技术方案，也在今年CES Asia上进行过展示，把传感技术、路侧设备、智能路灯、行人/自行车以及车辆（CUbE）实现了互联互通。
自动驾驶，大陆集团,自动驾驶技术
大陆集团的自动驾驶发展规划是，2016年实现部分自动化驾驶，2020年起实现高度自动化驾驶，到2025年将实现全自动化驾驶。目前，大陆集团的自动驾驶解决方案主要包括三个部分，“自主泊车功能”、“高速封闭驾驶环境的自主巡航”和“自主驾驶车”。其中，高速自主巡航系统预计将于2020年正式量产，而自主驾驶车主要是解决城市通勤的“最后一公里”，由L5级自动驾驶车CUbE来完成。
博世也把自动驾驶划分为三大应用场景：“城市工况共享自动驾驶”（偏向于无人驾驶出租车/小巴）、“中高速道路上的自动驾驶”（交通拥堵引导及高速道路引导）、“低速、封闭场景自动驾驶”（对应低速泊车）。
自动驾驶，大陆集团,自动驾驶技术
与大陆将率先量产高速自主巡航相比，博世的首个L3自动驾驶功能是“交通拥堵引导TJP（Traffic Jam Pilot）”，将在2021年量产，更高级的高速公路引导HWP（Highway Pilot）可能在2022年之后，而大陆集团的交通堵塞巡航（TJP）则计划2022年以后量产（在中国）。另外，博世和戴姆勒合作的高级自动驾驶出租车最早或将于2022年投放海外市场。综合看来，似乎博世的整个自动驾驶节奏把握得更加紧凑。
全文总结：
对于自动驾驶的未来，大陆集团的理念是通过其三大解决方案打造“无缝驾乘”。从另一方面看，“无缝驾乘”也反映了大陆集团过往的技术经验或多或少涉及到了“感知”、“决策”和“执行”的全链条，这也是许多Tier1供应商能够研发自动驾驶的优势。
没有像业内许多技术公司那样铺天盖地的宣传，但类似大陆集团这样的供应商依然是现今自动驾驶领域的重要一极，尤其是这些传统公司在开发新技术时所重视的安全特性。不过，对于L3及以上更高级自动驾驶来说，整个大生态都将发生重大的改变，未来的大陆集团将扮演何种角色值得期待。
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记得在十余天前的上海CES Asia现场，汽车零部件供应商大陆集团大谈了中国战略，还把无人驾驶小巴CUbE首次带到了中国，以支持中国的研发工作。其实，全球的Tier1巨头都将目光对准了自动驾驶，但和车企及高新技术公司相比他们似乎一点也不“着急”，在高新技术公司的光芒下，他们显得要“暗淡”许多。在舆论场上，大陆集团的自动驾驶感觉也很“低调”，但是却在幕后默默搭建起了从单车智能到大生态的整个自动驾驶体系。
自动驾驶，大陆集团,自动驾驶技术
60秒快速阅读：
1、大陆集团做自动驾驶的优势首先体现在“感知层”的摄像头、毫米波雷达等传感器，与博世、电装等企业占据了ADAS市场的半壁江山。
2、“决策层”，大陆集团开发了域控制器ADCU，但缺乏关键的芯片，与英伟达合作补齐了芯片短板。同时，“执行层”也基于MK C1制动系统组成了冗余方案。
3、大陆集团加强了地图和云端的能力，为自动驾驶安全提供了保障。此外，收购软件公司使其能够提供软件解决方案和网络安全技术。
4、“自主泊车功能”、“高速封闭驾驶环境的自主巡航”和“自主驾驶车”是大陆集团自动驾驶的三大功能，自主巡航预计2020年量产。
● 大陆集团自动驾驶立足点首先在传感器
按照业内对自动驾驶进行“感知”、“规划/决策”、“执行”三层架构来划分，大陆集团的优势首先体现在了“感知层”，也就是摄像头、毫米波雷达和激光雷达等传感器，这些是大陆集团的传统业务。
自动驾驶，大陆集团,自动驾驶技术
以毫米波雷达为例，博世、大陆集团、海拉、富士通天和电装等几家公司占据了24GHz和77GHz（车载雷达工作频率）毫米波雷达市场份额70%以上（数据来源：《2016-2022年中国毫米波雷达行业市场供需预测及投资战略研究报告》）。尤其是在中国，博世、大陆和安波福合计出货量占总出货量8成左右。
现今，大陆集团的毫米波雷达已经更新到了第五代，比如长距探测的ARS510和短距探测的SRR510、SRR520系列。据大陆集团官方介绍，长距雷达探测范围最远至300米，这也满足了自动驾驶的需求；短距雷达则首次实现了仅靠雷达响应的精确泊车功能（ADAS范畴）。
除了毫米波雷达之外，大陆集团也开发激光雷达产品，比如此前推出的三线束激光雷达SRL1，但这款激光雷达的探测范围在10米级，能满足AEB（自动紧急刹车系统）、ACC（自适应巡航系统）等ADAS功能。
自动驾驶，大陆集团,自动驾驶技术
但低线束激光雷达满足不了自动驾驶对3D环境构建的需求，高线束激光雷达是大陆集团自身产品体系中所缺乏的。在这方面，大陆集团收购了雷达公司ASC（深耕于3D Flash固态激光雷达），补齐了3D激光雷达技术上的短板，但是产品要到2020年才量产。
摄像头是大陆集团在感知层的另一大产品谱系，产品包括双目摄像头、单目摄像头、环视摄像头等等。比如最新一代的MFC500系列单目智能摄像头，它的特点在于模块化、网络化及可扩展性，也就是说这款摄像头可以像搭积木一样匹配不同的硬件，也能够把道路信息和云端相连接。
● 决策层的“大脑”和执行层的冗余
自动驾驶需要一个“大脑”（计算平台）来做决策，不过对于这个“大脑”要以L3为节点分开看待。
自动驾驶，大陆集团,自动驾驶技术
像L1/L2级的ADAS范畴，并不需要一个中央计算平台，决策算法集成在各个传感器小系统中，例如AEB、ACC的算法整合在雷达中，LKA（车道保持辅助系统）的算法整合在摄像头中，感知层的嵌入式计算平台就能够完成决策过程。因此，能够提供车规级的、系统级的ADAS产品的能力也是Tier1能垄断ADAS市场的原因之一。
但是L3和L2存在着质的区别，更注重系统性整合，一个功能可能会运用到很多传感器，并且汽车的架构也会发生重大改变，以往ECU的模式将面临瓶颈，“域控制器”的概念率先被博世、大陆和德尔福为首的Tier1提出。
在域控制器方面，大陆集团开发出了辅助及自动驾驶控制单元（ADCU），属于新一代中央计算平台。该平台的主要作用是对来自各个传感器（摄像头、毫米波雷达、激光雷达等）的数据进行分析计算，快速构建出更加精准的定位和环境感知模型，并对自动驾驶汽车的行为进行决策。
自动驾驶，大陆集团,自动驾驶技术
可以这样理解，ADCU是对获取的信息进行融合计算，把所有传感器和各种功能连接起来。大陆集团长久积累的技术经验恰好对应了自动驾驶的感知、决策和执行的整个效果链，这对设计出ADCU这样用于自动驾驶的中央计算平台产品有莫大的帮助。当然，博世、安波福也在开发类似的产品，比如安波福的多域控制器也是对所接入的不同的传感器信号进行综合分析和处理，并发出控制指令。
不过，在这个ADCU中，大陆集团还是缺失了其中的关键一环，那就是芯片，它能为高性能的计算平台提供核心算力支撑。为补足这块短板，大陆集团和英伟达结成了战略联盟，双方不仅仅是供货关系，也会进行深度的开发，英伟达开放了软件平台，大陆集团则从底层基础上去构建整套自动驾驶系统。
L3与L2的另一个重大改变在于控制权（或者说责任权）从人转移到了机器，因此对于机器安全可靠性提出了更高的要求。在执行层，大陆集团是把MK C1制动系统和MK 100液压制动系统（HBE）做了结合，其冗余降级保障功能表现在，如果MK C1（主制动系统）出现故障时，MK 100 HBE（辅助制动系统）会立即介入。
自动驾驶，大陆集团,自动驾驶技术
博世的智能助力器iBooster与大陆集团的MK C1有异曲同工之妙，比如更小的体积、更轻的重量、更快的制动响应速度，并都具备动能回收功能。不过，博世是基于iBooster与ESP（车身电子稳定系统）组合开发L3及以上的自动驾驶制动系统，两者互相校验起到冗余制动功能。
● “地图+云”提升自动驾驶能力
L2还可以在单车智能上做文章，但是L3则需要一个大的生态系统了。
对于车载传感器来说，300米已经是最极限的探测距离了，可能还达不到。但是这个探测距离对于自动驾驶来说显然不足，更远的“视野”是必须的。大陆集团的解决方案是电子地平线地图和云端信息结合。
其实，大陆集团最早推出的是静态的电子地平线地图eHorizon，后来发展成联网式电子地平线地图（Connected eHorizon），再到2015年，动态eHorizon正式亮相。eHorizon最大的改变在于：从静态到动态、从低精度到高精度、从离线到连接云端。
自动驾驶，大陆集团,自动驾驶技术
对于地图和云端的能力提升，大陆集团也做了很多努力。比如，与IBM、思科合作，寻求让eHorizon连上云，拥有了网络更新的能力；入股HERE地图，获取了足够多的高精度地图数据；与国际移动卫星组织Inmarsat合作，进一步提升云端能力。
掌握了地图和云，为大陆集团带来了很大的帮助，像上文所提到的MFC 500智能摄像头就可以与eHorizon连接，把道路信息上传到云端，也能从云端获取信息，这就为车辆提供了前瞻性操作保障。再如，大陆集团的自主巡航系统主要就是依赖于eHorizon和云端来实现的，在高速路段无需司机介入。
恰的是，博世（大陆和博世这两家公司的路线很多方面很相像）也入股了HERE，并且和大陆集团占股也一样（都是5%）。大陆集团把传感器和地图实现了网络化连接，博世也通过“博世道路特征（博世拉拢了百度、四维图新和高德）”把传感器形成一个感知网络，同样也实现了“上传下达”的效果。
自动驾驶，大陆集团,自动驾驶技术
此外，大陆集团还收购Elektrobit Automotive公司，扩展了在汽车系统和软件解决方案研发上的专业能力，收购汽车安全网络公司Argus，具备了抵御网络攻击的防护力。
● 三大自动驾驶解决方案
除了通过和英伟达、IBM等公司携手以及收购各高新技术公司来弥补自身的技术不足之外，大陆集团还与华为、百度、蔚来汽车等一众企业有技术合作，同时也加入了宝马-英特尔-Mboileye组成的自动驾驶联盟。
大陆集团在钻研自动驾驶时也同样注重车联网，研发出了5G-混合式-V2X解决方案，支持任意一套通信标准，能应对全球V2X通信的复杂性。这套混合式V2X方案，首先在中国取得了首个量产项目。面对中国市场，大陆集团还有一套车路协同技术方案，也在今年CES Asia上进行过展示，把传感技术、路侧设备、智能路灯、行人/自行车以及车辆（CUbE）实现了互联互通。
自动驾驶，大陆集团,自动驾驶技术
大陆集团的自动驾驶发展规划是，2016年实现部分自动化驾驶，2020年起实现高度自动化驾驶，到2025年将实现全自动化驾驶。目前，大陆集团的自动驾驶解决方案主要包括三个部分，“自主泊车功能”、“高速封闭驾驶环境的自主巡航”和“自主驾驶车”。其中，高速自主巡航系统预计将于2020年正式量产，而自主驾驶车主要是解决城市通勤的“最后一公里”，由L5级自动驾驶车CUbE来完成。
博世也把自动驾驶划分为三大应用场景：“城市工况共享自动驾驶”（偏向于无人驾驶出租车/小巴）、“中高速道路上的自动驾驶”（交通拥堵引导及高速道路引导）、“低速、封闭场景自动驾驶”（对应低速泊车）。
自动驾驶，大陆集团,自动驾驶技术
与大陆将率先量产高速自主巡航相比，博世的首个L3自动驾驶功能是“交通拥堵引导TJP（Traffic Jam Pilot）”，将在2021年量产，更高级的高速公路引导HWP（Highway Pilot）可能在2022年之后，而大陆集团的交通堵塞巡航（TJP）则计划2022年以后量产（在中国）。另外，博世和戴姆勒合作的高级自动驾驶出租车最早或将于2022年投放海外市场。综合看来，似乎博世的整个自动驾驶节奏把握得更加紧凑。
全文总结：
对于自动驾驶的未来，大陆集团的理念是通过其三大解决方案打造“无缝驾乘”。从另一方面看，“无缝驾乘”也反映了大陆集团过往的技术经验或多或少涉及到了“感知”、“决策”和“执行”的全链条，这也是许多Tier1供应商能够研发自动驾驶的优势。
没有像业内许多技术公司那样铺天盖地的宣传，但类似大陆集团这样的供应商依然是现今自动驾驶领域的重要一极，尤其是这些传统公司在开发新技术时所重视的安全特性。不过，对于L3及以上更高级自动驾驶来说，整个大生态都将发生重大的改变，未来的大陆集团将扮演何种角色值得期待。
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【权威解读｜2018年农产品市场运行总体平稳】回眸2018年，尽管农产品价格受到内外部多重不确定性因素冲击，稻谷、小麦最低收购价不同程度下调，大豆及豆油、豆粕市场运行波澜不惊，蔬菜价格波动较剧烈，但我国农产品供给总体充足，价格机制作用进一步发挥，市场运行继续保持了总体平稳的态势，为经济持续健康发展和社会大局稳定提供了有力支撑。
2018年，从农产品价格总水平情况看，全年变化呈“V”形走势，与居民消费价格指数（CPI）波动基本一致。据农业农村部监测，我国“农产品批发价格200指数”最高值为2月份的115.1，最低值为7月份的97.2，1~11月均值为104.4（以2015年为100），同比高4.3个点，预计全年均值比上年高4个点左右，而2017年均值比上一年低5.6个点，价格水平在2017年下跌后温和恢复。分品种看，稻谷、小麦最低收购价下调，产量小幅降低，市场化购销活跃；玉米临储粮消化进度超出预期，但库存依然充足，价格涨中趋稳；大豆及豆油、豆粕在中美经贸摩擦背景下，市场供给仍较为充足，价格没有出现大涨；猪肉市场受非洲猪瘟影响有限，价格总体波动不大、区域间有所分化；蔬菜春、秋两季出现部分地区、个别品种价格大跌及滞销现象，但总体仍符合季节性波动规律。
稻谷、小麦：最低收购价不同程度下调，市场影响总体可控
2018年国家根据粮食供需形势变化，首次小幅下调了小麦最低收购价（每斤3分），较大幅度下调了稻谷最低收购价（每斤1~2毛），且提高了收购质量标准、适当推迟了启动时间。受此影响，稻谷、小麦市场价格有所下跌，但由于最低收购价政策仍发挥重要的“托底”信号，有效防止了粮价的大幅波动，且价格下调引导结构调整的效果有所显现，市场机制作用空间不断扩大。据监测，主产区小麦、早籼稻开秤价低于去年，之后逐步涨至最低收购价水平之上，收购期均价同比分别降约2%、8%。同时，优质优价特征进一步显现。新麦上市后优质麦价格持续上涨，与普通麦价差拉大，不少地区都在每斤1.3元以上，明显高于最低收购价水平。
玉米：库存消化进度较快，市场价格涨中趋稳
受收储制度改革后下游需求快速增长和种植面积调减叠加影响，我国玉米自2017年开始出现产需缺口，今年缺口继续扩大，为玉米库存消化创造了良好的市场环境。在2017年国家临储玉米拍卖累计成交5700多万吨的基础上，2018年累计拍卖成交突破1亿吨，库存消化继续保持较快进度。全年玉米价格保持稳中有升势头，秋季新玉米上市后华北、东北玉米收购价普遍走高，山东、河北等地部分地区企业挂牌收购价超过了每斤1元，但由于临储玉米库存依然处于较高水平，市场各方预期相对理性，玉米价格并没有出现暴涨趋势，随着上市量增加，市场价格逐步趋稳。11月份国内产区和销区平均批发价格分别为每吨1789元、1961元，同比上涨8.2%、5.3%。
大豆及豆油、豆粕：各方积极应对中美经贸摩擦不确定性，市场运行波澜不惊
中美经贸摩擦给今年大豆市场运行带来了较大不确定性，但由于政府、企业等各方积极应对，加之大豆进口来源多元、大豆及其制品期现货市场体系完备，自美国大豆进口大幅减少后，国内市场未受到明显冲击，年底前大豆市场运行基本平稳，没有出现大幅波动。2018年1~11月，进口大豆价格（青岛港口进口大豆到岸税后价）由每斤1.70元升至1.77元，涨幅约4%。目前国内港口大豆库存量约为700万吨，处于正常偏高水平，国内大型油厂大豆供应充足，基本可以满足明年1月以前的压榨需求。市场运行平稳的主要原因是美国大豆替代进口增加，特别是大量采购巴西大豆，有效缓解了供应压力。据海关数据，2018年1~10月我国累计进口大豆7696万吨，同比减0.4%，其中进口美国大豆1654万吨，同比减少33%；进口巴西大豆5664万吨，同比增加23%。巴西大豆进口大幅增加，再加上从俄罗斯、乌拉圭等国进口，基本填补了美国大豆进口减少的缺口。此外，通过主动推广低蛋白饲料配方，以及积极拓宽蛋白粕来源，放开乌克兰葵花粕、印度菜粕进口等，也降低了豆粕需求。2018年国产大豆生产继续恢复，价格保持基本平稳。
猪肉：非洲猪瘟对生猪产能影响有限，价格总体水平仍低于上年
2018年以来，我国猪肉价格总体呈现“上半年下跌、下半年季节性回升、非洲猪瘟发生后产销区有所分化”的特征。一是猪价总体水平低于上年。据农业农村部监测，1~11月全国猪肉批发均价为每公斤18.57元，同比跌12.7%。二是月度价格呈“W”型走势。2月份开始持续下跌至5月份的年内低点15.95元/公斤，之后持续上涨至9月份，国庆之后又小幅回落，11月份为19.3元/公斤，环比跌2.6%，同比跌4.3%，进入12月份又有所回升。三是地区间走势出现分化。8月份非洲猪瘟发生后，受活猪跨省禁运政策影响，区域间供需出现阶段性不平衡现象，产区跌、销区涨；随着各地改“调猪”为“调肉”，流通渠道逐渐通畅，国庆节后产销区猪价分化趋缓。
蔬菜：价格波动较为剧烈，但总体符合季节性规律
2018年蔬菜价格是近年来波动比较大的一年，春、秋两季都出现了部分区域、个别品种价格大跌及滞销现象，但总体看仍符合季节性波动规律。春节后菜价快速下跌，3月份农业农村部监测的28种蔬菜全国平均批发价每公斤4.12元，环比跌15.7%，是5年来同期跌幅最大的月份；入夏以来，全国多地持续高温多雨，对蔬菜生长、采摘、运输带来较大影响，5月份蔬菜批发均价每公斤3.54元，是10年来同期较高价位；8月份山东潍坊等蔬菜主产区遭受了台风灾害，三季度菜价高位上涨；秋后菜价大幅下跌，11月份蔬菜批发均价每公斤3.52元，环比跌13.5%。今年菜价的大幅波动，主要是不利天气导致蔬菜茬口叠加、集中上市的结果，但也暴露了生产和市场对接效率低的老问题。
此外，受产能调整、供给偏紧、消费趋旺等因素影响，牛肉、羊肉、鸡肉、鸡蛋价格普遍上涨，1~11月集贸市场均价同比分别涨3.7%、11.4%、7.2%、17.7%；受苹果、香蕉等减产影响，水果批发均价同比涨3.7%。这些品种价格走强是2018年农产品价格总水平恢复上涨的重要驱动。棉花市场基本平稳，9月份以后受中美经贸摩擦影响消费预期趋弱、价格走低，11月份国内3128B级棉花均价每吨15562元，比9月份跌4.4%，同比跌2.5%。食糖受国际市场下跌带动价格持续走弱，1~11月均价每吨5648元，同比跌14.0%。（农业农村部市场与信息化司供稿）
图片从左至右：农产品批发价格200指数趋势；2014年1月至今全国主要鲜活农产品批发价格走势图（单位：元/公斤）。
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2018年，从农产品价格总水平情况看，全年变化呈“V”形走势，与居民消费价格指数（CPI）波动基本一致。据农业农村部监测，我国“农产品批发价格200指数”最高值为2月份的115.1，最低值为7月份的97.2，1~11月均值为104.4（以2015年为100），同比高4.3个点，预计全年均值比上年高4个点左右，而2017年均值比上一年低5.6个点，价格水平在2017年下跌后温和恢复。分品种看，稻谷、小麦最低收购价下调，产量小幅降低，市场化购销活跃；玉米临储粮消化进度超出预期，但库存依然充足，价格涨中趋稳；大豆及豆油、豆粕在中美经贸摩擦背景下，市场供给仍较为充足，价格没有出现大涨；猪肉市场受非洲猪瘟影响有限，价格总体波动不大、区域间有所分化；蔬菜春、秋两季出现部分地区、个别品种价格大跌及滞销现象，但总体仍符合季节性波动规律。
稻谷、小麦：最低收购价不同程度下调，市场影响总体可控
2018年国家根据粮食供需形势变化，首次小幅下调了小麦最低收购价（每斤3分），较大幅度下调了稻谷最低收购价（每斤1~2毛），且提高了收购质量标准、适当推迟了启动时间。受此影响，稻谷、小麦市场价格有所下跌，但由于最低收购价政策仍发挥重要的“托底”信号，有效防止了粮价的大幅波动，且价格下调引导结构调整的效果有所显现，市场机制作用空间不断扩大。据监测，主产区小麦、早籼稻开秤价低于去年，之后逐步涨至最低收购价水平之上，收购期均价同比分别降约2%、8%。同时，优质优价特征进一步显现。新麦上市后优质麦价格持续上涨，与普通麦价差拉大，不少地区都在每斤1.3元以上，明显高于最低收购价水平。
玉米：库存消化进度较快，市场价格涨中趋稳
受收储制度改革后下游需求快速增长和种植面积调减叠加影响，我国玉米自2017年开始出现产需缺口，今年缺口继续扩大，为玉米库存消化创造了良好的市场环境。在2017年国家临储玉米拍卖累计成交5700多万吨的基础上，2018年累计拍卖成交突破1亿吨，库存消化继续保持较快进度。全年玉米价格保持稳中有升势头，秋季新玉米上市后华北、东北玉米收购价普遍走高，山东、河北等地部分地区企业挂牌收购价超过了每斤1元，但由于临储玉米库存依然处于较高水平，市场各方预期相对理性，玉米价格并没有出现暴涨趋势，随着上市量增加，市场价格逐步趋稳。11月份国内产区和销区平均批发价格分别为每吨1789元、1961元，同比上涨8.2%、5.3%。
大豆及豆油、豆粕：各方积极应对中美经贸摩擦不确定性，市场运行波澜不惊
中美经贸摩擦给今年大豆市场运行带来了较大不确定性，但由于政府、企业等各方积极应对，加之大豆进口来源多元、大豆及其制品期现货市场体系完备，自美国大豆进口大幅减少后，国内市场未受到明显冲击，年底前大豆市场运行基本平稳，没有出现大幅波动。2018年1~11月，进口大豆价格（青岛港口进口大豆到岸税后价）由每斤1.70元升至1.77元，涨幅约4%。目前国内港口大豆库存量约为700万吨，处于正常偏高水平，国内大型油厂大豆供应充足，基本可以满足明年1月以前的压榨需求。市场运行平稳的主要原因是美国大豆替代进口增加，特别是大量采购巴西大豆，有效缓解了供应压力。据海关数据，2018年1~10月我国累计进口大豆7696万吨，同比减0.4%，其中进口美国大豆1654万吨，同比减少33%；进口巴西大豆5664万吨，同比增加23%。巴西大豆进口大幅增加，再加上从俄罗斯、乌拉圭等国进口，基本填补了美国大豆进口减少的缺口。此外，通过主动推广低蛋白饲料配方，以及积极拓宽蛋白粕来源，放开乌克兰葵花粕、印度菜粕进口等，也降低了豆粕需求。2018年国产大豆生产继续恢复，价格保持基本平稳。
猪肉：非洲猪瘟对生猪产能影响有限，价格总体水平仍低于上年
2018年以来，我国猪肉价格总体呈现“上半年下跌、下半年季节性回升、非洲猪瘟发生后产销区有所分化”的特征。一是猪价总体水平低于上年。据农业农村部监测，1~11月全国猪肉批发均价为每公斤18.57元，同比跌12.7%。二是月度价格呈“W”型走势。2月份开始持续下跌至5月份的年内低点15.95元/公斤，之后持续上涨至9月份，国庆之后又小幅回落，11月份为19.3元/公斤，环比跌2.6%，同比跌4.3%，进入12月份又有所回升。三是地区间走势出现分化。8月份非洲猪瘟发生后，受活猪跨省禁运政策影响，区域间供需出现阶段性不平衡现象，产区跌、销区涨；随着各地改“调猪”为“调肉”，流通渠道逐渐通畅，国庆节后产销区猪价分化趋缓。
蔬菜：价格波动较为剧烈，但总体符合季节性规律
2018年蔬菜价格是近年来波动比较大的一年，春、秋两季都出现了部分区域、个别品种价格大跌及滞销现象，但总体看仍符合季节性波动规律。春节后菜价快速下跌，3月份农业农村部监测的28种蔬菜全国平均批发价每公斤4.12元，环比跌15.7%，是5年来同期跌幅最大的月份；入夏以来，全国多地持续高温多雨，对蔬菜生长、采摘、运输带来较大影响，5月份蔬菜批发均价每公斤3.54元，是10年来同期较高价位；8月份山东潍坊等蔬菜主产区遭受了台风灾害，三季度菜价高位上涨；秋后菜价大幅下跌，11月份蔬菜批发均价每公斤3.52元，环比跌13.5%。今年菜价的大幅波动，主要是不利天气导致蔬菜茬口叠加、集中上市的结果，但也暴露了生产和市场对接效率低的老问题。
此外，受产能调整、供给偏紧、消费趋旺等因素影响，牛肉、羊肉、鸡肉、鸡蛋价格普遍上涨，1~11月集贸市场均价同比分别涨3.7%、11.4%、7.2%、17.7%；受苹果、香蕉等减产影响，水果批发均价同比涨3.7%。这些品种价格走强是2018年农产品价格总水平恢复上涨的重要驱动。棉花市场基本平稳，9月份以后受中美经贸摩擦影响消费预期趋弱、价格走低，11月份国内3128B级棉花均价每吨15562元，比9月份跌4.4%，同比跌2.5%。食糖受国际市场下跌带动价格持续走弱，1~11月均价每吨5648元，同比跌14.0%。（农业农村部市场与信息化司供稿）
图片从左至右：农产品批发价格200指数趋势；2014年1月至今全国主要鲜活农产品批发价格走势图（单位：元/公斤）。
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