水上「特斯拉」,离我们还有多远?

郑玥 / 2021-12-09 16:11:13

水上「特斯拉」,离我们还有多远?
原创 郑玥 极客公园 2021-12-09 14:07

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硬件创业,从技术到产品中间有多少路要走。



作者 | 郑玥
编辑 | 靖宇





2021 年,自动驾驶行业再一次迎来了新的投融资热潮。仅 11 月,全球自动驾驶行业投融资金额就近 200 亿元。

进入自动驾驶汽车「下半场」,行业已经理性认识到,离高级别自动驾驶落地还很遥远。各家融资后,或走高风险高收益的 Robotaxi 路径,或回归 L2 布局辅助自动驾驶,或尝试无人货运等。

而在自动驾驶船舶领域,L4 级别悄然落地。国内首家做自动驾驶船舶水面清洁领域的欧卡智舶,已经做到了完全无人化作业,不过水面定级和地面自动驾驶分级情况不完全一致。

欧卡智舶是一家聚焦在自动驾驶技术和水面清洁服务机器人赛道的创业公司。

现阶段,无人船主要用来「捡垃圾」。欧卡智舶 CEO 朱健楠说,「水面清洁商业化可能性和安全性更高,但也是个『难且正确的事』,是个有经济价值同时有社会价值的事。」

但自动驾驶船舶不只能「捡垃圾」,欧卡智舶还要「让水域变得干净,且有趣」。欧卡智舶正在推进自动驾驶游船项目,未来投入景区后,人们可以乘坐自动驾驶游船深入观光河流湖泊。

欧卡智舶从一个大学生团队走到今天,走过了从技术到产品的硬件创业过程。在松山湖机器人产业基地 XbotPark 的分享中,欧卡智舶避免了很多创业初期可能会遇到的「坑」。

现在欧卡智舶开源了两个水面清洁数据集,希望更多人加入自动驾驶船舶的领域,通过科技的手段解决更多社会和环保问题。



01

「『水陆空』扫一遍,

就选『水』了」





极客公园:最早是怎么想到用自动驾驶技术,切入水面清洁去创业的?

朱健楠:一个是和我们创始团队的背景和经历有关,正好是航海学院和自动驾驶方向的。

我本人是西工大航海学院毕业的,专业和水域海洋等有关。后来在以色列留学的时候,看到了整个从技术端到产业端的打通。这让我感受到,技术不仅仅只是在书本上的,而是可以做成一些算法落地到整个应用层端,就让我有了这样的视野和想法。

合伙人、CTO 程宇威在清华大学电子系研究智能感知,主要应用在自动驾驶方向。

当时创业时机也很合适。在 2017 年我回国创业的节点上,自动驾驶本身经发展到成熟阶段了。陆地上,已经有 Google、 百度在乘用车上面的落地。在空中,2017 年大疆已经有很多的爆款产品,还有极飞无人机在农业的应用。

所以我们思考,空中和陆地两个领域,不管是从无人驾驶的赛道,还是从机器人的垂直场景落地的赛道,已经有很多现象级的玩家。而水域这一个场景中,创业公司或者从业者还不多。我们两个创始人希望把特长结合起来,到还没有进行深度探索的场景,一拍即合确定了水上自动驾驶这个领域。



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无人驾驶清洁船



极客公园:欧卡智舶是第一家切入这个领域的公司吗?

朱健楠:从无人船的角度,欧卡不是第一家,我们也有很多的前辈,其实它是一个从军用到民用逐步渗透的一个过程。但从无人清洁船的这个品类上来讲,欧卡是第一家。

极客公园:当时是怎么考虑到做水面清洁呢?

朱健楠:其实在无人船的行业里面可以做很多事情。比如说可以做清洁、监测、测绘等,在泛智慧城市的版块中,可以做物流游船,甚至在军方的场景中都可以去做。

我们觉得要做一个标准的产品,因为看到陆地端的一些机器人的落地,如果能够摸透一个行业,打造一个足够标准化的产品,就能够规模化复制。

我们当时考虑了几个维度。第一个就是市场空间和市场容量。我们看到 To B 类的机器替代中,市场流量搜索最多的是水面清洁。一艘水面清洁船最多管理两公里的河道,但在监测巡检中,一艘船可以管几百个水域。那么水面清洁的空间就很大。

第二个考虑的范围是安全。作为无人化、智能化落地的设备,一开始不可能太激进,上来就载人或者做通航的水域。所以我们希望在一些局部的水域,像城市水域,针对内河水库、人工湖,没有任何政策的限制,会避免很多安全问题。

第三个考虑到要有足够的高频刚需,可以形成技术壁垒。只有每天高频地工作,才能收集数据,把你的技术和产品调整到最好和最佳的状态,你的技术壁垒就可以从数据中建立起来。

刚好 2017 年国家也推出了河长(zhǎng)制(即由中国各级党政主要负责人担任「河长」,负责组织领导相应河湖的管理和保护工作。),投入关注和资金在水域的治理环保上,直在到现在都很重视。基于以上的这些,我们选择了这个赛道。

极客公园:团队是是怎么组成的?创业过程是什么样的?

朱健楠:我们最早的创业的时候,是一个纯的大学生团队起家,当时还是在校生。其实跟一个 maker(创客)团队一样,从一个 idea 到一个 demo 去打造。而在这个打造的过程中,我们也遇到了 XbotPark 的李泽湘教授。

在一次路演中,李老师给了我们很多在产品层面的建议,如何做好产品定义,从 demo 到整个产品,给了一套产品思维,之前我们其实没有一套特别完整的产品思维。

欧卡现在有快 80 名全职员工,我们大概有 12 个部门,涉及到整个机器人的全产业端。成员平均是 90 后,也有相对年长的前辈指导。

和我们一起战斗的小伙伴对这个事业是有情怀和想象力的。刚开始那会我们也不拿工资,也没有任何的支持。然后大家就真的从一个 demo 走到了现在。



02

「硬件创业是

拿锤子打钉子」





极客公园:硬件创业的思路是什么样的?

朱健楠:底层是产品思维,技术人创业的时候,首先要清楚,这是「拿锤子打钉子」的问题。要先想清楚你的产品面向的客户群体,他的需求是什么?由需求做整个的产品定义,和产品的快速的迭代,这就是硬件产品的思维。

第二,作为硬科技创业来讲,和互联网创业不同,本身产品形态是需要有一个打磨的过程,这个打磨的过程中会遇到很多的「坑」。你要去面临供应链的「坑」,要面临如何做一个端到端的技术支持的「坑」,要有客户提供产品到售后的全套的服务思维等等。

在松山湖机器人产业基地跟很多小伙伴学习的过程中,兼顾我们自己的行业去打磨,也避免了很多「坑」。

极客公园:硬科技创业选择产品的思路是什么样的?

朱健楠:硬科技创业的板块中,有 0 到 1,1 到 10,10 到 100 的过程。我觉得 0 到 1 的选择比努力更重要。

在产品定义的时候,你的这个产品解决了一个什么样的问题,它是不是足够大的一个天花板市场的容量,以及你是不是把这个市场容量下真正的痛点通过你的产品解决了。这是我觉得第一个「坑」。

我们没有一线去接触客户,在校园实验室里做第一版的时候,就会遇到这样的问题。所以我们真正地跑到保洁工作场景,真正去体验一线的工作,去打捞垃圾,我们才能去真正地感受到他的痛点。

极客公园:水面清洁的工作是怎么工作的?

朱健楠:首先跟大家展示一下这个场景。



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无人船作业场景



在城市水域上面,包括了城市的内河水库、人工湖、自然湖泊。海外场景中,像高尔夫球场里面的水域和游艇会的码头港口也是我们的附加水域。

这个工作的方式其实包括了三个板块,一个是这个无人船的功能,主要包括了以下四个板块,水面清理漂浮物,割草,水质和水深数据收集,还有巡检周边的人和事。

我们的一个工作流程大家可以想象成家里的扫地机器人。我们有一个基站,就是无线充电岸基,在远程设置相应启动时间或者一键启动,它就可以自动的离开这个岸基。在全过程中,它会沿着定义好的路线通过毫米波雷达和双目传感器,再加上 GPS 告诉它位置和方向,全过程自主地完成清洁的工作。

其中传感器去进行垃圾的识别,在低电量和满载了以后,它就可以自动的返回,由人来把垃圾到掉。

极客公园:原来没有无人船的时候作业场景是什么样的?

朱健楠:大家如果去像苏杭这一带去旅游的时候,会经常看到湖边湖上面会有一个木船,有两个大爷拿着一个马兜来去捞垃圾。原来两公里的垃圾就需要两个人一条船。大爷们基本上都是在 65 岁到 70 岁的这个年龄段,在严寒酷暑的环境下作业十分危险。

我们现在的方式,可以进行一个产业的升级,危险的工作就交给无人船,智能化的设备来完成。





03

「选择比努力重要」





极客公园:从 idea 到 demo 的一个过程中,调研是什么样的?

朱健楠:一块是理论调研。查了很多的理论材料,比如这个市场流量的空间到底是有多大?行业里最需要的功能是什么?行业所管的部门是谁?投入的经费到底是多少?

但是数据可能会偏颇和不完整。所以第二步,我们做了实践调研。



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无人船执行指令



我们当时去了浙江,走访了杭州、苏州等地的河管所、水务局,一些景区的水务局和水利的相关部门和公司。

也去一线看了很多清理垃圾的场景。因为了解整个政策后,要微观地去接触一线的使用者,去感受到他们的冷暖,他们的困难和问题。

极客公园:亲自下水的经历是什么样的?

朱健楠:一次我们在水面做测试,西安冬天特别冷,大家调试就要在湖边,穿着棉袄在那个湖边冻得冷飕飕的,还要去下水,真的要站在水里面。一张照片是 CTO 自己,一个手伸在这个水里头,去调整推进器。其实这是一个常态化的事情。

我们整个这个场景非常特殊,不像无人车等,在实验室就可以测,我们必须要去室外水里去测。

极客公园:和客户的沟通合作中遇到了什么「坑」?

朱健楠:早期在跟一些大客户沟通的时候,团队也是一个比较年轻的状态,会比较难取得信任。

比如说我们当时在跟武汉的这个合作伙伴,花了两个多月的时间说服对方合作,最终大概半年的时间完成了合作。合作伙伴顾虑我们团队的年轻程度和产品成熟程度。

这是要一步一步地去用我们自己的专业能力去取得信任,做好每一个产品之间的沟通,这对我们初创团队来说比较艰难,但是非常必要,也很有成就感的一个经历。现在大家在武汉的沙湖就可以看到我们的五六艘船,整个武汉应该大概有十几艘船。

极客公园:和大客户合作周期长的情况有什么方法解决吗?

朱健楠:其实这样的客户每一年里会有很清晰的规划和路径。如果你用单一的产品去希望能够加快这样的节奏,是一个很麻烦的事情。

所以要从客户的角度出发,做几个节点式的规划,提出专业的解决方法,再逐步进入到他们的供应链里,然后为年终批量化做准备,到最终我们打造固定化的解决方案。这样子把一个最终的合作拆分成若干个节点,站在客户的角度和周期,小步快跑进行迭代。





04

「水面比地面更复杂」





极客公园:对标地面的自动驾驶技术,水面的 L4 是到达一个什么样的级别呢?

朱健楠:我们所说的 L4 达到了一个全无人化的状态,不过定级只是模糊的称谓。

真正在智能船舶的定义中,现在把它称为四个阶段。第一个阶段,只有远程监控和分析。第二个阶段,通过云计算和物联网技术来去进行一些数据的联网。第三个阶段通过数据和岸上通信进行决策,到最终可以进行完全无人化的方式。

欧卡目前落地的清洁船,我们称为服务机器人,是在特定情况下的无人驾驶。

极客公园:落地过程中遇到了哪些技术阻力?

朱健楠:我们整个的困难中有两个层面,一个层面,产品的打磨,基于整个水面清洁场景下的产品不断的迭代。

第一,如何定义功能?清理的漂浮物是什么样的?有树叶和其他小型垃圾。割水草,还要割藻类。

第二,智能工作流程的层面,如何让一线的保洁工人可以一键启动,傻瓜式地操作?

第三,场景中的智能化算法迭代。清洁场景中,过桥没有信号的怎么办?因为垃圾都会漂浮聚集在岸边,如何尽可能地贴边?水下缠绕时如何推进?被卡住该怎么办?

你都要去针对这些去开发智能化的感知算法、控制算法和决策算法。



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人工打捞场景



极客公园:水面自动驾驶和地面自动驾驶有什么异同之处?

朱健楠:在相同的板块中,整个无人驾驶的框架是很类似的,因为它的底层都是控制,中层是感知,上层是决策。所以它其实大家可以想象成跟人走路一样,我们需要有脚来去做好控制,我们需要用眼睛和耳朵来感知,用大脑来去思考和决策。

水面跟陆地最不同的,在控制层面上。水面是动态的,需要在三级五级不同级别的风浪下,进行自适应地执行和走航。

我们用了三年多的时间迭代数据驱动下的自适应控制系统。这一套控制系统在 2 米的船,5 米的船,11 米的船,21 米的船只上通过机器学习就可以自适配。

在感知层面上,水面跟陆地不同在于,我们没有用激光的方案,用的是毫米波。我们在毫米波雷达里,从射频和天线都是自己来去进行设计的,除了芯片数据以外,我们都是自己在做。在水面的这种反光倒影、雾气条件下,毫米波雷达也表现出来了相对于激光雷达更加好且低成本的特点。

在评测层面上,水面场景如遇到的水面垃圾,水域的高清地图环境,用于整合决策的样本,和陆地的样本也是不同的。

这三个板块中,地面和水面自动驾驶其实从技术细节上都是大相径庭的。

极客公园:和陆地自动驾驶相比的优势是什么?

朱健楠:水面清洁的商业化落地和安全性会更高。我们现在选择的城市水域的这个场景,是封闭的,也不会有海事部门的管辖,不用上牌照。陆地上会有交通管理,车也要到车管所去上牌照。

但接下来我们推出的自动驾驶游船,在景区场景中就会同样遇到航道管理的问题。也需要考虑安全性和交通管理。

极客公园:最近看到欧卡发布了两个数据集,为什么开放这一部分的数据集?希望这些数据集能够解决什么样的问题?

朱健楠:对于一家自动驾驶的公司,公司机器人数据的价值其实是可以构成数据壁垒的。在做模型训练的时候,一个好的模型和一个大的数据集都很重要。

现在每一艘在清洁场景中的无人船,就是一个 IoT 的设备终端,它每秒都在上传云端数据。我们现在手里有数百万张的水面垃圾样本,数千张水域的高精地图等有价值的数据。这个是数据集的背景。

为什么做这个数据集呢?我们希望一起来推动这个行业。将我们自己收集的数据开放出来,分享成果,去推动整个行业智能化的发展。

我们其实希望通过搭建平台,让这个行业的科研人员能够快速地拿到数据。因为有的时候大家是在实验室里,不做应用层的东西,很难去获取到这样的数据。

同时希望能够搭建一个交流平台。开放了这个数据集以后,我们也确实收到了很多行业科学家,高校研发的朋友们给我们发来的邮件。

极客公园:开源会对和欧卡智舶的技术壁垒有影响吗?

朱健楠:我们有技术自信。发布数据集的时候,我们不会担心自己的这个技术壁垒不存在了,因为我们后面接下来会有比以前量级更高的数据,在不断迭代。其实通过交流才能推进技术,数据放到自己手里,也没有太多价值。

极客公园:每一个湖泊河流都不一样,欧卡智舶的技术怎么保证可复用性和未来扩充性?

朱健楠:我们会给水域从技术的角度来分类。分割成内河和人工湖水库,是出场率比较高的水域。内河垃圾是贴边分布,湖域垃圾则是均匀分布。

所以我们算法中,是先抽离问题,把这些问题全部都枚举出来,再用标准化的算法和方式去进行标准的落地和补充。

在内河,我们目前算法可以在距离水边 0.1 米以内的地方进行贴边垃圾的清理。

在湖域,就跟家里的扫地机器人一样,全域进行路径计算后,通过识别视觉来去捕获垃圾,再进行局部的捕获,形成最高效的这种清洁方式。

可以理解为最终它是一个组合的任务,它不管是在内河、湖泊、水域,它都可以通过贴边和区域作业这样的组合任务去做。





05

「希望水面干净,

且有趣」





极客公园:离我们身边比较近的小区水域里,欧卡智舶有涉及吗?

朱健楠:有的。比如成都麓湖别墅区,是一个大水文化的小区,就会有这类产品。

这个领域也是欧卡智舶目前很看好,但还没有进入的一个领域。我们正在做这个市场容量的考察。

极客公园:消费级市场和个人无人船会是一个比较小众的市场吗?有没有考虑过做 C 端产品?

朱健楠:我们有在摸索,但 To B 和 To C 的品类逻辑完全不一样。

To B 类的品类其实它是一个机器替代的逻辑,你可以很快知道自己的核心价值点,客户群体也比较明确。

但 C 端的场景是创造新的需求。比如说大家以前没有自拍的习惯,后来有了自拍,其实它是被创造出来的。

C 端产品看起来是最简单,但又是最难的,因为大家的心态和喜好是最琢磨不定的。

现在看来智能化的、「水上特斯拉」一样的全智能绿色的驾驶体验,我觉得是可能会有消费者喜欢的,那会不会是这样呢?也不一定。我们其实最近也在做这种摸索,我们可能明年上半年也会有一些成果出来。

极客公园:现在无人船赛道的竞争情况是什么样的?

朱健楠:整个无人船这个赛道,相对于无人车、无人机来说,人才、资本和各个方面的密度我觉得还是不够的。所以我们其实还是很乐意看到越来越多的伙伴我们加入到这个赛道。

极客公园:水面清洁这样一个价格敏感的市场,市场量级有多大?

朱健楠:我觉得不能说市场小,要在产品中去跟一个产业互动,解决一个产业问题,再去确定这个市场。为什么刚刚我提到说我们其实希望行业里更多的合作伙伴,一块去探讨。因为随着智能化的程度上升,成本降低,或许有很多你想象不到的行业都会用无人机的方式解决问题。

就跟 20 年前没有机器人是一个逻辑,因为有的时候市场是否存在,取决于技术的拐点、爆发点、价格和周期。

我们把它定义为「难且正确的事」。作为硬科技的创业者,把成本降下来,智能化提上去。很多的行业也会有人拥抱你,所以最终可以做到一个 T 字型的布局,先把这个纵向的细节做好,未来水面有无限的可能。

极客公园:干净且有趣的水面是什么样的?自动驾驶游船发展到什么阶段了?

朱健楠:我们现在在和一些景区沟通,比如说云南洱海这样的地方。



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无人驾驶游船



我们希望的是用一些更绿色和智能化的手段,然后让他做一些固定站浏览。我们明年也会推出,正在留一个伏笔的产品,能让大家在更多的景区看到和体验自动驾驶游船。

我们清洁品类的船只已经有 100 多艘落地,每天跑 8 个小时,大概两年多的时间。在这样足够多的积累中,涉及有趣、跟人距离更近的场景。

极客公园:未来几年的规划是什么样的?

朱健楠:未来两年,希望在水域环保的这个赛道,做到铺货量最高的公司。把既有经济价值又有社会价值的水环保板块做透。

也希望走到海外,让更多港口水域中能看到我们船只在运维和工作的场景,减少保洁溺水的事故发生。



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欧卡无人船在西班牙巴塞罗那港口



未来五年的时间里,我们还是想去探索一些 To B To C 的场景,离人更近,然后让整个的这个水域从「干净且有趣」。因为当水环境好的时候,大家就很容易离水会更近。

如果放眼再整个十年,我们或许能够看到水面上,因为欧卡智舶的存在,会有更多智能化的产品和版块,走入到我们更多的生活角落中去。



*图片来源:欧卡智舶

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Iris
希望看到无人船在各个水域遍地开花

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不错,更干净的湖面河道,绿色产业。

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