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第3部分 增强时代

第8章 列车、飞机、汽车和住宅

我觉得如果看到没有完全自主权的小汽车会感到不可思议……我们正在生产的没有完全自主权的汽车将产生负面价值。这就像拥有一套房子。你只是出于某种感情而拥有它。

埃隆·马斯克,特斯拉财报电话会议,2015年11月

就在身边的无人驾驶汽车

2015年在美国拉斯韦加斯举行的国际消费类电子产品展览会上,梅赛德斯发布了一款名为“梅赛德斯F015”的无人驾驶汽车。实际上,据报道它是自行驶入展馆的。正如这家德国公司的负责人蔡澈(Dieter Zetsch)彼时介绍的那样,这款汽车与谷歌公司、沃尔沃、奥迪或特斯拉等公司类似产品的不同之处在于,它是专为消费者设计的“第三个空间”。如果说我们的家是我们的第一个空间而我们的办公室或学校是我们的第二个空间,那么我们在大部分时间里度过的下一个空间在哪里?我们的汽车(特别是在具有自主能力之后)是可定制为一个生活空间的合适的地点或空间。

蔡澈将梅赛德斯F015空间的重新设计形式描述为“四轮马车时代”的回归。在马车时代,你可以舒服地坐在后排而车夫在前面操控一切。无人驾驶汽车同样也能如此。过去,驾驶汽车需要将注意力集中在驾驶操作上。交通工具的功用全在于安全、通航以及从A点到B点的能力。但是,随着无人驾驶汽车的演进,对汽车供人驾驶的要求或对驾驶员集中注意力于驾驶过程的要求将消失或变得很低。因此,围绕驾驶行为本身对车进行设计的需求要远次于设计车厢空间同时考虑在乘车时如何对其进行利用的考量。

尽管很多人还认为开发无人驾驶汽车的建议是天马行空,但实际上我们离实现这一设计比很多人想象得近很多。特斯拉首席执行官埃隆·马斯克相信我们离实现这一未来咫尺之遥。

我们最终将实现完全自主驾驶,而且我想(特斯拉)会在大约两年内做到这一切。

埃隆·马斯克,《财富》专访,2015年12月21日

谷歌开发的无人驾驶汽车已累计行驶近200万英里(自动驾驶与手动驾驶相结合),没有引发一起意外、事故和死亡。[1]一辆谷歌无人驾驶汽车被警察要求靠边停车,尽管最终也没有被罚。[2]美国驾驶员平均每10年(或者换算成里程约16.5万英里)发生一次交通事故。[3]因此,单从纯粹的统计数据层面看,谷歌无人驾驶的安全性比人工驾驶平均高出十余倍。而且,从谷歌搜集到的数据中也分析出了其他一些重要结论。

在将自动驾驶模式与驾驶员操作谷歌所研发汽车的驾驶模式相比较时,谷歌发现,当驾驶员操作方向盘时,谷歌汽车的加速、转弯和刹车比汽车自动驾驶时更为剧烈。其他统计数据显示,当汽车与前车保持一定安全距离时,自动驾驶软件更好用,也更连贯。

谷歌自动驾驶项目的负责人在2013年举行的一次机器人大会上说:“我们面临几乎相撞的情况减少了。与经过训练的专业驾驶员相比,我们的无人驾驶汽车驾驶起来更平稳,也更安全。”

关于这一令人难以置信的自动驾驶能力的最充分的公开数据来自谷歌的无人驾驶汽车,但其他汽车制造商,如特斯拉、奥迪、宝马和沃尔沃也对未来驾驶表达了相似的观点。大概10年内,无人驾驶汽车将非常有可能比人工驾驶汽车安全很多。

谷歌让我们对这项技术有了更多了解,已经披露说其无人驾驶汽车上的感应装置每秒能捕捉到近1GB的传感器数据,并在随后对这些数据信息进行处理,从而识别风险或预测可能需要应对的问题。传感器读取围绕机动车周边的所有通行情况,包括有可能阻碍其通行的各种路上移动风险情况,它利用GPS数据和现成的地图信息追踪车道及路况,而且也辨识确定其车辆行驶速度及其随路况必须做出应对的各种信号和其他信息。它甚至能避开扔在路边的烟头,也可以躲开跑到街头追逐皮球的顽童。

现在这一代谷歌无人驾驶汽车在车头前部内置了一个威力登64束激光器,它能为观察到的周边所有物体生成3D影像。车载计算机将该图像与全世界最高清的地图、历史行驶数据以及摄像机与雷达图相结合。这款车搭载有4个雷达(两个在前,两个在后)、一个监测交通信号灯的相机、一部GPS、一个车轮角度编码器及一个惯性制导与测量仪。

图8–1 谷歌无人驾驶汽车“看到”的景象

图片来源:谷歌无人驾驶汽车项目

驱动这些无人驾驶汽车的计算机设备也不是特别大。尺寸大概与老式笔记本电脑相仿,一般安装在汽车后备厢里。2014年,奥迪公司推出了一款名为中央驾驶辅助控制单元的计算机(也称zFAS),这款计算机足够小以至能够轻松安装在车的尾部,只占车尾部空间的1/4,从而在车的后备厢里即可进行操作。这款计算机安装在第3章提到的奥迪旗下两款跑车阿贾伊和鲍比上。

当然,一些冥顽不化的司机会说,他们永远信不过搭乘无人驾驶汽车。尽管考虑到一些客观现实,但这一论调正如人们因更喜欢开车而拒乘飞机般无厘头。统计数据显示,乘坐飞机比开汽车安全得多。人们常说,你在开车去机场的路上死于非命的概率比在飞机上高得多。换句话说,在一个人的生命周期里,死于机动车事故的概率为1/98,而在民航飞行中意外身亡的概率则为1/7178。[4]这当然是很有说服力的概率,这一概率显示自动驾驶至少从数据统计上来说非常安全。

你乘坐现代商业客机飞行的途中,90%的时间是一台自动驾驶计算机在操控飞机。[5]如今执飞的最新型飞机都有ALS(自动着陆系统),这使得飞机甚至可以在指定机场不经飞行员引导协助即可着陆。尽管ALS很少派上用场,但冗余的系统、更好的训练和模拟器、自动驾驶和现代导航辅助已经使得飞行成为对人类而言最安全的大众交通方式。因此,可以说,当相同的自动领航性能应用于汽车驾驶时可能会产生相似的结果。

通过使用安全带、刚性乘客保护壳体、气囊、安全玻璃、制动防抱死系统、防碰撞系统以及其他此类性能,我们已经能够显著改善汽车安全状况。然而,在美国、澳大利亚、加拿大、德国和英国,每10万辆车平均仍会发生5起到10起致死事故,或者说,每1亿英里行驶里程中会发生1起致死事故。我们可以打击酒驾,也可以更严格地控制车速与路况,但现实是,由于其他人为因素的存在,我们不可能进一步显著地减少机动车致死数量。尽管死亡事故一直在下降,但下降的速度越来越慢。实际上,如今提到驾驶,我们遇到的最大风险恰恰是人类的操控失误。据估算,过去4年里美国发生的25%的事故是驾驶过程中人们发送信息造成的,这印证了此前得出的统计数据的脆弱性。由于此类因素的存在,在经历了长达10年的下降后,自2011年起,死亡事故数量再次开始抬头。

技术让我们为之分心,而应对这一问题的唯一方式或者是提高认识并禁止在驾驶过程中使用手机(这一应对之道成效有限),再或者引入无人驾驶汽车从而使我们对技术工具的使用不再是造成事故的因素。

综上所述,事实证明,机器智能将能够很快展示出其在驾驶过程中相比人类自身驾驶更好,也更安全。实际上,基于谷歌对其无人驾驶汽车的贝塔测试,相比人类驾驶员现有工作单元的安全程度提高了约10倍。鉴于现有无人驾驶汽车车队每行驶1万英里,未引发一起事故,我们会看到这一数字将翻番。概率意味着,在某一时刻,无人驾驶汽车会造成交通事故,而且在某一时刻,这类事故甚至是致命的,但尽管如此,这些无人驾驶汽车相比人类驾驶员安全得多。

正如奇点大学一位研究谷歌无人驾驶汽车的教授布拉德·坦普尔顿(Brad Templeton)在2015年5月接受我的采访时提到的:

无人驾驶汽车不会疲劳,不会酒驾,不会分心,不会路怒,也不需要休息,除非它需要充电了。

未来10年甚至5年内,在发达国家经济体中,半自动汽车或无人驾驶汽车很有可能将大行其道。仔细想一想这种情况。在与苹果手机和其他智能手机占据我们生活的各个角落所用的时间大致相同的时间段内,我们也会看到智能汽车、自动汽车呈现爆炸式增长。据《商业内参》预计,到2020年,路上行驶的无人驾驶汽车将达到1000万辆。这一技术的指数曲线意味着,到2030年,上路的无人驾驶汽车数量将逼近1亿。

我们可以预见,在未来15年里,大城市及当地主管部门将大力支持无人驾驶汽车的发展。20年内,像伦敦和纽约这样的大城市将不仅仅征收拥堵费,而且将对进入市中心的传统的人工驾驶汽车收费,甚至有可能不允许此类汽车上路。尽管有针对人工驾驶的一些反对声音,但不要忘了,做出上述治理决定的那代人是我们身后的第Y代和第Z代,而不是伴随着“油老虎”、V8发动机和石油繁荣期成长起来的这一代。我们的孩子们盼望着这一刻的到来,他们将会更乐于用驾驶技艺换取更多坐在无人驾驶汽车里享受的“屏幕时间”。

图8–2 关于无人驾驶汽车的商业智能前景预测

埃隆·马斯克在2016年底特律汽车展前接受电话采访时说,在两三年内,你甚至就能够召唤一辆车自动行驶前来接驾:

如果你在纽约,而车在洛杉矶,你可以用你的电话叫车并告诉车辆来找你,而车子将在途中自主充电。

尽管当前无人驾驶汽车推广的主要障碍是成本,但这个成本正在迅速缩减。2010年,谷歌自动驾驶技术的成本在15万美元左右,其中7万美元正是用于高精度激光雷达,或灯光探测和雷达传感器,德国供应商Ibeo(生产车载激光雷达系统)声称,到2017年它将实现车载激光雷达系统的量产,成本降至每部车250美元。计算处理很可能是整体成本的另一大项,而其指数级成本下降已经有很多历史佐证了。此外,我们可以期待电池技术实现明显的改善,最终使无人驾驶汽车能行驶一整天而无须充电。

汽车产业的共享经济将繁荣兴旺。电动的无人驾驶汽车开起来要便宜得多,但普通的城市居民甚至不需要自己拥有一辆车,他们有可能选择多人共享一辆车。用户仅需要分时租赁,而每辆车在车主与租户间穿梭,不跑路的时候就在指定的充电站充电。

年轻人不再想要车主身份这一趋势已经日渐明朗。青少年在达到驾驶年龄时不再要求拥有自己的车,而是问他们的父母要一个优步账号。[6]因此,这并不只是由电动无人驾驶汽车造成的,共享经济已经开始推动驾驶行为向完全不同的车主模式转变。在父母使用优步或其他共享型驾乘服务的家庭里成长起来的孩子们自己就会算一笔账,他们会发现,在一个有着良好公共交通和一张无人驾驶汽车网络的城市里,更实惠的是不要拥有一辆自己的车。

对于那些有通勤需求的人来说,梅赛德斯版本的无人驾驶汽车让我们瞥见了未来的一番景象。意识到无人驾驶汽车无须为驾驶而进一步优化,那么车内空间就可用于娱乐,我们可以在去办公室的路上吃早餐,或把它当办公室用,抑或进行个人空间的扩展延伸。无人驾驶汽车用户如何个性化定制他们的汽车?未来无人驾驶汽车的定制将与你今天如何个性化装饰你的家是一个套路,而不是像过去你布置自己的爱车那样。娱乐系统、座位、显示技术甚至3D打印食品处理单元在这个新的个人空间里都有可能成为不二之选。也许“住”进无人驾驶汽车对于企业家来说是一种时尚,它将成为一种移动的家或办公室。

唯一可以阻止所有这一切的,想来也只有法律了。但是,只要生产商证明无人驾驶汽车系统的安全性,更有可能的是乘客与立法者都会自愿开始选择支持。一些立法者会坚持,无人驾驶汽车必须有“人工操控”选项,而且一定会有纯粹主义者以某种方式捣鼓自动驾驶例行程序。此外,我们也可预见,那些在自动驾驶技术方面尚处于落后位置的制造商所组成的游说集团将试图以安全之名搅浑这潭水。第一个因无人驾驶汽车而身亡的乘客或路人将是分水岭。但是,它也不可能阻止自动驾驶技术主导我们的未来生活。有趣的是,沃尔沃的首席执行官汉肯·塞缪尔森已经说了,若无人驾驶汽车卷入交通事故,沃尔沃将承担责任。[7]这可不容小觑!

自动驾驶技术的早期应用有可能是商业化的。自动驾驶递送卡车与无人机或投递机器人(将包裹放在你家门口)的联合将比现在我们看到在路上跑的人工操纵型联邦快递和邮递业务卡车便宜得多。海运集装箱的递送或其他此类运输也将很快变得自动化。

尽管优步在这一领域投入很大,在某些时段仍会有一些人从事司机服务工作。最初,富人买一辆无人驾驶汽车来“炫富”,但未来某一时刻很有可能出现一个U形转折,拥有真正的司机而不是采取其他方式出行,将成为一种财富表达。不过,对于货物运输而言,从中期看,没有人操控是必要的或者说有益的。无人驾驶汽车将降低成本、减少伤亡事故,并显著提高运输网络的效能,特别是,如果这些无人驾驶汽车是电车的话。

对于如今每日奔波通勤的我们来说,坐上无人驾驶汽车,我们将一下子拥有比以往多得多的自由支配时间,而这将从根本上改变我们对待驾驶行为的方式。家庭公路旅行将具备全新的意义。因此,符合逻辑的下一个问题就是:还要过多久我们才能拥有像《回到未来》中的博士所驾驶的那种飞行汽车?

超越A380、飞行汽车与机器人无人机

飞行汽车爱好者应该认识保罗·莫勒(Paul Moller)这个人。1974年,保罗·莫勒兜售飞碟式样的汽车Discojet,为该项目募集资金。2003年,莫勒被美国证券交易委员会处罚,因为它向投资者做出了错误或者容易引起误导的声明——正如美国证券交易委员会指出的,“到2002年下半年,莫勒国际公司40年的发展创造出能离地15英尺翱翔的‘天空车’模型”。2013年,莫勒在众筹网站Indiegogo发起了一个众筹项目[8]希望再次为该项目募集95.8万美元。众筹于2014年1月关闭,仅仅募集到29429美元。

从20世纪50年来开始,我们一直梦想着发明飞行汽车。

当美国民用航空局认证飞行汽车项目于1956年开始运作,至少对航空航天工程师而言,似乎必然会出现的一种情形是,过不了多久,飞行汽车将成为郊区农场家庭车库里的一个标配大件。然而,事实并非如此。看起来像汽车但却长着一对翅膀且能够经短距离滑行升空的飞行汽车,造价太过高昂,以至无法实现量产。国际飞行汽车公司也只是制造了6架此种汽车,并未实现飞行汽车的承诺——除了在电视剧《杰森一家》中演绎的“昙花一现”之外。

“飞行汽车终将起飞并开上路”,《科学美国人》,2013年1月刊

但是,今天,至少两家公司已经使飞行汽车成为现实。Terrafugia Transition汽车和Aeromobil飞行汽车都已经成功实现从汽车向飞机的变形且搭载了乘客。

Aeromobil飞行汽车在上述两种交通工具中更具“未来派”的模样。飞行汽车的动力飞行时速可达125mph(每小时200千米),巡航里程435英里(700千米)。Aeromobil飞行汽车在斯洛伐克(一个怎么看怎么不像飞行汽车未来诞生地的所在)制造,是25年开发的成果。随着复合材料和发动机设计越来越先进,这一空天技术最终能够得以实现。

但不要指望近期就能找到你所在地的Aeromobil飞行汽车代理商,并即刻起飞。最好的结果是,这种交通工具被归入运动飞行器之列,要求驾驶者拥有运动飞行员执照或者至少20小时的飞行训练时间。Aeromobil飞行汽车确实能够飞行,但仍需要像传统飞机一样的跑道而且必须遵守与赛斯纳(Cessna)、西锐(Cirrus)或派珀(Piper)飞行器相同的规则。想要飞车?你还是需要一对飞行员的“翅膀”。

图8–3 Terrafugia Transition汽车

图8–4 Aeromobil飞行汽车

不过,未来,这有可能有所改变。得到增强的计算能力在此有用武之地,而空域治理是关键所在。当前,在受控或不受控空域飞行的航空器的飞行间隔[9]是飞行员意识、避免碰撞系统及ATC(空中交通管制)的雷达监测共同发挥作用的结果。下一代空中交通系统正在美国悄然兴起,有可能为自动飞行汽车奠定基础。

2012—2025年,下一代空中交通系统的落地预计将花掉美国纳税人200亿—250亿美元,同时也将美国本土的交通延误率降低超过30%,节省出来的要远远超过投资的。下一代空中交通系统的核心是一种被称作“ADS-B”(广播式自动相关监视)的技术。ADS-B使一架飞行器能够通过GPS卫星确定自身位置,并向ATC和其他飞行器报告位置,从而实现与其他飞行器的分隔。目前,ATC系统使用雷达和转调器识别飞行器。尽管很先进,但这些设备仍易出现技术问题和人为误差。ADS-B就像异步通信网络一样工作,在这张网络里,飞行器是节点,该技术实现了较当前系统更为精确的实时飞行器运动协同。ADS-B技术使得飞行器能够在没有雷达覆盖或没有接入ATC无线电网络的区域自主保持飞行间隔。完全可以想见,在并不遥远的未来,ADS-B技术将演进为包含自主飞行的飞行器的自主网络的组成部分。

可以想见,ADS-B网络将利于诸如亿航184之类的交通工具的部署,亿航184是一种只有单个乘客座位的无人驾驶直升机。该机于2016年在拉斯韦加斯国际消费类电子产品展览会上发布,而且代表了第一部有可能投入使用的无人机交通工具。

不像无人驾驶汽车(主要关注乘客的舒适性),第一架能够自控飞行的交通工具根本不是客机,而是无人机。2013年12月1日,亚马逊首席执行官杰夫·贝佐斯出席了美国电视新闻节目《60分钟》,宣布实施一项大胆的计划,即使用无人机为Amazon Prime会员递送所购商品。如果是在4月1日发布这一消息,那么大多数美国人会视之为愚人节玩笑,但贝佐斯是认真的。他指出86%的亚马逊订单总重量低于5英镑,而这一类订单通过无人机递送系统花费约30分钟就可完成递送。这听起来像科幻小说?贝佐斯可不是这么认为的。

在2014年6月9日致美国联邦航空协会的一封信里,贝佐斯陈述了很多有关亚马逊发展其无人驾驶航空器投递团队的有趣观点。他指出亚马逊已开始部署第九代飞行器,参与该项目的工作人员中有前美国国家航空航天局的工程师(包括一名航天员),“终有一天,看到Amazon Prime会员航空服务就像看到路上邮车在跑一样”。

图8–5 亿航184飞行运输机

图8–6 Amazon Prime无人运输机模型

自“二战”以来,无人机已经在战场上投入使用。美国开始认真研制无人机始自越南战争,但直到1982年叙以冲突,无人机的使用才大获成功。自此之后,在战争中应用的无人机才已经变得越来越高端。2015年4月16日,美国海军展示了无人驾驶运输样机X-47B用KC-707加油机进行空中加油的能力。同时X-47B已经展示了其在美军航空母舰上平稳降落的能力,但各方对这种能力的实现存在争议。

自2004年以来,美国政府已经使用无人机对巴基斯坦西北部的目标进行了数百次打击。有关平民伤亡数与军队伤亡数之间对比的争论在这场所谓的“无人机战争”中显得非常重要,而最新的平民伤亡数量范围为286人到890人(他们中的168—197个是儿童)[10]。白沙瓦高级法院判定,这些正在进行的打击是非法的、不人道的,违反了《联合国宪章》有关人权的规定,构成了“战争罪”。[11]

无人机的使用注定会激增,在这方面尽管武装无人机的使用仍限于武装力量和警察范畴,但空中预警能力是公众都可以获得的。

这个午后,一个陌生人将一架无人机开到了我们院子上空,逼近我们位于米勒运动场附近的房子。最初,我误认为这个发出嗡嗡噪声的大家伙是在这个温暖的春日清晨工作的除草机。几分钟后,我从我们家三层窗户望出去才发现,一架无人机正在离我几英尺的地方盘旋。我丈夫走出去在我们家外面的人行道上跟一位男士交谈,他正用遥控器操控这架无人机,我丈夫请他不要在我们家附近飞这架无人机。这个人坚称,他将无人机飞到我们家院子上空,紧贴我们窗户飞行,这种做法是合法的。我丈夫发现这架无人机有摄像头,它传输图像,他通过一组镜子就能看到。

“西雅图国会山游记”,2013年5月8日

也许无人机在未来会变得不再新鲜,沦为赛格威体感车一样的故事。然而,考虑到无人机进行专业拍摄、休闲娱乐的用途,因此不太可能出现这种情况。美国联邦航空协会肯定不相信这一问题会自动消失。因此,该组织一直在不断努力规范无人机系统的使用。2015年2月,它列出了人们将无人机系统用于个人用途受到的限制,从本质上将这些无人机系统归类为模型飞机:

▪飞行在400英尺以下,且不受周围障碍物影响。

▪任何时间内都保持飞行器在操控者视线范围内。

▪保持远离且不会干扰人工操控飞行器。

▪不在机场5英里范围内飞行,除非在飞行前联系机场和塔台。

▪不靠近人或大型体育场飞行。

▪不飞超过55磅的飞行器。

▪不要粗心大意或不顾后果地操控无人机,否则会因危及人或其他航空器的安全而受处罚。

具体到摄影或录像,美国联邦航空协会的这些规则表明个人使用的照相功能是为了娱乐。然而,与禁止个人爬树拍摄邻居在他们后花园里的所作所为的原因相同,使用无人机拍摄某人在其私宅里的活动是非法的,而且在不远的未来,这种做法会给以操控无人机为嗜好的驾驶员招致严重的诉讼官司。

2015年12月24日,美国联邦航空协会宣布进一步严控私人所有的无人机,要求所有重量(包括照相机在内的负载物重量)在0.55磅(250克)到55磅(约25千克)之间的无人机进行注册。

罪犯也一直在使用无人机。在美国境内各监狱里,物资贩子经常使用无人机向监狱院子里投放违禁品。美国主管部门在过去两年里通过检查发现了监狱里发生的6次类似做法。同期,据报道在爱尔兰、英国、澳大利亚和加拿大也有类似企图。

无人机投放违禁品是将锉刀藏在生日蛋糕里偷运进监狱的高科技版本做法,而且这凸显了无人机如今给执法工作造成的令人头疼的问题,执法者目前面对这种情形有些手足无措。智能手机、毒品和智能手机充电器是无人机偷偷投送的抢手货。例如,李氏监狱(Lee Correctional Institute)的典狱长塞西莉亚·雷诺兹(Cecilia Reynolds)指出,她的手下在一间监舍里发现了17部手机。这些监狱官员怀疑查缉的这批电话是通过无人机偷运进监舍的。监狱里的电话呼叫和电子邮件如今都受到监控,而智能电话能够避开这些监控。不远的未来能强制要求监狱安装反无人机防御系统吗?也许不得不在娱乐区域先布上这样一张网……

如在前文第3章提到的,Facebook正在开发一个由太阳能驱动的无人机网络,代号“天鹰”,这些航空器将在空中停留数月而且持续通过激光向地面上数百万用户发射互联网接入信号。这一设计旨在覆盖诸如非洲等偏远地区移动网络覆盖缺乏或带宽不足的用户。Facebook旗下“天鹰”的翼展相当于波音767飞机而重量小于一辆小汽车,该公司于2015年夏天开始测试飞行。

新复合材料的应用、太阳能甚至包括齐伯林(zeppelin)技术的复活可助推天空空间利用的真正“复兴”。当然,这可能也会造成天空的拥堵,这就是为何像ADS-B这样的系统至关重要的原因,同时,这也是为何以后要考虑飞行器方面的人工智能的原因,哪怕单纯仅为避免碰撞。

未来50年里,支持自控飞行汽车发展的理由将远胜今日。摆在我们面前的真正需要考虑的问题并非我们是否能够拥有自控飞行汽车(因为自动化技术看起来肯定会实现),而是我们拿什么为这些自控飞行汽车提供燃料?

磁悬浮和超回路列车

2015年4月21日,一辆崭新的磁悬浮列车在日本富士山附近创造了每小时375英里(603千米)的新纪录。磁悬浮的英文“maglev”是“magnetic levitation”的缩写,它是一种能够使列车(或其他物体)不借助除磁场外其他支撑物悬浮于铁轨之上的一门技术。在这种情况下,日本磁悬浮列车悬浮在距电磁(也就是实际上的轨道)之上10厘米的位置。这种设计实现了较传统高速铁轨更安静、平稳和快速的列车运行。

2012年7月,科技博客PandoDaily在美国加利福尼亚州圣莫尼卡举办的一次活动中,埃隆·马斯克向坐在他面前围着的一群人提出了他想到的“第5种运输模式”,称之为超回路列车。2013年8月12日,特斯拉和SpaceX(美国太空探索技术公司)——均由马斯克创办——在其网站上发布了超回路列车运输系统的初步设计。马斯克将其称为开源设计,邀请其他感兴趣的人参与设计。

投资60亿美元的乘客版超回路列车最初设计的运行线路是从洛杉矶到旧金山湾区,预计运输时间为35分钟。超回路列车以平均时速约598mph(每小时962千米)的速度跑完354英里(570千米)的路程,最高时速达到760mph(每小时1220千米)。2015年1月,马斯克宣布他正在得克萨斯州建设一条私人投资的超回路列车测试轨道,长度为5英里(8千米),交由大学和私人团队测试并进一步优化运输舱的设计。另外两家初创公司——超回路列车车技术公司和超回路列车运输技术公司——正分别建设它们各自的两公里和五公里测试轨道。

超回路机车是一种空气动力列车,或称之为近真空列车。传统意义上,建造高速铁路(堪比航空运输系统)的最大挑战一直都是消除随着速度攀升产生的摩擦和空气阻力的能力,前文提到的日本磁悬浮运输系统利用许多非常大的磁铁推动列车前进。事实上,日本磁悬浮列车拥有超导磁线圈。推动一辆小轿车或一辆列车开始大角度爬升所需的马力超过311mph(每小时500千米),而这意味着如果你想达到飞机的速度,比如500mph(每小时800千米),数学计算并不顶用,存在太大的摩擦和空气阻力。

早在19世纪60年代初,就有提议建设一条连通纽约和伦敦的大西洋海底隧道,使用长度达3100英里(5000千米)的近真空管道,空气动力列车或磁悬浮列车在其中运行。该系统与早期颁发给现代火箭学之父罗伯特·哥达德的专利类似,在理论上时速可达到5000英里(8000千米)。这意味着从纽约到伦敦的运输时间不到一小时。

“马斯克”型超回路列车与这些空气动力机车的提议类似,但超回路列车在约一毫巴的压力下运行,作为某种意义上的疏散通道。由于超回路列车钢管中压力低且倒入暖空气,投射进钢管的“舱”以760mph(约每小时1220千米)的时速通过钢管,这实际上无法突破声障。因此,设计这些舱时无须考虑通过跨音速阶段或应对声爆的冲击。

不管怎样,埃隆·马斯克认为他能够用这一技术让你在45分钟左右的时间里从纽约到洛杉矶,那些想试一下的人中我就算一个!

家庭智能

当Nest(耐思)推出其智能调温器时,许多人可能都在想“那又怎样”。然而,在早期获得巨大成功后,这家公司很快被谷歌以32亿美元的价格收购。2014年《福布斯》杂志的一篇文章披露:Nest的数字智能调温器用于全美1%的家庭里,即130万左右的家庭,也就是说这家公司每个月售出10万份新产品,而且这一销售额一直在增加。

这款产品的工作原理其实很简单。Nest以一款智能调温器的形式与家里或办公室里现有的加热器、通风扇和空调(HVAC)系统相连接,基本上只要会用螺丝刀,几分钟就能把这个调温器安装好。这个调节装置接入网络,根据你是否在家、室外温度以及同类群体分析优化房间的加热和降温系统。Nest用户反映制热费用节省了平均10%—12%,而制冷费用节省了15%[12],估算每年节省131—145美元。然而,智能调温器还只是个开端。

在《钢铁侠》里,托尼·斯塔克的实验室和家是通过一种名叫“J.A.R.V.I.S.”(Just ARather Very Intelligent System的首字母缩写,意为只是一个非常智能化的系统)的人工智能设备实现相互连接,这种人工智能控制着斯塔克实验室的所有智能化设备,包括安全系统、电力、电信设备甚至是斯塔克最新盔甲的制造。就像本书中提到的那样,存在一种向智能基础设施(增强时代的组成部分)演进的确定不移的发展趋势,而智能建筑和智能家庭都是这一混合体的组成部分。

我们已经在第3章谈到了一些有关Jibo和亚马逊Echo的情况,但在这二者里,亚马逊Echo是如今我们在家里拥有的(当然,如果我们有的话)最接近“星际迷航”款计算机(可实现人机对话)的类型。

亚马逊Echo的性能是我们在未来10年或20年能预见的智能家居的核心能力。随着像电视、电灯、调温器、车库、烹调用具、咖啡机和机器人吸尘器等设备接入互联网(物联网),我们会需要一些对上述设备进行打理的基本家庭管理能力。这些设备智能化程度很高从而能够彼此对话,而我们在家里(或在云端)既有管理层也有交互层。

苹果公司也一直在开发一项家庭管理的核心能力,被称为家庭工具包。借助其系统,对家居的管理基本上将变得自动化。我们并不是仅在此讨论家庭自动化技术(就像我们传统上为其所贴的标签),而是更多地将其视为一个完整的家庭生态系统,该系统将帮助你设置并管理家里的智能单元。

图8–7 亚马逊Echo 是一款类似Siri 的智能家庭娱乐接口

图8–8 苹果公司家庭工具包功能图例或节点控制器

随着像家庭工具包、Echo和个人设备等科技变得越来越智能化,此类资源管理具有以下几个主要目标:

1.高效管理家居

2.依据你的品味、爱好定制你的家庭环境

3.按要求回应实时活动和请求

4.学习

5.告知

智能家庭中将得到增强的两个关键区域是厨房和浴室。

尽管多年前我们就在讨论用智能电冰箱通过互联网订购食品,但我们现在能够享用的只是亚马逊的“Dash”按钮[13]到2030年,随着机器人、无人机快递等技术的发展,通过智能厨房主动下单,我们能自动完成食物和商品的配送,还有可能实现厨房里的自动烹饪。尽管“星际迷航”款复制器在几十年前就出现了,但打印汉堡或比萨的3D打印机将于2030年实现,或者会更早出现。自然机器公司(Natural Machines)于2014年发起了一项名叫“Foodini”的3D打印机的众筹项目,这种打印机能够打印多种食物,像意大利面、曲奇、饼干、面包和甜点等。机器人厨师,就像莫利机器人公司(Morley Robotics)正在研发的一款(见图8–9),很明显也将在未来10—15年实现。

图8–9 机器人厨师

图片来源:莫利机器人公司

智能浴室肯定不只会将浴镜智能化,而且还会将其他装置智能化。很有可能你的智能厕所将会分析你的排便,并查看即将出现的健康状况的失衡或证据。

最终,以你的家庭为中心的这项技术将与你的个人人工智能整合在一起。这就是个性化人工智能助手(我在第7章中提到的)将成为如此巨大的买卖的原因。谷歌、Facebook、苹果公司和亚马逊都在投资这一技术,而这笔大买卖将把这项技术整合进我们的家庭、办公室、小汽车和智能电话之中。

[1]已经在十字路口发生过多起其他车辆追尾谷歌无人驾驶汽车的事故,也出现过驾驶员驾驶此类汽车时发生事故的案例。不过,此类汽车在无人驾驶模式下尚未发生事故。

[2]The car was reportedly pulled over for driving too slowly.See Marco della Cavva,“Google self-driving car pulled over,avoids fine,”USA Today,13November2015.

[3]数据来源:美国联邦高速公路管理局和好事达保险公司(AllState)。

[4]美国国家安全委员会发布的2009年数据。

[5]John Cox,“Ask the Captain:How often is autopilot engaged?”USA Today,11August2014.

[6]包括我15岁的女儿。实际上,她说不用给她买车,让我给她注册个优步账号就行。

[7]参见沃尔沃新闻通讯,https://www.media.volvocars.com/global/en-gb/media/pressreleases/167975/us-urged-to-establish-nationwide-federal-guidelines-for-autonomous-driving。

[8]参见https://www.indiegogo.com/projects/actually-fly-the-m400x-skycar-into-history。

[9]飞行间隔指的是飞行器在飞行过程中保持的距离。与飞行间隔相对的,当然是空中相撞,一般而言这不是好事情。

[10]资料来源于新闻报道调查局2014年10月更新的文章《美国在巴基斯坦、也门和索马里的秘密行动》。

[11]A.Buncombe,“Pakistani court declares US drone strikes in the country’s tribal belt illegal,”Independent,9May2013.

[12]参见http://www.nest.com。

[13]“Dash”按钮,一个购物工具,用户只需一键点击,即可购买需要定期购的商品。——编者注