霍尔可能是制造业的科技巨头,但他仍是一名典型的工程师,一个在大部分时间穿着褪色的牛津衬衫、斜纹裤和跑步鞋,在自家实验室里摆弄工具的人。他在谈及自己时总是寥寥数语,而一旦谈起他20世纪70年代在波士顿开的机器店这样的话题时,他却两眼放光。他的商店曾为雷神公司和哈佛医学院等客户提供特定的零件。霍尔在康涅狄格州长大,他的父亲是名工程师,建造过核电厂,他的爷爷是名物理学家,在二十世纪三十年代发明了制作彩色照片的扫描方法。正是爷爷帮年轻的霍尔建造了一个工作坊,也就是在这间屋子里,霍尔造出了电动自行车和“非常吵”的吉他放大器等一系列“发明”。
七十年代初的动荡时期,他在克利夫兰的凯斯西储大学学习机械工程。毕业后,他在波士顿开了一家商店,为科技、制药和工业公司制造零件。工作有趣又富有创造性,但它的不为人知让霍尔很苦恼,最终他决定转向消费品行业。“如果有一天在大街上喊出我的品牌名字,我希望总能遇到知道的人,”他曾经这样想过。
在20世纪80年代初,音响行业蒸蒸日上,霍尔就带着一个音响创业计划来到了海湾地区。在家人的支持下,他开始设计一款带有削弱变音设计的优质低音炮(并获得了专利)。他为公司命名Velodyne以纪念他对单车的热爱。他的音响价格在2,000到5,000美元之间,声音比任何人做出的都更大更深沉,就好像音响要爆炸一样。
他的兄弟帮他处理销售。公司业务不断增长,顾客从海湾地区的体育明星到好莱坞影星罗宾·威廉姆斯。但音响行业竞争愈演愈烈,尤其在价格方面,因此到90年代霍尔就开始寻求新的业务。
在转行期间,他开始参加电视节目“机器人大战”的比赛,他创作的一件作品在2001年的世界冠军赛中排名第二。但真正考验他能力的是DARPA举行的年度系列挑战赛。这场自动驾驶汽车比赛最初在加州沙漠举行,随后转移到了城市,给他带来了很大的挑战。从2002年开始,霍尔实验了许多包含摄像头和激光器的技术,并在2004-2005年的比赛中将它装载到了一辆车上。大家很快认识到了摄像头的局限,霍尔等人便把注意力转移到了LiDAR上。这项技术用于制图和测量,把单个图片拼接成一个详细的地图。
霍尔将LiDAR改造成具有64个旋转激光器的顶部安装单元,这被视为是一项突破,也正是此项技术让汽车有了视野。卡内基梅隆大学机器人专家Whittaker的团队使用霍尔的LiDAR在2007年赢得了DARPA比赛。斯坦福大学Sebastian Thrun领导的团队也使用了Velodyne的LiDAR,他们在后来创立了谷歌的自动驾驶汽车项目。大多数在谷歌、Uber、福特、丰田和科技创业公司领头自动驾驶汽车项目的行业先驱,也曾参加DARPA 挑战项目,许多公司后来都成为了霍尔的客户。
Velodyne的总部位于圣何塞。但真正能让公司立于不败之地的,是位于总部以北61千米外靠近码头的阿拉米达研发实验室。在这个看起来像是高级的高中生创客的实验室里,计算机科学博士、电气工程师、物理学家和光学家正在不断改善LiDAR的性能。
Velodyne的设备为汽车提供了360度视角,在地图上呈现为3D“云”点。无论白天还是夜晚,汽车都能看清半径200米范围内任何事物,这让汽车能够在高速飞驰时探测到远距离的危险并及时躲避。去年霍尔卖出了几千套产品,今年他计划卖出几万套,价格从16激光束模式的8,000美元到64激光束模式的85,000美元不等。福特自动驾驶汽车的技术负责人吉姆·麦克布莱德(Jim McBride)表示,市场上没有能与之抗衡的产品,它是最先进的。
但对手还是出现了。Quanergy在2016年从Delphi等汽车零部件供应商那里筹集了9000万美元,用于制造低成本的固态LiDAR装置。获得3600万美元资助制造LiDAR传感器的Luminar公司也表示,其产品感应范围和图像质量都是目前市场上最高级的。Velodyne正推出一款新型无旋转部件“Velarray” LiDAR产品,以应对低端竞争对手的增长,并准备了感应范围更广的装置来对抗竞争对手的高端产品。目前,Velodyne仍是行业无可争议的领导者,因为其他公司还不具备能大规模生产的制造工厂。“如果你正在研发自动驾驶,那你一定会接触到Velodyne。因为无论数量多少,这是你能够获得的最全面产品,”曾就职于谷歌和苹果公司,现任无人驾驶汽车地图服务DeepMap首席技术官Mark Wheeler评论说。霍尔对他的竞争者并不是很在意:“有人比我更懂怎么大规模制造LiDAR 吗?看来我这环仍是行业的关键”,他用一个“经历过,成就过”(been there, done that)的手势打发了这一话题。
不是每个自动驾驶行业的人都是LiDAR的拥趸。这其中最知名的莫过于马斯克。他坚信特斯拉通过一系列摄像机、雷达和声呐的组合便足以提供有效的感知效果。但即使没有特斯拉的参与,Velodyne设备的市场仍然非常巨大。今天,几千辆无人驾驶样车正在测试中,虽然没有人知道自动驾驶车在何时能卖给消费者,但研究机构IHS Markit预计装置销售量将在2025年迅速增长至60万,而在此后的十年内,其销量将每年至少增长43%。该公司总裁Jellen说,这意味着到2035年,累计7600万辆汽车将在城市和高速公路自驾行驶。Velodyne则预测,未来几年销售量将每年至少增长300%。
这终于解释了已经有530名员工的霍尔,为什么还这么专注于他的超级工厂。这座玻璃幕墙包裹得到制造厂于今年初在圣何塞落地,大约200名工人正在为最新的LiDAR组装关键微电子和光学部件,但再过18个月,这些工作将被安装在设备上的机器人所取代。霍尔和他的工程师正在策划机器人制造过程的最终形式,他不便分享细节,但圣何塞的设备很快就能每年生产数以万计的产品了。“对我来说,怎么让这些产品自动造出来比琢磨市场营销有趣多了,”他说道。
撰文:Alan Ohnsman
编译:朱雅文