理论教育 探索登月计划:地面实况实录

探索登月计划:地面实况实录

时间:2023-06-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:谷歌花了两年的时间才推出了第一款安卓手机:HTC Dream于2008年11月首次亮相。这是一项令人惊叹的技术创新,为全球数亿谷歌地图用户带来了欢乐。2008年,特龙来到布莱恩·麦克伦登的办公室,说:“我觉得我们可以用街景数据制作我们自己的地图。”在最顺利的情况下,报告的问题可能会于六个月后在谷歌地图或谷歌地球客户端的更新中得到修正,不过,整个过程花费一年的情况更为常见。

探索登月计划:地面实况实录

可以想象,2005—2008年,数据提供商对谷歌地图和谷歌地球空前的流行感到非常满意。这意味着合同续约常常是要在先前合同的价位后面加一两个零。而到了2008年,约翰遇到了一个“成功的失败” 问题,这个问题甚至威胁到了谷歌地图的生存。依赖其他公司的地图数据来创建谷歌地图和谷歌地球的经济效益很成问题。

谷歌地图和谷歌地球在台式计算机上的使用率在2007年一直增长,但到了2008年,随着谷歌地图在移动设备上的广泛使用——无论是在iOS还是在安卓上,真正的问题开始显现。

谷歌花了两年的时间才推出了第一款安卓手机:HTC Dream于2008年11月首次亮相。这是一款不错的手机,如果你不拿它和iPhone比较的话。但安卓操作系统真正的吸引力在于,它对电信运营商智能手机制造商是免费的,而且允许它们创建自己的定制版本。通过这种开放和可定制的策略,安卓系统迅速发展并很快超越了其他移动操作系统。如今,安卓手机和iPhone占到了所有智能手机销量的99%。

随着谷歌地图产品的大热,许可数据的成本也急剧上升。其中的大头是被交通路网数据提供商吞噬掉的。通过合并,这一行业有两大巨头:荷兰的Tele Atlas和美国的Navteq。这一行业曾经有数十个区域性的提供商,每个提供商创建一个地理区域内的道路数据库。它们的工作流程是,雇用数百名地图制作者来查看航拍图像并输入每条街道的数据,包括速度限制、单向或双向行驶、消防栓数量等其他细节。后来,两家大公司突然具有了很强的实力,它们将所有交通路网数据抢购一空。

到了2008年,这两家公司对约翰以及谷歌所有的地图创新想法都拥有了极大的操控权。它们不仅能决定我们每年支付多少钱,还强行规定我们在什么情况下使用或不能使用它们的数据。Navteq和Tele Atlas并不想以任何方式互相蚕食它们赖以生存的导航设备市场。世界上个人导航设备的销售量达数十亿的制造商,如Garmin、TomTom、Magellan's等,都受制于这两家公司。如果谷歌地图被允许提供转弯提示和语音导航,它们便(有充分的理由)担心谷歌可能摧毁它们的市场。

从早期的网页地图合同延续下来的Navteq和Tele Atlas的定价结构,在谷歌地图已覆盖全球的时代变得在经济上难以为继了。这些合同是基于“地图查看次数”向谷歌收取费用的。地图查看次数就是访问者查看使用该公司数据的一屏地图的次数。对于谷歌来说,凭借其快速流畅的地图,用户在谷歌地图和谷歌地球中的地图查看次数比在MapQuest等速度较慢的网站上的查看次数要多得多。这就像是查看单张索引卡与快速翻阅一叠索引卡之间的区别:在谷歌地球上,你可能会在10秒钟内翻阅100张卡片,而且每翻一张卡片,谷歌就要为它付出一笔钱。

面对2008年迅速膨胀的成本,丹尼尔和约翰来到Navteq,要求签一个单一费率的合同。Navteq在48小时内提出了一个高得离谱的价格——其中还不包含语音转弯提示。

约翰和丹尼尔曾非正式地考虑过购买Tele Atlas。他们会见了公司的投资银行家,但对方给出的价格飙到了数十亿美元,而且他们的数据也并不“干净”,就是说这些数据是从多个分散的地理区域收购来的,带着各种各样的使用限制。

在这种不可持续的经济形式下,约翰、布莱恩、丹尼尔和团队开始考虑一个反常的选项。

请回忆一下,谷歌街景项目始于2002年拉里、玛丽莎和谢尔盖周日开车兜风时做的一个试验。2008年,卢克·文森特的团队利用他们的技术开出了公路,带着街景相机来到了新的意想不到的地方。首先,他们给三轮车装上了街景相机,绘制了公园小路和小径的地图。然后,他们给手推车装上了街景相机,绘制了各种博物馆和其他建筑物室内的地图。他们还给一辆雪地摩托装上了街景相机,于是滑雪场的地图也有了。对于极陡的下坡滑道,文森特把相机绑在他的背上,从斯阔谷的一个高难度滑道上艰难地滑下来。当他在厚厚的雪地上挣扎,一边竭力让有80MB内存、带五个同步摄像头的球形机器人保持直立,一边不让自己因为设备太重而陷进雪里的时候,一个少年滑过来问道:“嘿,哥们儿,你干吗不买个GoPro(全方位摄像机)呢?”

到了2009年,谷歌的街景车队已经在22个不同的国家行驶了超过1300万英里。这是一项令人惊叹的技术创新,为全球数亿谷歌地图用户带来了欢乐。但是,在我看来,它不可能为谷歌创造任何经济价值。

事实证明,我这个想法大错特错。

这是因为,在2008年初,塞巴斯蒂安·特龙对使用谷歌街景数据有了个新想法,一个可能会从根本上改变谷歌地图服务的经济基础的想法。2008年,特龙来到布莱恩·麦克伦登的办公室,说:“我觉得我们可以用街景数据制作我们自己的地图。”

他解释说,他的想法需要几千人来完成。但这也是一个可以改变影响谷歌街景项目的经济因素的想法。特龙的想法如能奏效,将可能为公司节省数亿甚至数十亿美元。而且,价格并不是特龙的团队觉得Navteq和Tele Atlas的地图不好用的唯一原因,交通路网数据的质量和供应商更新这些数据的速度也很成问题。

我相信你也遇到过这个问题。我自己就遇到过。有的地方修通了新路,有的地方封闭了街道,但你的导航设备还未更新地面实况信息。在一个使用第三方授权的数据绘制地图的世界里,如果用户报告导航有问题,说某些地方已经变了,那么为了更正这个问题,需要启动很长一个流程。首先,该报告将被返给数据提供商。该数据提供商将验证该变更的准确性,然后决定是否更新其交通路网数据库。假设数据提供商进行了更改,那么它将被包含在下一次发送给谷歌的数据库更新中。顺便说一下,该提供商的所有其他订阅者也将共享这个更新。在最顺利的情况下,报告的问题可能会于六个月后在谷歌地图或谷歌地球客户端的更新中得到修正,不过,整个过程花费一年的情况更为常见。

而特龙和莱万多夫斯基的自动驾驶汽车需要非常精确、非常新的地图,因此上述工作流程对他们来说是不可行的。(他们需要天天更新而不是一年更新一次的地图。)在当时,特龙和莱万多夫斯基的自动驾驶汽车团队雇用了大约90名员工,他们已经开始在海岸线圆形剧场的大型停车场测试自动驾驶原型车了。我曾在回山景城的路上见过这些车,它们在Googleplex和克里滕登大道上的谷歌园区之间尘土飞扬的锥形交通路标之间穿行。这是一个绝密的项目,所以我误以为它们是下一代的谷歌街景汽车(它们的性能和安全性仍然由一名坐在驾驶位上的谷歌员工监控),而事实上,它们已经在加州的道路上自动行驶了超过10万英里。

自动驾驶汽车团队已经完全从谷歌街景团队中分离出去,因此是独立于地理团队的其他成员的。这个团队确实使用了一些街景计算机视觉技术来识别街道指示牌、速度限制和地址,因为他们的汽车已经开到了山景城周围的街道上。

使用街景图像提取数据的想法并非没有先例。2007年底,谷歌开始使用街景图像来验证商家列表所需的更新。如果商户所有者报告其在地图上的位置有错,谷歌街景图像将被用于验证报告的问题,然后更正商户的位置。

特龙建议把这个想法再推进一步。他游说布莱恩和约翰建立一个新项目:使用谷歌街景图像和计算机视觉技术来注释整个地球,并从捕获的图像中提取交通路网数据。就其范围、预算、参与人数和复杂程度而言,这将是谷歌有史以来最雄心勃勃的地图项目,甚至超过了谷歌街景——就此而言也超过了整个谷歌地理团队的业务。这个项目在Googleplex之外很少受到关注。即使在今天,在谷歌内部,它也被认为是公司有史以来发起的最惊人的“登月项目”之一。

它就叫“地面实况”(Ground Truth)。

地面实况项目是拉里·佩奇在2002年周日那次试验中的最初构想的成果——使用街道级别的图像来索引物理世界。

约翰去找拉里,想让他全力资助地面实况项目。这将耗费巨大的人力物力,决不能轻率地做出决定。它需要数百名软件工程师和产品经理,以及成千上万的在白纸上重绘整个地球的地图的地图绘制员(后来他们被称为地面实况操作员)。一旦谷歌走上这条道路,它就无法回头了:一旦做出决定,就不可能再去找数据提供商买数据了。

出于这些原因,约翰要求拉里一次性给该项目划拨五年的预算。他认为,如果每年都必须重新讨论该项目的预算的话,那么项目一开始就不该启动。2008年夏天,拉里批准了该项目,地面实况项目就此成立。

项目的第一步是开发一个名为Atlas的全新地图绘制软件,它算得上是Esri的高级版本,是专为谷歌地理团队的独特需求和数据资源量身定制的。Atlas是一款非常精密、复杂且智能的地图绘制工具。当我第一次看到它的演示时,它给我的感觉是:它是谷歌地球、谷歌街景和Adobe Illustrator(矢量图形设计软件)的混合体。它能让用户绘制线条,并添加注释。

Atlas可以将某个位置的所有谷歌地图数据导入一个单个视图中。由韦恩·蔡的团队处理的航拍和卫星图像始终能为地图提供基础层。换句话说,基础层就是一张纸,有了这张纸才能绘制道路。在导入的图像之上,Atlas画上了几千个点,每个点代表文森特团队捕获的街景照片。对于再往上的一层,Atlas会从一个政府数据集中访问任何免费的交通路网数据库。在美国,这个数据集被称为TIGER(拓扑集成的地理编码和参考),是由美国人口普查局创建的,因此属于公共领域(也就是免费的)。

虽然可以免费使用,但从地理学的角度看,TIGER数据集的质量较差。由于人口普查局仅使用这些数据来计算住户数,数据集里的道路位置信息与其实际位置不一致是众所周知的。虽然道路的位置不够准确,但Atlas仍然开始使用这些数据,这样地面实况操作员就不必从头绘制这些道路了。通过参考下面一层的航拍图像中每个路段的“地面实况”位置,操作员只需将道路拖到正确的位置就可以了。

Atlas还为每个路段提供了一个鱼眼视图功能。当光标在任何道路的数千个点上移动时,最新的谷歌街景全景图像就会立即弹出,切换到沉浸式且最新的街道视图中。(www.daowen.com)

所有图像都是通过谷歌的计算机视觉算法自动处理的,也就是说,每个路段的数十个数据都是从街道指示牌和地址标识上自动提取的。包括速度、学校区域、车道数量、左转或右转限制及十几个其他元数据属性的所有内容都被神奇地标注在了每一路段上。举个例子,Atlas会观察一幅航拍图像,该图像显示街道两侧的汽车都是朝着同一方向,于是它就自动推断这是一条单行道。就好像这款软件有一个能绘制地图的大脑一样。

然而,即便Atlas已经如此出色,它也只能等人类来分析这些数据:它仍然需要地面实况操作员来审查、编辑和验证Atlas看到的东西。例如,Atlas不会自动指定一条街道为单行道,它会突出标注这条街道,并提醒说这条街可能是单行道。然后,地面实况操作员会打开该路段的街景图像,查看后确认这条街是否是单行道。只有经过人工审核后,才能将数据发布到谷歌地图和谷歌地球中。归根结底,这意味着需要大量的人力来创建一个完整、准确的整个地球的交通路网数据库。

虽然Atlas确实为操作员提供了最先进的、通过计算机视觉技术增强的地图绘制工具,但其工作流程与其他交通路网数据创建者的工作流程差不了多少。我碰巧在2002年亲眼见到了这种工作流程。约翰当时派我从波士顿出发去参观一家名为地理数据技术(Geographic Data Technology,GDT)的公司,该公司位于新罕布什尔州莱巴嫩的郊区。这种工作看起来不怎么有意思。大约有50个人整天盯着电脑显示器,对照航拍图像和纸质地图在正确的位置上绘制数字版的路段地图。经过行业整合后,GDT及其所有数据均被Tele Atlas收购。

几十个这种类型的地图绘制公司已经存在多年,它们的员工已经绘制了全球数百万英里的道路。但谷歌和地面实况团队打算从零开始绘制地图,在两年内为整个美洲创建初始数据集。离与Tele Atlas和Navteq的下一轮合同谈判已经越来越近了。

有了公司的经济支持以及Atlas工具beta版的投入使用,45号楼里秘密建立起了第一个地面实况操作员工厂。这里的设施与谷歌园区里的其他地方都不一样:一排排的电脑紧挨着摆在简洁的白色桌子上,与之配套的是长条凳,而不是椅子。没有办公室就算了,可这些人居然连椅子都坐不上。

设置这样简陋的环境是出于法律上的原因:谷歌希望确保地面实况操作员生成的数据完全干净,且不受任何其他外部地图数据源的影响。所有电脑都需要对地面实况操作员主管完全可见,而且所有电脑不能运行除Atlas以外的任何程序。所有其他网站都被封了。地面实况数据必须是干净且完全由谷歌创建的。(这些员工也被禁止携带手机,以确保数据的纯净。)

45号楼的项目迅速扩大到了200名地面实况操作员,然后又扩大到了500名,增加的电脑和长条凳甚至摆到了45号楼的走廊上。员工每天三班倒。随后,谷歌又在海外设立了这种工厂,地面实况操作员扩大到了2000名,然后又扩大到5000名。

2009年夏天,尽管地面实况团队取得了重大进展,但约翰和丹尼尔知道,谷歌还没有准备好在近期就换掉现有的地图提供商。即使做好了部分国家的地图,我们也还是需要就地面实况地图数据未覆盖的国家与地图提供商签订协议。这个雄心勃勃的项目需要更长的跑道,需要靠丹尼尔和约翰谈判来争取更多时间。结果,约翰和丹尼尔开始了与Navteq和Tele Atlas艰苦的续约谈判,他们希望这是最后一次谈判。

2009年,丹尼尔、约翰和维克拉姆·格罗弗(他来自丹尼尔的团队)飞往伦敦,在当地的谷歌办事处与Tele Atlas的高管会面。他们会见了Tele Atlas的CEO阿兰·德·泰耶、客户总监约翰·谢里登以及定位服务部门的执行董事戴维·内文。

会议一开始,他们就列出了谷歌地图在移动设备上的快速增长。丹尼尔后来告诉我,他们传递的信息基本上是,“如果谷歌认为价格会和去年差不多,那么我们就要重新考虑要不要继续合作了”。约翰一听,就威胁马上坐飞机回旧金山,会议差点不欢而散。

在接下来的两个月里,为了达成一项为期两年的协议,谷歌和Tele Atlas进行了数十次会谈,交换了十多份合同。Tele Atlas不可能知道的是,他们的定价方案其实已经促使谷歌开始努力绘制自己的世界地图

在那时,地面实况项目已经开始批量生产地图了。回顾这段往事,丹尼尔认为,Tele Atlas可能已经在怀疑谷歌正在研发什么东西了。在合同草案的几次修改中,Tele Atlas曾试图插入阻止谷歌构建自己的地图数据集的条款。但丹尼尔和约翰不能,也不会同意这些在最后关头阻碍谷歌的条款。他们争辩说,谷歌需要创建自己的数据集,因为Tele Atlas可能无法覆盖某些地图,比如欠发达和偏远地区(这至少道出了部分事实)。

2009年秋,经过数月的谈判,双方终于快要签署协议了。约翰、丹尼尔和维克拉姆飞往瑞士苏黎世,他们将在那里完成谈判并参加庆祝晚宴。与所有谷歌办事处一样,苏黎世谷歌办事处的建筑也有一些异想天开的特色,包括一根能让员工和游客从五楼滑到四楼的消防员用钢管。约翰、维克拉姆和丹尼尔经常在去吃午饭时使用这根钢管;甚至连Tele Atlas的CEO也会用这根钢管去四楼。但Tele Atlas经常参与谈判的营销负责人却一直拒绝从钢管上滑下去。他身材高大健壮,但不愿意去尝试。

但是,随着谈判的拉长,有一天,在其他人因为这件事嘲笑了他好一会儿之后,这个营销负责人说:“等我们签了协议,我就从钢管上滑下去。”这是双方团队之间常讲的一个笑话,而且被当作一个促进交易完成的善意激励。

现在,交易终于完成了。在前往签约庆祝晚宴的路上,丹尼尔、约翰、维克拉姆和阿兰都从钢管上滑下去,围在钢管底端,等营销负责人滑下来。营销负责人背着一个挺沉的双肩包,走到钢管旁,用两只手抓住钢管,然后猛地一跳——接着就像一块大石头一样落了下来。他忘了用腿缠住钢管,因此一下摔到了四楼,摔在他老板的脚上,还摔断了他的腿。

六周后,刚拆了石膏的营销负责人和德·泰耶来到山景城与丹尼尔和约翰开后续会议,而这可能将成为他们职业生涯中最糟糕的一次会议。虽然谷歌与Tele Atlas谈判使用其数据的权利,但我们并没有义务一定要使用它(尽管谷歌仍然会为合同的剩余期限支付使用这些数据的费用)。事实上,多亏了地面实况项目,谷歌已经准备好把Tele Atlas的数据换成自己的了。Tele Atlas年复一年地提高价格,把价格推高到了数十亿美元,使得谷歌地图产品在经济上难以为继,同时限制了谷歌的能力(例如,在使用他们的数据时不能加入语音转向指令)。约翰形容这次会议“就像打牌时抓到了一把同花顺一样”。Tele Atlas从经济上刺激谷歌追求激进的替代方案,谷歌因此开始了一项极具野心的技术和后勤“登月项目”,重新绘制了整个地球的交通路网。地面实况项目的第一组数据——美国和墨西哥所有道路的数据集——已经准备就绪。约翰告诉德·泰耶,谷歌将在三天内为所有谷歌地图和谷歌地球用户提供地面实况项目产生的数据。谷歌地图和谷歌地球将不再使用Tele Atlas提供的美国和墨西哥的交通路网数据,并且,到当年年底,谷歌将不再需要他们提供地球上任何其他地方的数据。

所有地图数据都是由谷歌创建的——没有一分钱版税,也没有任何使用限制。谷歌将在移动版的谷歌地图上引入免费的语音导航及转弯指示功能。先在安卓版上推出,不久的将来也会在iPhone版上推出。

Tele Atlas出局。地面实况胜出。

今天,地面实况是谷歌所有地图绘制工作和自动驾驶汽车计划的基础数据层。如果你曾使用过谷歌地图,而且还用了它的语音导航功能,那么你就应该感谢地面实况项目。

自2009年以来,谷歌还发布了一种模仿Atlas功能的基于网页的服务,叫作地图制作工具(Map Maker)。它能让那些交通路网数据极为糟糕的国家的用户自己绘制他们所在区域的地图。(地图制作工具现在是谷歌地图的一个功能。)现在,这些数据也会和地面实况操作员使用Atlas创建的数据一样汇入地面实况数据集中。许多国家都使用地图制作工具绘制了自己国家的地图。例如,拥有12亿人口的印度已使用地图制作工具完成了全国地图的绘制。

最近几年,依靠用户使用一套工具和流程来绘制世界交通路网的概念衍生出了几个独立的开源计划。受到维基百科的启发,开放街道地图(OpenStreetMap,OSM)是一项在英国发起的合作项目,旨在创建整个世界的免费可编辑地图。它已拥有超过100万的本地贡献者,而且它现在的覆盖范围甚至优于一些专门的地图数据提供商,包括谷歌。

地面实况流程和数据现在也是谷歌自动驾驶汽车计划的基础。对于现在已从谷歌剥离出来、成立了一家名为Waymo的公司的自动驾驶汽车项目,高度准确、最新的数据是至关重要的。如果新路开通或已有道路关闭,Waymo需要尽快知道,否则整个自动驾驶汽车计划将会走进死胡同。

谷歌不必再等待数据提供商编辑数据并在6个月后更新数据库了。今天,每天有数千个更新通过所有谷歌地图产品中的“报告问题”链接进入地面实况团队。如果多名用户报告了同一个问题,那么该问题就将排队等待地面实况操作员受理并进行审核。在成千上万的地面实况操作员的帮助下,问题列表会保持零积压:报告的问题可以在几分钟内得到解决,并且所有谷歌地图产品的地图都可以得到即时更新。不仅如此,如果有几名用户报告了一项地址遗漏,谷歌会将其视为新的细分工作的提示,因而会通知凯文·里斯派出谷歌的一架用于航拍的赛斯纳飞机,飞到该区域拍摄图像,然后添加该地址。同样地,谷歌也会派出街景汽车来绘制新道路的地图。

今天,谷歌绘制地图的工作正朝着创建一个地球动态实时监测系统的方向发展。在以9.66亿美元收购位智(Waze)后,谷歌能够将实时交通事件和数据放到其所有的地图产品中。现在,你在谷歌地图上收到的路线是动态的,而且会包括交通事故和备用路线。在以5亿美元收购Skybox Imaging卫星公司后,谷歌能够发射自己的地球监测卫星了,不过谷歌从未公布过它发射的卫星数量。

当年我在贸易展上跟那个房地产客户开玩笑,让他走到外面对着天空挥手,这个建议很搞笑,因为它很荒谬。现在,我不敢说它荒谬了。在被收购之前,Skybox Imaging向零售商和投资者提供通过监控停车场中汽车的数量来预测竞争对手门店销售额的服务。不过,汽车数量是从空中监控的。比如,家得宝(Home Depot)可以使用Skybox卫星图像来预测任何一家劳氏(Lowe's)五金店的销售趋势,也可以利用预测数据在销售量呈上升趋势的劳氏门店旁边开一家新的家得宝。

我们的星球是一个充满变化的地方。今天,谷歌地图和谷歌地球正在努力跟上它变化的步伐。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈