Kako će automobili jednog dana razgovarati jedni s drugima

Oglas

Auto-automobil je postao vruća tema u posljednjih nekoliko godina. Mnoge tvrtke, uključujući Google, vjeruju da bi ova tehnologija mogla učiniti čuda za svjetski prijevoz.

Automobili koji se voze samo neće biti prikladni; oni će također biti jeftiniji, ekonomičniji i sigurniji. Čak mogu pretvoriti dugačke, dosadne putovanja u priliku za opuštanje, čitanje knjige ili pozivanje na sastanak.

Ali sutrašnji prijevoz nije samo stvar osobnog automobila. Budućnost će se vidjeti mreže automobila koji rade zajedno kako bi zaštitili putnike i učinkovito ih isporučili do odredišta.

Da se to ipak dogodi, automobilima treba način za razgovor.

Spremni za razgovor?

Bežična komunikacija između autonomnih vozila uvijek je bila zanimljiva za istraživače koji razvijaju automobil sutra. Demonstracije poput Google-ov auto automobil Šokantni efekti Googleovog automobila bez vozača [INFOGRAPHIC]Budućnost je bliža nego što možda mislite. Zahvaljujući najvišem tajnom istraživačkom odjelu Googlea, Googleu X, automobili bez vozača sada su stvarnost i mogli bi udariti u glavni tok u ne tako dalekoj budućnosti ...

Čitaj više , koji čak ne sadrži volan, su impresivne - ali su i usamljeni projekti izgrađeni u ograničenom obimu.

Problem s kojim se istraživači više nisu suočili izgraditi autonomno vozilo, kao što je to već postignuto. Umjesto toga, problem je kako napraviti autonomno vozilo siguran i pouzdan na današnjim cestama Automobili koji se voze samostalno mogu svojim vlasnicima pružiti udobnost, ali oni neće u potpunosti shvatiti koristi, sigurnosti i troškova koje autonomno vozilo može pružiti.

Ta poboljšanja mogu se otključati samo putem autonomne mreže automobila. Takva mreža nije izgrađena, pa mišljenja o tome kako bi mogla izgledati razlikuju se, ali istraživači rade na tome da se ideja izradi.

Primjerice, Centar za transformaciju mobilnosti na MIT-u nastoji učiniti Ann Arbor (rodni grad škole) liderom u automatiziranom motoriziranju. Larry Burns, profesor strojarstva u školi, za nadahnuće se obratio životinjskom kraljevstvu, ističući kako:

„Pčele roju. Jato gusaka. I ne trče jedno u drugo. "

Roj grešaka može se činiti neobičnom usporedbom s automatiziranim automobilima, ali to ukazuje na stroge tolerancije koje može stvoriti mreža autonomnih automobila. Tipičan ljudski vozač, ako nije ometan, za reakciju mu je potrebno 215 milisekundi. To znači da će automobil koji se kreće brzinom od 100 kilometara na sat prijeći oko šest metara (gotovo dvadeset stopa) prije nego što vozač uopće može reagirati. Zbog ovog kašnjenja sigurni vozači često ostavljaju nekoliko duljina automobila između njih i vozila ispred sebe.

Radio valovi su, međutim, gotovo trenutačni Objašnjeni najčešći Wi-Fi standardi i vrsteZbunjeni različitim standardima Wi-Fi koji se koriste? Evo što trebate znati o IEEE 802.11ac i starijim bežičnim standardima. Čitaj više (na daljini rade automatizirani automobili), što znači da automatizirani automobili teoretski mogu sigurno raditi samo nekoliko stopa između njih. Odjednom slika roja ima više smisla; mreža autonomnih automobila ne bi izgledala kao današnji promet, već kao stalni protok vozila koji se organski kreću, ostavljajući razmake od metar (a ponekad i daleko manje) između svakog automobila. Na prvi se pogled pokret može činiti nasumičnim, ali zapravo bi bio visoko koordiniran; bili biste svjedoci kanala automobila koji se kreće ulijevo, spajajući se u praznine samo centimetre veće od samih automobila, ako imate izlaz pola milje uz cestu.

Ali jednostavno reći da će ovo biti omogućeno radio valovima je srodno izjavivši da je "čarobnjak učinio!" Ima ih mnogo različiti pojmovi kako može funkcionirati mreža automatiziranih automobila i oni uglavnom funkcioniraju u dvije glavne kategorije.

Komunikacije između vozila i vozila

Najočitiji način da omogućuju mreže automatiziranih vozila Evo kako ćemo doći do svijeta ispunjenog automobilima bez vozačaVožnja je naporan, opasan i zahtjevan zadatak. Može li se jednog dana automatizirati Googleova tehnologija za automobile bez vozača? Čitaj više je da im se izravno obraćaju. Iz tehničke perspektive, ovo je relativno jednostavno, a u stvari skokovi s trenutačnih tehnologija za izbjegavanje sudara. Mnogi luksuzni automobili sada uključuju automatizirani tempomat i male brzine automatiziranih sustava za probijanje koji djeluju koristeći različite senzore. Dodajte radio i standard putem kojeg vozila mogu dijeliti podatke putem radija i pretpostoja! Imate osnovnu bežičnu mrežu.

Na ovo je žalba jer je odmah upotrebljiv i može raditi s vozilima koja nisu automatizirana. Nacionalna uprava za promet i sigurnost na cestama, glavno regulatorno tijelo koje nadgleda ceste u Americi, već je preporučio provedbu komunikacije između vozila i vozila (V2V) kako bi se spriječili sudari. Izvješće koje su napisala četiri istraživača NTSB-a ustanovio da:

"… Isključujući vozače oslabljene zbog alkohola ili pospanosti, ti sustavi [V2V] bave se 81 posto sudara u svim vozilima u koje su uključeni nesmetani vozači."

To znači da bi V2V sustavi mogli spriječiti većinu automobilskih sudara kada bi ih sva vozila implementirala.

Popularna teorijska implementacija V2V je sustav "voda". Ova ideja, koja postoji barem od 1993. godine, uključuje grupe automatiziranih vozila koja se okupljaju kako bi formirala dugu, usko razmaknutu liniju. Time se automatizirani automobili drže dalje od onih koji nisu automatizirani i pruža aerodinamičke prednosti koje smanjuju potrošnju goriva (s izuzetkom vodećeg automobila).

U ovom sustavu mogla bi raditi gotovo svaka vrsta bežične komunikacije, jer bi svako vozilo u vodu moralo komunicirati samo s onim ispred njega. Bilo koji broj modernih bežičnih tehnologija (Volvo je demonstrirao vod pomoću 802.11p WiFi) mogle bi raditi pouzdano, jer kratak raspon komunikacije ograničava probleme sa smetnjama i prijemom. Ni trenutni zastoj u komunikaciji ne bi bio katastrofalan, jer svakom automatiziranom automobilu treba odgovarati brzina samo s onom prije njega. Ispričao je Erik Coelingh, inženjer iz tvrtke Volvo Phys.org da, "Mi [Volvo] vjerujemo da bi vodenje vodova moglo biti sigurnije od uobičajene vožnje danas", i razložili da proizvođač automobila pomno ispituje najučinkovitiji - i najsigurniji - način primjene ovog ideja.

V2V sustavi poput vodotoka relativno su jednostavan način za implementaciju autonomnih vozila, ali ideja nije savršena. Svi V2V sustavi nemaju centralizirani hardver zadužen za cjelokupni transport. Plodovi su, na primjer, učinkoviti za uključene automobile, ali ne reagiraju dinamično na promet i ne mogu komunicirati s cestovnom infrastrukturom. Ako se vod nađe u gustom prometu, jednostavno će usporiti i slijediti rutu koju je odredio glavni automobil. Mreže V2V ne mogu „vidjeti“ zastoj u prometu i izračunati alternativnu rutu ili predvidjeti vrijeme sljedećih triju krajopisa i na odgovarajući način prilagoditi brzinu. Potpuna potencijalna učinkovitost automatiziranog vozila ne može se postići većim i složenijim sustavom.

Vozila-na-Infrastruktura

Ta se učinkovitost može omogućiti samo ako postoji način da se autonomni automobili međusobno povežu ne samo jedan s drugim, već i sa okolinom, omogućujući ranije spomenuti „roj pčela“. Da biste to učinili, svaki automobil mora biti spojen na mrežu koja se proteže ne samo u neposrednoj blizini, već i u širem području, koje je možda jednako veliko kao i cijeli grad u kojem vozilo radi. Ova vrsta mreže naziva se "od vozila do infrastrukture" i daleko je složenija.

Trenutno vodi njemačku tvrtku tromjesečno suđenje sustava V2I nazvanog simTD što omogućuje povezanim automobilima komunikaciju s elementima infrastrukture. Na primjer, automobil s ovim sustavom može razgovarati s nadolazećim semafor Arduino programiranje za početnike: Vodič za upravljanje semaforimaIzgradnja regulatora semafora Arduino pomaže vam razviti osnovne vještine kodiranja! Počeli smo. Čitaj više i prilagodite svoju brzinu vremenu dolaska s promjenom svjetlosti. Pri tome se smanjuje vrijeme mirovanja, što poboljšava ekonomičnost goriva. Sustav također može upozoriti automobil i svoje putnike na nadolazeće opasnosti na cesti primajući podatke kada drugi automobil pređe ili doživi gubitak vuče.

Čak i ova osnovna primjena V2I omogućava prednosti u pogledu sigurnosti i učinkovitosti, ali Nedostatak je složenost. Kombinacija WiFi-ja, UMTS-a i GRPS-a (posljednja dva su stanični standardi podataka GSM vs. CDMA: Koja je razlika i koja je bolja?Možda ste čuli izraze GSM i CDMA prije nego što ste ih bavili u razgovoru o mobitelima, ali što oni zapravo znače? Čitaj više ) koriste se za stalnu komunikaciju s infrastrukturom i drugim vozilima.

SimTD također koristi prijenose od vozila do vozila kao lanac marjetice kako bi omogućio infrastrukturnu komunikaciju ako niti jedan radio uređaj ne može primiti signal. To je sjajna ideja, ali znači da svaki automobil u lancu mora koristiti kompatibilni standard, a postavlja se i pitanje kako će pružatelji usluga pružiti mobilnu komunikaciju.

A onda je tu infrastruktura. SimTD je surađivao s proizvođačima vozila i gradom Frankfurtom na provođenju terenskog trijal, ali je bio ograničen na samo dvadeset semafora. Implementacija infrastrukture koja zahtjeva V2I komunikaciju bit će skup posao, a bit će posebno težak (ako ne i nemoguće) implementirati u ruralnim područjima gdje ima puno puta i nema puno novca za izgradnju infrastrukture potreban.

Kombinirano rješenje

U svemu tome, zvuk V2I teško je implementirati, u najboljem slučaju, ali dobra je vijest da je on u potpunosti kompatibilan s V2V-om i da ga u stvari uključuje u bilo koji stvarni sustav. To znači da automobili koji nemaju mogućnost komunikacije s infrastrukturom i dalje mogu raditi u mreži u ograničenom smislu, a svi automobili mogu prema zadanim postavkama koristiti V2V komunikaciju.

Zapravo, malo je vjerojatno da ćemo vidjeti bilo kakvo infrastrukturno rješenje bilo gdje u svijetu. Izgradnja takve mreže je skupa i dugotrajna. To također zahtijeva zrelu tehnologiju, jer bi promjena komunikacijskog standarda na pola puta izgradnjom infrastrukture mogla uništiti cijeli projekt.

V2V platforme, nasuprot tome, već se koriste u ograničenom broju. Suprotno onome što ste čuli, pred njima je još dug put prije nego što će u velikom broju krstariti autocestama, ali oni postoje i mogu ih brzo razviti neovisni timovi.

Ova dva pristupa autonomnim automobilima kompatibilna su jer se oslanjaju na iste komunikacijske tehnologije. U stvari, komunikacija nije najbitnije pitanje s kojim se suočavaju autonomna vozila; simTD je već pokazao da postojeći WiFi i mobitel mogu dobro funkcionirati. Problem s kojim se istraživači suočavaju nije u rješavanju načina na koji će komunicirati, već u odlučivanju kako bi se trebali ponašati nakon što rade.

Kreditna slika: Wikimedia / SreeBot