Cum vor mașinile o zi să discute între ele

Autovehiculul cu autovehicule a devenit un subiect fierbinte în ultimii ani. Multe companii, inclusiv Google, cred că această tehnologie ar putea face minuni pentru transportul mondial.

Autoturismele nu vor fi doar convenabile; acestea vor fi, de asemenea, mai puțin costisitoare, mai eficiente și mai sigure. S-ar putea chiar să se întoarcă într-o oportunitate de a se relaxa, de a citi o carte sau de a participa la o întâlnire.

Dar transportul de mâine nu se referă numai la autoturismul. Viitorul va vedea rețele a mașinilor care lucrează împreună pentru a menține pasagerii în siguranță și pentru a le livra eficient în destinațiile lor.

Pentru ca acest lucru să se întâmple, totuși, mașinile au nevoie de o modalitate de a vorbi unii cu alții.

Pregătit pentru a vorbi?

Comunicațiile wireless între vehiculele autonome au reprezentat întotdeauna un subiect de interes pentru cercetătorii care dezvoltă mașina de mâine. Demonstrații cum ar fi mașina de auto-conducere a Google Efectele șocante ale mașinii Google fără șofer [INFOGRAPHIC] Efectele șocante ale mașinii Google fără pilot [INFOGRAFIC] Viitorul este mai aproape decât credeți. Datorită departamentului de cercetare extrem de secret al companiei Google X, mașinile fără șofer sunt acum o realitate și ar putea fi lovite de mainstream în viitorul nu prea îndepărtat ... Citiți mai multe, care nu includ nici măcar un volan, sunt impresionante - de asemenea proiecte individuale construite pe o scară limitată.

Problema cu care se confruntă cercetătorii nu mai este cum să construi un vehicul autonom, așa cum a fost deja realizat. În schimb, problema este cum să construim un vehicul autonom sigur și sigur pe drumurile de astăzi. Autovehiculele cu autovehicule care funcționează singure ar putea oferi proprietarilor lor confort, dar nu vor realiza pe deplin eficiența, siguranța și costurile pe care autovehiculul le poate oferi.

Aceste îmbunătățiri pot fi deblocate numai printr-o rețea auto autonomă. Nu a fost construită o astfel de rețea, astfel încât opiniile despre cum ar putea să arate vor varia, dar cercetătorii lucrează pentru a schimba ideea.

Centrul de transformare a mobilității de la MIT, de exemplu, împinge să facă din Ann Arbor (orașul natal al școlii) un lider în motorizarea automată. Larry Burns, profesor de inginerie la școală, a apelat la inspirația regnului animal, subliniind că:

“Albine roi. Gâscă turma. Și nu se întâlnesc unul cu celălalt.”

Un roi de bug-uri poate părea o comparație ciudată cu mașinile automatizate, dar indică toleranțele strânse pe care le-ar putea permite o rețea de autoturisme. Un șofer tipic uman, dacă nu este distras, are nevoie de 215 de milisecunde pentru a reacționa. Asta înseamnă că o mașină care se deplasează la 100 de kilometri pe oră va călări aproximativ șase metri (aproape douăzeci de picioare) înainte ca șoferul să poată răspunde. Șoferii siguri de multe ori lasă mai multe lungimi de mașină între ele și vehiculul în fața lor din cauza acestei întârzieri.

Undele radio sunt, totuși, aproape instantanee. Înțelegerea celor mai comune standarde Wi-Fi Înțelegerea celor mai comune standarde Wi-Fi Wi-Fi poate fi puțin confuz, deoarece există o mulțime de standarde diferite. Iată ce trebuie să știți. Citește mai mult (la distanțe funcționează mașinile automatizate), ceea ce înseamnă că mașinile automate pot opera teoretic în siguranță, la doar câțiva metri între ele. Dintr-o data imaginea unui roi are mai mult sens; o rețea de mașini autonome nu ar arăta ca traficul de astăzi, ci un flux constant de vehicule care se deplasează organic, lăsând spații de un metru (și uneori mult mai puțin) între fiecare mașină. Pe scurt, mișcarea ar putea apărea aleator, însă ar fi foarte coordonată; ai asistat la un canal de mașini care se mișcă la stânga, mergând în goluri cu numai centimetri mai mari decât mașinile înseși, dacă există o ieșire de o jumătate de milă în sus pe drum.

Dar pentru a spune pur și simplu că acest lucru va fi posibil prin undele radio este asemănător cu afirmația “un vrăjitor a făcut-o!” Există multe concepte diferite despre modul în care o rețea de autoturisme ar putea funcționa și, în general, funcționează în două categorii principale.

Comunicări între vehicule și vehicule

Modul cel mai evident pentru a permite rețelelor de vehicule automate Iată cum vom ajunge într-o lume plină cu mașini fără șofer Iată cum vom ajunge într-o lume plină cu mașini fără șofer Conducerea este o sarcină dificilă, periculoasă și dificilă. Ar putea fi automatizată într-o bună zi prin tehnologia Google pentru mașini fără șofer? Citește mai mult este ca aceștia să vorbească unul cu celălalt direct. Din punct de vedere tehnic, acest lucru este relativ simplu, și, de fapt, leagăn de la tehnologiile actuale de evitare a coliziunilor. Multe automobile de lux includ acum sisteme automate de control al vitezei de croazieră și sisteme automate de frânare cu viteză redusă care funcționează utilizând o varietate de senzori. Adăugați un radio și un standard prin care vehiculele pot partaja date prin radio și presto! Aveți o rețea wireless de bază.

Acest lucru are un apel deoarece este imediat utilizabil și poate funcționa cu vehicule care nu sunt automatizate. Administrația Națională pentru Trafic și Siguranță, autoritatea de reglementare superioară care supraveghează drumurile din America, a recomandat deja implementarea comunicării vehicul-vehicul (V2V) pentru a preveni coliziunile. Un raport scris de patru cercetatori NTSB a constatat ca:

“... excluzând șoferii afectați de alcool sau somnolență, aceste sisteme [V2V] se ocupă cu 81% din accidentele la toate vehiculele care implică șoferi neimpuizați.”

Acest lucru înseamnă că sistemele V2V ar putea împiedica majoritatea coliziunilor la autovehicule dacă toate vehiculele le-ar fi implementat.

O implementare teoretică populară a V2V este “pluton” sistem. Această idee, care a avut loc în jurul valorii de cel puțin din 1993, implică grupuri de vehicule automatizate care se reunesc pentru a forma o linie lungă și bine distanțată. Aceasta menține automobilele automate departe de cele care nu sunt automatizate și oferă avantaje aerodinamice care reduc consumul de combustibil (cu excepția mașinii cu plumb).

În acest sistem ar putea funcționa practic orice tip de comunicații fără fir, deoarece fiecare vehicul din pluton ar trebui doar să comunice cu cel din fața lui. Orice număr de tehnologii wireless moderne (Volvo a demonstrat un pluton care utilizează WiFi 802.11p) ar putea funcționa în mod fiabil, deoarece limitele scurte de comunicare limitează interferențele și problemele de recepție. Chiar și o scurtă perioadă de timp în comunicare nu ar fi dezastruoasă, deoarece fiecare mașină automată are nevoie doar de o viteză de potrivire cu cea anterioară. Erik Coelingh, inginer la Volvo, a declarat pentru Physister că, “Noi [Volvo] credem că plutonul poate fi mai sigur decât conducerea normală azi,” și a elaborat faptul că producătorul de automobile examinează îndeaproape modul cel mai eficient - și cel mai sigur - de a implementa ideea.

Sistemele V2V ca platoonarea sunt o modalitate relativ simplă de a implementa vehicule autonome, dar ideea nu este perfectă. Toate sistemele V2V nu au hardware centralizat care să se ocupe de transportul total. Platourile, de exemplu, sunt eficiente pentru autovehiculele implicate, dar nu răspund dinamic la trafic și nu pot comunica cu infrastructura de rulare. Dacă un pluton întâlnește un trafic intens, acesta va încetini pur și simplu și va urma traseul determinat de mașina plumb. Nu există nici o cale pentru rețelele V2V “vedea” un blocaj de trafic și să calculeze un traseu alternativ sau să prezică timpii următori trei stopuri și să regleze viteza în consecință. Eficiența potențială completă a vehiculului automat nu poate fi realizată cu un sistem mai mare și mai complex.

Vehicul-infrastructură

Această eficiență poate fi activată numai dacă există o modalitate de a permite autovehiculelor autonome să interacționeze nu numai unul cu celălalt, ci și cu mediul, permițând “roi de albine” mentionat mai devreme. Pentru a face acest lucru, fiecare masina trebuie sa fie capabila sa se conecteze intr-o retea ce se intinde nu numai in imediata vecinatate, ci si intr-o zona mult mai larga, poate la fel de mare ca intregul oras in care functioneaza vehiculul. - infrastructura, și este mult mai complexă.

O companie germană efectuează în prezent o încercare de trei luni a unui sistem V2I numit simTD, care permite mașinilor conectate să comunice cu elementele de infrastructură. De exemplu, o mașină cu acest sistem poate vorbi cu o lumină semaforă viitoare Arduino Programare pentru începători: Controlorul luminii de trafic Programarea Arduino pentru începători: Controlorul de lumină de trafic Săptămâna trecută, am învățat despre structura de bază a unui program Arduino și ne-am apropiat uita-te la exemplul "clipi". Sperăm că ați profitat de ocazia de a experimenta codul, ajustând calendarul. De data aceasta, ... Citește mai mult și adaptează viteza la momentul sosirii cu schimbarea luminii. Procedând astfel, scade timpul de oprire, ceea ce îmbunătățește eficiența consumului de combustibil. Sistemul poate, de asemenea, să avertizeze o mașină și ocupanții săi la viitoarele pericole rutiere prin primirea datelor atunci când o altă mașină înclină sau se confruntă cu pierderea de tracțiune.

Chiar și această implementare rudimentară a V2I oferă beneficii de siguranță și eficiență, dar dezavantajul este complexitatea. O combinație de WiFi, UMTS și GRPS (ultimele două sunt standardele de date celulare GSM Vs. CDMA: Care este diferența și care este mai bine? GSM vs CDMA: Care este diferența și care este mai bine? Este posibil să fi auzit termenii GSM și CDMA aruncate în prealabil într-o conversație despre telefoanele mobile, dar ce înseamnă cu adevărat? Citiți mai multe) sunt utilizate pentru a asigura comunicarea constantă atât cu infrastructura cât și cu alte vehicule.

SimTD utilizează, de asemenea, transmisii de la un vehicul la altul ca lanț margaretă pentru a permite comunicarea în infrastructură dacă niciunul dintre radiourile unui vehicul nu poate primi un semnal. Aceasta este o idee minunată, dar înseamnă că fiecare mașină din lanț trebuie să utilizeze un standard compatibil și există și problema modului în care comunicarea celulară va fi tratată de furnizorii acelui serviciu.

Și apoi există infrastructura. SimTD a lucrat cu producătorii de vehicule și cu orașul Frankfurt pentru a efectua un studiu pe teren, însă a fost limitat la doar douăzeci de semafoare. Implementarea infrastructurii necesare comunicării V2I va fi o afacere costisitoare și va fi deosebit de dificil (dacă nu chiar imposibil) să fie implementată în zonele rurale unde există o mulțime de drumuri și nu prea mulți bani pentru a construi infrastructura necesară.

Soluția combinată

Toate acestea fac ca V2I să fie greu de implementat în cel mai bun caz, dar vestea bună este că este complet compatibilă cu V2V și, de fapt, este probabil să o includă în orice sistem din lumea reală. Aceasta înseamnă că autovehiculele care nu au capacitatea de a comunica cu infrastructura ar putea funcționa în continuare în rețea într-un sens limitat și toate automobilele ar putea implicit să comunice cu V2V dacă este necesar.

Într-adevăr, este puțin probabil să vedem că o soluție de infrastructură se ridică singură oriunde în lume. Construirea unei astfel de rețele este atât de costisitoare și de consumatoare de timp. De asemenea, necesită o tehnologie matură, deoarece schimbarea standardului de comunicare la jumătatea drumului prin infrastructura clădirii ar putea ruina întregul proiect.

Platformele V2V, dimpotrivă, sunt deja desfășurate în număr limitat. Contrar a ceea ce ați auzit, acestea au încă mult de parcurs înainte de a se deplasa pe autostrăzi în număr mare, dar ele există și pot fi dezvoltate rapid de echipe independente.

Aceste două abordări ale mașinilor autonome sunt compatibile deoarece se bazează pe aceleași tehnologii de comunicare. De fapt, comunicarea nu este cea mai presantă problemă cu care se confruntă vehiculele autonome; simTD a demonstrat deja că WiFi și celular existente pot funcționa bine. Problema cu care se confruntă cercetătorii nu rezolvă modul în care vor comunica, ci, în schimb, să decidă cum ar trebui să se comporte odată ce o fac.

Credit de imagine: Wikimedia / SreeBot

Explorați mai multe despre: Tehnologia auto.