Kako će automobili jednog dana razgovarati jedni s drugima

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 sutrašnjice. Demonstracije poput Google-ovog automobila za samostalno upravljanje Šokantni efekti Google Vozila bez vozača [INFOGRAFSKA] Šokantni efekti Googleovog automobila bez vozača [INFOGRAFSKA] 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 ..., koji ne uključuje ni volan, impresivni su - ali također su 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 samo voze mogu svojim vlasnicima pružiti udobnost, ali neće u potpunosti ostvariti učinkovitost, sigurnost i troškovne prednosti 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.

Na primjer, 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 roje. Jato gusaka. I ne trče jedno u drugo.”

Čitav niz grešaka može se činiti neobičnom usporedbom s automatiziranim automobilima, ali ukazuje na stroge tolerancije koje može stvoriti mreža autonomnih automobila. Tipičan ljudski vozač, ako nije ometan, zahtijeva 215 milisekundi da reagira. 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 vrste koji su najčešći Objašnjeni Wi-Fi standardi i vrste koji su zbunjeni različitim Wi-Fi standardima koji se koriste? Evo što trebate znati o IEEE 802.11ac i njegovim prethodnicima. (na daljini rade automatizirani automobili), što znači da automatizirani automobili teoretski mogu sigurno raditi sa samo nekoliko stopa između njih. Odjednom slika roja ima više smisla; mreža autonomnih automobila ne bi izgledala poput današnjeg prometa, 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 postoji izlaz pola milje uz cestu.

Ali da kažem jednostavno, to će omogućiti radio valovi srodno je s izjavljivanjem “čarobnjak je to učinio!” Postoji mnogo različitih koncepata o tome kako mreža automatiziranih automobila može raditi, a oni uglavnom rade u dvije glavne kategorije.

Komunikacije između vozila i vozila

Najočitiji način omogućavanja mreža automatiziranih vozila Evo kako ćemo doći do svijeta ispunjenog automobilima bez vozača Evo kako ćemo doći do svijeta ispunjenog vozilima bez vozača Vožnja je naporan, opasan i zahtjevan zadatak. Može li se jednog dana automatizirati Googleova tehnologija za automobile bez vozača? 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 automatiziranog sustava za probijanje koji djeluju koristeći razne senzore. Dodajte radio i standard putem kojeg vozila mogu dijeliti podatke putem radija i Presto! Imate osnovnu bežičnu mrežu.

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

“… Isključujući vozače oslabljene zbog alkohola ili pospanosti, ti sustavi [V2V] bave se 81 posto sudara u svim vozilima koji uključuju nesavjesne vozače.”

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

Popularna teorijska primjena V2V je “vod” sustav. Ova ideja, koja postoji barem od 1993. godine, uključuje skupine 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 aerodinamične 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 pokazao vod putem 802.11p WiFi) mogao bi pouzdano funkcionirati, jer kratki 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. Erik Coelingh, inženjer tvrtke Volvo, rekao je za Phys.org da je, “Mi [Volvo] vjerujemo da danas vodoobosti mogu biti sigurniji od uobičajene vožnje,” i objasnio da proizvođač automobila pomno ispituje najučinkovitiji - i najsigurniji - način provođenja ideje.

V2V sustavi poput ubojnih vozila relativno su jednostavan način implementacije autonomnih vozila, ali ideja nije savršena. Svi V2V sustavi nemaju centralizirani hardver zadužen za cjelokupni transport. Na primjer, plotoni su 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 put koji određuje glavni automobil. Nema šanse za V2V mreže “vidjeti” zastoj u prometu i izračunajte alternativnu rutu ili predvidite vrijeme sljedećih triju krataka i prilagodite brzinu u skladu s tim. 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 povezuju, ne samo međusobno, već i sa okolinom, omogućujući tako “roj pčela” ranije spomenuto. Da biste to učinili, svaki automobil mora biti u mogućnosti da se priključi 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 -infrastruktura, i to je daleko složenija.

Njemačka tvrtka trenutno provodi tromjesečno ispitivanje V2I sustava nazvanog simTD koji omogućava povezanim automobilima komunikaciju s infrastrukturnim elementima. Na primjer, automobil s ovim sustavom može razgovarati s nadolazećim semaforima Arduino programiranje za početnike: Vodič za upravljanje semaforima Tutorial Arduino programiranje za početnike: Vodič za upravljanje semaforima Projekt Izgradnja kontrolera semafora Arduino pomaže vam razviti osnovne vještine kodiranja! Počeli smo. i prilagodite svoju brzinu vremenu dolaska s promjenom svjetlosti. Pri tome se smanjuje vrijeme mirovanja, što poboljšava ekonomičnost goriva. Sustav može upozoriti automobil i svoje putnike na nadolazeće opasnosti na cesti primajući podatke kada drugi automobil klizi ili doživi gubitak vuče.

Čak i ova osnovna primjena V2I omogućava prednosti sigurnosti i učinkovitosti, ali nedostatak je složenost. Kombinacija WiFi-ja, UMTS-a i GRPS-a (posljednja su dva stanična podatkovna standarda GSM Vs. CDMA: Što je razlika i koja je bolja? GSM Vs. CDMA: Kakva je razlika i koja je bolja? Možda ste čuli izraze GSM i CDMA bačeni prije u razgovoru o mobitelima, ali što oni zapravo znače?) Koriste se za pružanje stalne komunikacije i s infrastrukturom i s 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 davatelji te usluge upravljati mobilnom komunikacijom..

A tu je i infrastruktura. SimTD je surađivao s proizvođačima vozila i gradom Frankfurtom na provođenju terenskog ispitivanja, ali bilo je ograničeno na samo dvadeset semafora. Implementacija infrastrukture potrebne V2I komunikacijom bit će skup posao, a biti će posebno teško (ako ne i nemoguće) implementirati je u ruralnim područjima gdje ima puno puta i nema puno novca za izgradnju potrebne infrastrukture.

Kombinirano rješenje

Sve to čini zvuk V2I teškim za implementaciju, ali dobra vijest je da je on u potpunosti kompatibilan s V2V-om, a zapravo ga može uključiti 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 ako je potrebno.

Zapravo, malo je vjerojatno da ćemo vidjeti bilo kakvo infrastrukturno rješenje bilo gdje u svijetu. Izgradnja takve mreže je skupa i dugotrajna. Također je potrebna zrela tehnologija, 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 krstariti autocestama u velikom broju, 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 suočavaju istraživači nije rješavanje načina na koji će komunicirati, već umjesto da odluče kako će se ponašati nakon što rade.

Kreditna slika: Wikimedia / SreeBot