Автомобильная связь как базовый принцип работы беспилотного автомобиля
Аналитическая компания «IMARC Груп» опубликовала исследование под названием «Автомобильный рынок V2X: глобальные отраслевые тенденции, доля, размер, рост, возможности и прогноз на 2023–2028 годы». По словам исследователей, размер мирового автомобильного рынка V2X достиг $3,2 млрд в 2022 году и намерен достичь $27,6 млрд к 2028 году, продемонстрировав темпы роста (CAGR) на редком уровне 43,9%.
V2X – Vehicle-to-everything, «транспортное средство – ко всему» – это связь между автомобилем и любым объектом, который может повлиять на транспортное средство или может быть затронут им. Это автомобильная система связи, которая включает в себя другие более специфические типы связи, такие как V2I, V2N, V2V, V2P, V2D и т.д. (о которых – ниже).
Перед разработчиками систем автономного автомобиля всегда и неизбежно встаёт вопрос надёжной и качественной мобильной связи. Связь – это не только сверхчёткое видео, различные VR-форматы и прочие формы пользовательского контента, скрашивающие поездку досужего пассажира, но прежде всего – возможность взаимодействия с другими автомобилями и инфраструктурой.
Предоставление транспортным средствам возможности обмениваться информацией с другими участниками дорожного движения, а также с транспортной инфраструктурой резко увеличивает количество и тип доступной информации для автономных транспортных средств (AV). И наоборот, это может предоставлять данные для лучшего управления трафиком. Возможность подключения также позволяет AV взаимодействовать с неавтономным транспортом и пешеходами для повышения безопасности.
Кроме того, AV необходимо будет подключаться к облаку, чтобы обновлять своё программное обеспечение и карты, а также обмениваться информацией для улучшения совместно используемых карт и программного обеспечения их производителя.
Большие скорости передачи данных и малое время отклика должны обеспечить массовое внедрение роботов, Интернета вещей и автомобилей с различной степенью автоматизации. Все эти ожидаемые блага цивилизации – главный катализатор внедрения сетей следующего, пятого поколения сотовой связи (5G), которые в России пока существуют только в тестовых зонах, а о 6G и вовсе можно говорить только по-китайски.
Автомобильные системы связи состоят из нескольких подсистем: транспортное средство – транспортное средство (V2V), транспортное средство – инфраструктура (V2I) и транспортное средство – всё (V2X). Есть и ещё: V2N: транспортное средство – сеть, V2P: транспортное средство – пешеход, V2G (система, позволяющая подключать машины в общую энергосеть для подзарядки автомобиля или возвращения лишней электроэнергии обратно), V2D: транспортное средство – любое электронное устройство в подключённом автомобиле и т.д. Системы V2V позволяют транспортным средствам обмениваться информацией друг с другом об их текущем местоположении и предстоящих опасностях. Системы V2I возникают, когда транспортное средство обменивается информацией с близлежащими элементами инфраструктуры, такими как уличные знаки.
Итак, V2X – это взаимосвязанная система для передачи информации от транспортного средства любому объекту, способному воздействовать на транспортное средство, и наоборот. Она включает в себя беспроводную связь, датчики, установленные как внутри автомобиля, так и на дорогах, и Интернет вещей (IoT) для установления комплексной связи между автомобилями и объектами, позволяя транспортному средству отслеживать окружающую среду и получать информацию о возможных препятствиях или пешеходах на своём пути.
Компьютерная связь в автомобилях началась с Закона о чистом воздухе 1990 года, вступившего в силу в США, который обязывал автопроизводителей включать системы мониторинга выхлопных газов производимых ими автомобилей. Это привело к установке бортовых диагностических портов, обеспечивающих прямой доступ к системам автомобиля. Порты были стандартизированы, чтобы автомеханики могли загружать диагностическую информацию в соответствии с государственными правилами отчётности. OBD-II – это нынешнее поколение портала данных, используемого в большинстве автомобилей.
Первоначально порт OBD-II требовал физического доступа для получения диагностической информации от автомобиля. Однако с появлением Wi-Fi, сотовых сетей и Bluetooth удалённый доступ к диагностическим портам стал нормой. Это неизбежно повлекло за собой риск кибератак. Злоумышленники могут взломать смарт-автомобиль и потребовать оплату за его ремонт, а то и «облапошить весь автопарк, обозлившись, например, на бывшего работодателя».
Сценарий 1. Компьютерный хакер удалённо открывает вашу машину, отключает сигнализацию и блокировку руля, заводит машину и уезжает.
Сценарий 2. Вы едете по шоссе в погожий летний день, и тут вдруг жидкость для мытья стекол брызгает на лобовое стекло, звук вашего радио включается на полную мощность, ваше рулевое колесо начинает думать самостоятельно, а затем ваша машина резко останавливается в левой полосе.
Хотя первый сценарий, скорее всего, испортил бы вам день, никто, однако же, не пострадал. Второй сценарий может привести к тому, что вы расстанетесь с жизнью.
«Помимо явных инфраструктурных преимуществ, технология V2X делает абсолютно бесполезным угон автомобилей, они просто становятся грудой металла, – утверждает Николай Шестаков, V2X AIRAGE. – А использование искусственного интеллекта, с большим количеством полезной информации и скоростью принятия верных решений, снимет массу рутинных дел с хозяина машины. Так же, по-настоящему революционным, является факт спасения тысяч жизней людей, с повсеместным вводом технологий V2X».
«К 2028 году предполагается, что цифровые голосовые помощники будут встроены почти в 90% новых автомобилей, проданных по всему миру, – обещает нам Бретт Фельдман, Navigant Research. – Без технологий V2X они будут гадкой «бабкой» на соседнем сиденье, вечно недовольной тем, как вы водите автомобиль. У автопроизводителей есть шанс оправдать ожидания потребителей».
Полный текст статьи читайте в новом номере журнала «Вестник ГЛОНАСС».