Технологии

Децентрализация обработки данных в автономном автомобиле даёт эффект удешевления

9 Октября 2020
Децентрализация обработки данных в автономном автомобиле даёт эффект удешевления

Автомобильная промышленность делает упор на объединение датчиков как на лучший вариант решения проблемы сложности и надёжности, что необходимо для всё более автономных автомобилей. Данные с нескольких устройств будут управляться и использоваться внутри автомобиля.

Движение к большей автономии оказалось значительно более сложным, чем ожидалось поначалу. Существуют требования к высокой надёжности в течение длительного срока службы с нулевым полевым отказом. Автомобили должны быть безопасными, безотказными и полностью осведомлёнными о своём окружении при любых погодных и дорожных условиях, рассуждает Энн Стеффора Мутшлер исполнительный редактор компании Semiconductor Engineering. И они должны делать это по доступной цене. 

Это позволило привлечь внимание к слиянию датчиков как к пути вперёд, объединяющему различные дополняющие друг друга методики получения информации.

«Если мы посмотрим на ADAS и на то, как он подходит для автомобиля, повнимательней, мы увидим, что многие подсистемы используются для множества различных функций, - говорит Питер ван дер Вольф, главный инженер по исследованиям и разработкам в Synopsys. – В одном автомобиле используются различные технологии, такие как радар, лидар и камеры, например, радар дальнего действия для круиз-контроля, радар ближнего действия для обнаружения других транспортных средств, а также лидар и подсистема на основе камеры. А поскольку в автомобиле так много подсистем, очень важно, чтобы стоимость компонентов была низкой».

Каждый режим датчика основан на разных физических принципах, разных целях и различных модальностях. У всех них есть своя цель. Некоторые из них частично совпадают, но все они должны функционировать как по отдельности, так и вместе.

«Радары используются для обнаружения, определения местоположения и отслеживания объектов на значительных расстояниях, - говорит Джозеф Нотаро, вице-президент ON Semiconductor по глобальной автомобильной стратегии и развитию бизнеса. – Лидар использует свет для измерения окружающего пространства (переменных расстояний), чтобы создать трёхмерное изображение окружающей его области. А видеодатчики улавливают фотоны, проходящие через линзу, для создания “изображения”, которое помогает не только обнаруживать, но и распознавать объекты, дорожные знаки и пешеходов. Работа в реальном времени важна для систем AV/ADAS, поэтому одной из основных проблем является “синхронизация” данных, полученных каждым датчиком, для извлечения точной и актуальной информации. Методы, используемые каждым датчиком для сбора информации, различны, поэтому глубокое понимание того, как работает каждая модальность, необходимо для эффективного “объединения” этих различных наборов данных».

В автомобильной промышленности произошли значительные изменения в определении электрической/электронной архитектуры. Первоначальная идея заключалась в том, чтобы разместить суперкомпьютер в центре автомобиля, с немыми датчиками по бокам. Это оказалось нереальным по многим причинам.

«В этой модели мы передаём все данные и обрабатываем их в одном месте, - говорит Роберт Швайгер, директор по автомобильным решениям в Cadence. – Вскоре стало понятно, что интерфейсы в автомобиле, в сетевых соединениях не обеспечивают требуемой полосы пропускания для передачи необработанных данных датчиков. Но самая большая проблема для слияния датчиков заключается в том, что каждый использует собственное решение. Вот почему мы даже не достигли уровня 3 автономности в производстве. Каждый ищет своё решение».

В автомобильной архитектуре повсюду происходят изменения. «Некоторое время необработанное объединение сенсоров было большим делом, - сказал Дэвид Фриц, старший директор по автономным системам и системам на кристалле ADAS в Mentor, подразделении Siemens. - Как мне собрать все эти необработанные данные и обработать их централизованно?

До недавнего времени считалось, что всё является сложным с точки зрения вычислений и для всего требуется Искусственный интеллект, а это потребляет много энергии.

«Идея заключалась в том, что требуется много обучения, поэтому имеет смысл проводить его централизованно, скажем, с набором графических процессоров Nvidia или NPU или чего-то в этом роде, - сказал Фриц. – Произошёл переход от этих высокопроизводительных, мощных и дорогостоящих решений к чему-то, основанному на Arm, к чему-то очень маленькому, с очень низким энергопотреблением, очень рентабельным, с уходом от этого общего Искусственного интеллекта, к чему-то, что может быть автоматически сгенерировано и настроено. Теперь передача всей этой мощности прямо на датчик стоит 1,50 доллара».


Подписывайтесь на журнал «Вестник ГЛОНАСС» и навигационный канал на TamTam

Короткая ссылка:  vestnik-glonass.ru/~qd1pj
10.11.2026
Все виды вооружённых сил США стремятся к созданию возможностей, дополняющих GPS, на фоне опасений, что эта спутниковая группировка становится всё более уязвимой для помех.
10.11.2026
Автономное предотвращение столкновений с препятствиями на беспилотных летательных аппаратах — это зрелая область исследований, однако сравнительно меньше работ посвящено поведению на уровне контроллера, обусловленному европейскими соображениями риска наземных пролётов и запретом на пролёт над пролётными объектами во время уже идущей инспекционной миссии.
09.11.2026
Быстрое развёртывание широкополосных спутниковых группировок на низкой околоземной орбите (НОО) открывает новые возможности для навигации следующего поколения. По сравнению с традиционными глобальными навигационными спутниковыми системами (ГНСС), широкополосные системы на НОО обеспечивают более мощный принимаемый сигнал, более широкую полосу пропускания, быстро меняющуюся геометрию спутников и более крупные масштабы группировок, что открывает новые возможности для позиционирования, навигации и синхронизации.
05.11.2026
Специалисты из «Организации «Агат» опубликовали в журнале «Экономика космоса» статью «Инженерная практика применения цифрового моделирования производственных систем».

СТАТЬИ ГЛОНАСС