Умные автомобили – первый шаг в будущее

К 2024 г. 89% всех автомобилей будут продаваться уже подключенными к Интернету, в то время как в 2014 г. этот показатель составил всего 5%.

Ни для кого не секрет, что одной из основных опасностей на транспорте является человеческий фактор. Именно поэтому ведущие производители автомобилей много лет подряд внедряют технологии, помогающие компенсировать возможные ошибки человека. К ним относятся различные электромеханические решения, такие как ABS, система курсовой стабилизации, антипробуксовочная система, круиз-контроль и т. д. Однако сегодняшний уровень развития техники позволяет сделать автомобиль более интеллектуальным, обеспечивая не только компенсацию действий водителя, но и подключение транспортного средства к глобальной сети благодаря использованию облачных ресурсов для анализа состояния технических узлов, отслеживания маршрута движения, контроля доступа и управления автомобилем.

Интернет вещей

Первым и самым необходимым элементом развития инфраструктуры интеллектуального дорожного движения, включающей в себя как личные автомобили, так и общественный транспорт, является развитие беспроводной среды передачи данных и машинных коммуникаций (M2M). Благодаря кардинальному росту скорости доступа к мобильным сетям сотовых операторов во всех странах мира появилась возможность постоянной коммуникации автомобиля с центральным сервером для проверки курса, сбора статистики и передачи команд бортовому компьютеру.

Более того, согласно недавно принятым в ЕС, России и Бразилии законам все новые автомобили, включая общественный, коммерческий и частный транспорт, должны будут комплектоваться встроенными модулями мобильной связи и системой спутниковой навигации. Для России в данном случае чаще всего рассматриваются сдвоенные приемники ГЛОНАСС/GPS, которые опираются на национальную систему, но тем не менее могут вычислить координаты и по спутникам GPS, используя их для повышения точности и скорости определения местоположения транспортного средства.

Согласно прогнозам Cisco, Интернет вещей в ближайшие годы значительно обгонит традиционный Интернет и на каждого человека будет приходится несколько устройств, которые обмениваются информацией и подключаются к глобальной сети самостоятельно, а порой и без его ведома. По прогнозам CCS, к 2020 г. к Интернету будет подключено уже более 50 млрд разнообразных технических устройств. Ассоциация GSMA говорит о 40%-ном росте рынка. По данным GSMA, в текущем году 10% активных SIM-карт в США были использованы теми или иными машинами. Одним из очевидных направлений развития этой концепции будут именно автомобили, которые смогут не только давать водителю информацию о ремонте дорог, пробках и авариях, но и помогут в управлении автомобилем.

 

Бизнес-эффект

Как известно, ни одна технология не получает бурного развития, пока не становится выгодной для бизнеса. В данном случае первые опыты применения подключенных автомобилей уже приносят пользу в финансовом эквиваленте. Простейший пример – отслеживание движения транспорта и построение логистических прогнозов в зависимости от реального местоположения автомобиля (например, американская компания по производству электромобилей Tesla благодаря сервисам Orange может предложить своим клиентам интерактивные навигационные услуги, интернет-радио и доступ в Интернет, а также обеспечить удаленную диагностику и обновление программного обеспечения на основе M2M-технологий).

М2М-SIM-карты используются и в автомобилях Renault. Коммуникационная система R-Link, разработанная совместно Orange и Renault, позволяет выходить в Интернет из автомобиля при помощи специального сенсорного планшета. Мы продолжаем это сотрудничество с производителями и разрабатываем новые способы использования покрытия 4G/LTE в городах для расширения функций интеллектуальных автомобилей. Например, постоянная передача данных о местоположении автомобиля открывает новые возможности перед страховыми компаниями. В перспективе такие решения позволят анализировать стиль вождения владельца автомобиля, определяя, с какой средней скоростью двигается водитель, часто ли он нарушает правила, приходится ли ему регулярно применять экстренное торможение. Исходя из этого аккуратным владельцам авто предлагается полис со скидкой, а для тех, кто водит агрессивно, наоборот, стоимость полиса будет выше.

Наконец, постоянный доступ к бортовой сети транспортного средства позволяет легко остановить работу двигателя и исключить возможность автомобилю скрыться, если власти получают подтвержденный сигнал об угоне транспортного средства. Владелец может удаленно заблокировать свое авто, вызвав наряд полиции по координатам встроенного GPS-модуля. Кстати, системы спутникового контроля позволяют снизить стоимость комплексного полиса страхования и в России, так как по риску «угон» начисляется уменьшающий коэффициент, – у владельца есть шанс оперативно найти свое авто по данным спутникового позиционирования.

Более того, повсеместная возможность подключения к высокоскоростным сетям оператора связи способствует внедрению средств управления и мониторинга городскими объектами, которые связаны с транспортом. Так, Orange имеет опыт реализации систем видеонаблюдения для автоматического контроля над движением автомобилей и анализа пробок, для продажи билетов на общественный транспорт при помощи технологий NFC. А проект «Мой город у меня в кармане», запущенный во Франции в 2012 г., позволяет получить доступ ко всем важным данным о жизни города через мобильные устройства. Так, горожане могут узнать о маршрутах автобусов и метро, о возможных задержках и времени прибытия следующего рейса.

Автопилот

Сбор статистики, контроль и поиск являются лишь первыми шагами на пути к созданию интеллектуального транспорта. Ведь человек, находящийся за рулем, выполняет технически понятные функции: анализирует обстановку на дороге и выбирает направление. Постепенно все эти функции может взять на себя искусственный интеллект. Конечно, пока такие технологии далеки от совершенства, и автоматизированное управление автомобилем возможно только на пустой трассе с четко нанесенной разметкой, однако Google и другие компании активно работают в данном направлении, а значит, на рынке будут появляться все новые и новые решения, делающие транспорт более интеллектуальным и безопасным. Например, Google-мобиль уже прошел испытания с участием человека и проехал более 300 тыс. км по дорогам Калифорнии без единого сбоя. Сегодня почти у каждого производителя есть модель беспилотного автомобиля.

Моментальный обмен данными с центральной системой контроля, которая может быть создана в любом городе мира, позволит координировать взаимные перемещения автомобилей. Также может использоваться инфраструктура связи Mesh, когда каждое авто обменивается данными с ближайшими транспортными средствами. Наш опыт показывает, что данные о движении едущего впереди автомобиля могут быть моментально обработаны и переданы на бортовой компьютер, чтобы предотвратить столкновение. Более того, опираясь на информацию оптических датчиков, данных спутниковой навигации и сведений о состоянии дорог, предоставляемых службами города, автомобиль может планомерно двигаться в пробке, обеспечивая максимальную экономию бензина и освободив водителя, например, для видеозвонка или работы с ноутбуком.

Концепция гибридного управления, когда движение по трассе может взять на себя автопилот, была представлена швейцарской компанией Rinspeed. Взяв за основу седан Tesla Model S, разработчики создали прототип XchangeE. По задумке инженеров, такой автомобиль получает все данные о движении как через специальный облачный сервис, так и непосредственно от других участников движения. При скорости до 120 км/ч допускается полный разворот кресла водителя на 180°, чтобы вместе с пассажиром он мог спокойно посмотреть кино во время движения по автобану.

И хотя XchangE – это пока фантастика, современные разработки уже применяются в серийных автомобилях. Так, Infinity Q50 обладает не только электронным газом, но и электронным рулем, т. е. механически движения рулевого колеса никак не связаны с поворотом передних колес автомобиля. Всю работу выполняет электронно-механическая схема, позволяющая перемещать рулевую колонку не только вверх и вниз, но и в более широком диапазоне. Однако на практике это означает, что выбор курса движения и совершение поворотов тоже можно поручить искусственному интеллекту. Очевидно, на автомобилях будущего станут использовать именно такие технологии.

Интеллектуальный транспорт в России

Потребность в умном регулировании движения в ряде регионов России очень высока. Так, в городах-миллионниках может успешно применяться аналитическая система, создающая единое облако для всех подключенных автомобилей. Взаимодействуя с этим облаком, бортовые компьютеры могут выбирать оптимальный маршрут движения, снижая количество пробок и заторов.

Интеллектуальная составляющая важна и для развития магистрального и высокоскоростного движения. В частности, российские ученые разработали уникальную систему струнного транспорта по технологии ученого Анатолия Юницкого. Специальные автомобили или транспортные составы, перемещающиеся по навесным струнным магистралям, уже сегодня могут развивать скорость до 350 км/ч (первый проект был реализован в Шанхае). Такая транспортная система может дополнить инфраструктуру крупного города и соединить регионы России между собой, обеспечить быструю транспортировку людей из области в центр. Она уже сейчас показывает эффективность в разы выше, чем железнодорожные и авиаперевозки, а также обладает большим потенциалом: ученые считают, что путем совершенствования технологии можно достичь скорости движения до 1000 км/ч. И здесь, безусловно, не обойтись без компьютерной системы управления, которая будет постоянно анализировать состояние трассы, поведение других поездов и прочие параметры, принимая важные решения о снижении и наборе скорости за тысячные доли секунды.

Безопасность

Несмотря на то что перспективы развития интеллектуального транспорта выглядят очень радужно, производителям стоит задумываться о полномасштабной защите систем управления автомобилем. Так, в августе 2013 г. группа исследователей подключилась к интерфейсу диагностики нескольких современных авто и при помощи хакерских инструментов смогла перехватить управление тормозной системой, рулем и даже педалью газа. А в 2011 г. другим исследователям удалось попасть в бортовой компьютер другого авто через интерфейс Bluetooth стереосистемы. Можно лишь предположить, какое «поле деятельности» для вредоносных экспериментов предоставят злоумышленникам подключенные автомобили, обменивающиеся данными с облаком и друг с другом.

Именно поэтому Orange активно сотрудничает с производителями автомобилей, в число которых входят Tesla, Renault и др., изначально предлагая использовать надежно зашифрованные каналы связи и специальные технологии проверки прав доступа. Ведь если сегодня хакеры смогут лишь исказить информацию о данных спутниковой навигации или отключить электронные системы управления, завтра они получат доступ к рулению и газу через Интернет.

К сожалению, пока автомобильные компании в своем большинстве демонстрируют новинки интеллектуального управления и помощи водителям, не заботясь о должной защите и безопасности прототипов. Однако экспертное сообщество неустанно напоминает о том, что подключенный, но незащищенный автомобиль – очень опасное явление. Надеемся, что ведущие разработчики прислушаются к этому мнению и будут заниматься развитием защиты автомобильных коммуникаций вместе со специалистами, чтобы эти технологии достигли достаточной зрелости к моменту массового выпуска серийных авто с постоянным подключением к Интернету и частичными возможностями автопилотирования.

Поделиться:
Спецпроект

Напряженный трафик или Современные требования к инфраструктуре ЦОД

Подробнее
Спецпроект

Специальный проект "Групповой спутниковый канал для территориально-распределенной сети связи"

Подробнее

Подпишитесь
на нашу рассылку