В2В, В2І, технології та можливості майбутнього автотранспорту

Якщо я попросив людей, які вони бажали, вони просять швидше коня.
Генрі Форд на аналіз вимог замовника

Сучасний автомобіль досить консервативний в його базових характеристиках. Незважаючи на численні електронні дзвінки і суєти, він залишається великим транспортним засобом, керованим виключно в ручному режимі за допомогою дивного біологічного процесора, розташованого між рульовим колесом і сидінням водія. Але часи змінюються, і технологічні досягнення в останні роки серйозно болстрували шкури загального сенсу. Що ми очікуємо від галузі в найближчі п'ять років?

Про ініціативи Google, звичайно, кожен знає. Змащений автомобіль з фотокамерою, що обертається бездоганно на даху досить вдало справляється з завданням автоматичного водіння на тестових трасах. У місті не допускається, але не через неефективність «ірону», але через проблеми з законами, які оберігають життя і здоров’я людей. Але кожен в автомобілебудуванні добре знає, що це тільки справа до автомобілебудування. Експерти називають 2020 року, і на шляху до цієї дати не є технологією, але тільки законами. Добре, і це зрозумілий страх жахливих вбивця роботів, керованих соціопатськими рубаками :

Фахівці GM дивляться наступні кроки на шляху до автоматизованого водіння, багато з яких вже стали реальністю:

1. Інформування водія без втручання
2. Контрольний процес в аварійних випадках
3. Можливість передачі обмеженого контролю (автоматизований режим)
4. Можливість повного перенесення контролю за ініціативою водія
5. Повністю автоматичний автомобіль

Застосування автоматичного транспорту забезпечує безліч переваг: комфорт, знижене навантаження, безпека, енергоефективність тощо. Проблема полягає в тому, що переваги автоматизованого транспорту для кінцевого користувача не очевидні. І ще існує безліч нерозчинних проблем. Як буде автоматична автопоїзда на вільному шляху з автомобілями «нормальна»? Як будуть звичайні водії відреагують на маневри авто? Що може бути зроблено для того, щоб зробити всіх на дорожній шафі і краще?

Технічні експерти говорять тільки одне, щоб розпочати роботу, бажано, щоб всі автомобілі на дорогах підключені один до одного мережею даних.

Сучасні V2V (кар-автокар) комунікації базуються на стандартній технології DSRC (Dedicated Short-range Communications) aka IEEE 802.11N, яка зарекомендувала себе в електронних пальцевих системах. Експерименти показують, що автомобіль з обладнанням V2V з вбудованою антеною може підтримувати впевнене з'єднання з іншими автомобілями в радіусі 800 метрів. З стаціонарними предметами (V2I) - до 1000 м.
Антени для зовнішньої установки, для установки на вітрове скло і для прихованої установки в машині

Антени підключені до бортового обладнання, до якого датчики транспортного засобу також можуть бути підключені через стандартний автобус (CAN і т.д.).

DSRC бортове та дорожне обладнання

В результаті у нас є ряд джерел даних автомобільних телематів, які можуть містити положення автомобіля на основі GPS, дані з одометра, акселерометра, гальмівних знаків, даних з інших датчиків, а також дані, отримані по ланцюжку з інших автомобілів. Це просто проблема.

• Відсутність рівня застосування V2V стандартів. Робоча група У.С. IEEE 1609 та Європейська робоча група TC204 розробила нижчі стандарти. Застосування V2V знаходяться в стадії проектування.
• Проблеми конфіденційності та захисту системи від навмисних маніпуляцій (що загрожує швидкісним трафіком)
• З великим кластером підключених автомобілів є авальанче-подібне збільшення кількості вихідних даних для аналізу, що призводить до помилок і гальмів приладів на борту. Не були повністю розроблені способи ефективного фільтрування даних без компромації базових сценаріїв управління.

Чому DSRC? По-перше, в даний момент технологічна основа була відхилена, модель OSI була розроблена до рівня заявки. Розроблено протоколи, в тому числі високорівневих. Застосунки в даний час стандартизовані в Європі:

• Заряд (ISO 14906). Під час проходження автомобіля під антени організовано безпечний канал зв'язку і утворюється операція проїзду - структура даних, достатня для розрахунку суми оплати і відписати кошти.
• Дотримання правил зарядки (ISO 12813) Так само, як і платіж, тільки інші крипто ключі та інші відомості, що надходять з бортового пристрою. Наприклад, державний номер, кількість осей, договірна інформація, історія змін рівня сигналів, журнал якості зв'язку тощо. (полів можна вибрати)
• Посадова допомога (ISO 13141) Під час подорожі в поле дії антени ДСР записується антена і додаткова інформація про його розташування в пам'яті приладу на борту. Вкрай корисною особливістю випадків, де неможливо покладатися на GPS дані, але необхідно отримати інформацію, що автомобіль поїхав в певному місці - в тунелі, на гірському серпентині, на складних змінах.

Ці додатки працюють всюди в Європі. Зарядка через DSRC працює практично на всіх точках збору з шлюзами (так звані електронні платіжні групи), а також в режимі вільного потоку (для комерційних транспортних засобів). В U.S., DSRC частоти були тільки допущені до використання цього року, тому американці ввели аналогічні системи в основному з RFID тегами замість DSRC, але працюють на стандартизацію DSRC, однак, пішли.

Пристрої ДРСР використовують ліцензований спектр, спеціально призначений для безпеки дорожнього руху. Протокол орієнтований на роботу при високих швидкостях (пристрій прокидається швидко і встановлює з'єднання), відповідає всім вимогам інформаційної безпеки і добре працює в умовах декількох джерел сигналу, що є загальним в потоку машин.

спектр ДРСР. Канал обслуговування 172 виділяється для В2В.

Додаток V2V і V2I. В рамках короткої замітки складно повністю розкрити тему можливостей, які відкривають «розумні» автомобілі. Тепер радіолокаційної машини здається як чуже диво, нехай по-справжньому підключений автомобіль. Але це не погано сниться, а потім я списаю додатки і послуги, які фахівці розвиваються прямо зараз, що ми побачимо на дорозі в наступні п'ять-сі роки.

Безпека є особливо важливим. Аорісти ще не знають, що робити в ситуації, де автоматизовані, підключені і звичайні автомобілі коксист на дорозі. Тому послуги припускають суттєві (або перевантажувальні) переваги підключених автомобілів на дорозі.

V2V охоронні послуги (кар-автокар)

• Уникаючи зіткнення з наступним автомобілем перед
• Електронні зупинки вогнів. Важкий гальмівний автомобіль сигналує застосування аварійного гальмування, всі підходи від замкнених вимикачів на сигналі або навіть перехоплення автоматичного управління. Тепер існують аналогічні системи з використанням флицевих зупинок і оптичного датчика.
• Попередження про автомобіль в сліпій зоні. Зараз існують аналоги на основі радара
• Допомогти змінити смуги. Вона схожа на сліпучу зону, але з великою кількістю параметрів. Індикатор показує, що реконструкція є безпечною
• Попередження про небезпеку (див. рис. нижче)
• Попередження про можливі зіткнення на перехрестях (виставки демонструють сценарій виходу головної дороги в умовах обмеженої видимості)
• Попередження про трафік
• Кооперативний Адаптивний круїзний контроль (ака “навчання”)

Автомобіль попереджає пасажира про небезпеку такого маневру.

В2І (дорожня інфраструктура) також розроблені з точки зору регулювання дорожнього руху, попередження про складні метеорологічні умови, дорожні роботи, поїзди на перетині тощо. Комерційні послуги V2V та V2I повинні обговорюватися окремо.

У ідеальному світі все вище вдається. Але в реальності яскрава картина переповнена автотранспортами, що рухаються по тій же дорозі, автоцикли «підвісні» і горді власники мопедів, вагонів та велосипедів. Інженерно-експертна спільнота в даний час обробляє експериментальну базу і розробляє комплексні сценарії реалізації технологій В2В, які дозволяють отримати принаймні деякі реальні переваги від добре розвиненого технологічного фону. Ви і я ще чекаю, щоб слідкувати за розвитком цієї області. Може бути навіть брати участь у його розвитку.

Джерело: habrahabr.ru/post/237447/