چندی پیش، نوآوری در صنعت خودرو حول محور افزایش قدرت موتور و سپس افزایش بازده و همزمان بهبود آیرودینامیک، افزایش سطح راحتی و طراحی مجدد ظاهر وسایل نقلیه بود. در حال حاضر، محرک های اصلی حرکت صنعت خودرو به آینده، اتصال بیش از حد و اتوماسیون است. وقتی صحبت از خودروی آینده به میان می‌آید، ابتدا خودروهای بدون راننده به ذهن متبادر می‌شوند، اما آینده صنعت خودرو با فناوری‌های بدون راننده بسیار بیشتر مشخص خواهد شد.
یکی از عوامل کلیدی که باعث دگرگونی خودروها می‌شود، اتصال آنهاست - به عبارت دیگر، اتصال آنها، که راه را برای به‌روزرسانی‌های از راه دور، نگهداری پیش‌بینی‌شده، بهبود ایمنی رانندگی و حفاظت از داده‌ها در برابر تهدیدات سایبری هموار می‌کند. سنگ بنای اتصال، به نوبه خود، جمع آوری و ذخیره سازی داده ها است.
البته افزایش اتصال خودرو باعث لذت بیشتر رانندگی شده است، اما در قلب این امر جمع آوری، پردازش و تولید حجم عظیمی از داده ها توسط خودروی متصل است. طبق آنچه سال گذشته اعلام شد در طی ده سال آینده، خودروهای خودران یاد خواهند گرفت که اطلاعات زیادی تولید کنند که ذخیره آن به بیش از 2 ترابایت، یعنی فضای بسیار بیشتر از اکنون نیاز دارد. و این محدودیت نیست - با توسعه بیشتر فناوری، این رقم فقط رشد خواهد کرد. بر این اساس، سازندگان تجهیزات باید از خود بپرسند که در این محیط چگونه می توانند به طور موثر به تقاضاهای مرتبط با افزایش قابل توجه حجم داده پاسخ دهند.
معماری خودروهای خودران چگونه توسعه خواهد یافت؟
پیشرفت‌های بیشتر در قابلیت‌هایی مانند مدیریت داده‌های خودروی خودران، تشخیص اشیا، ناوبری نقشه و تصمیم‌گیری به شدت به پیشرفت‌ها در مدل‌های یادگیری ماشین و هوش مصنوعی وابسته است. چالش خودروسازان واضح است: هرچه مدل‌های یادگیری ماشین پیشرفته‌تر شوند، تجربه رانندگی برای کاربران بهتر است.
همزمان تغییراتی در معماری خودروهای بدون سرنشین تحت لوای بهینه سازی در حال وقوع است. سازندگان به طور فزاینده ای کمتر احتمال دارد که شبکه گسترده ای از میکروکنترلرهای نصب شده برای نیازهای هر برنامه خاص را انتخاب کنند و در عوض ترجیح می دهند یک پردازنده بزرگ با قدرت محاسباتی جدی نصب کنند. این انتقال از چندین میکروکنترلر خودرو (MCU) به یک MCU مرکزی است که به احتمال زیاد مهمترین تغییر در معماری خودروهای آینده خواهد بود.
انتقال عملکرد ذخیره سازی داده ها از ماشین به ابر
داده‌های خودروهای خودران را می‌توان یا مستقیماً روی هواپیما، در صورت نیاز به پردازش سریع، یا در فضای ابری که برای تجزیه و تحلیل عمیق مناسب‌تر است، ذخیره کرد. مسیریابی داده ها به عملکرد آن بستگی دارد: داده هایی وجود دارد که راننده فوراً به آنها نیاز دارد، به عنوان مثال، اطلاعات از سنسورهای حرکت یا داده های مکان از یک سیستم GPS، علاوه بر این، بر این اساس، سازنده خودرو می تواند نتایج مهمی بگیرد و بر اساس آن بر روی آنها، به کار بر روی بهبود سیستم کمک راننده ADAS ادامه دهید.
در یک منطقه تحت پوشش Wi-Fi، ارسال داده به ابر از نظر اقتصادی توجیه اقتصادی و از نظر فنی ساده است، اما اگر خودرو در حال حرکت باشد، تنها گزینه موجود ممکن است اتصال 4G (و در نهایت 5G) باشد. و اگر جنبه فنی انتقال داده از طریق شبکه تلفن همراه مشکلات جدی ایجاد نکند، هزینه آن می تواند فوق العاده بالا باشد. به همین دلیل است که بسیاری از خودروهای خودران باید برای مدتی در نزدیکی خانه یا مکان دیگری که بتوانند به Wi-Fi متصل شوند، رها شوند. این یک گزینه بسیار ارزان‌تر برای آپلود داده‌ها در فضای ابری برای تجزیه و تحلیل و ذخیره‌سازی بعدی است.
نقش 5G در سرنوشت خودروهای متصل
شبکه‌های 4G موجود همچنان به عنوان کانال اصلی ارتباط برای اکثر برنامه‌ها باقی خواهند ماند، با این حال، فناوری 5G می‌تواند به یک کاتالیزور اصلی برای توسعه بیشتر خودروهای متصل و مستقل تبدیل شود و به آنها توانایی برقراری ارتباط تقریباً فوری با یکدیگر، با ساختمان‌ها و زیرساخت‌ها را بدهد. (V2V، V2I، V2X).
خودروهای خودران بدون اتصال شبکه نمی توانند کار کنند و 5G کلید اتصالات سریعتر و کاهش تاخیر به نفع رانندگان آینده است. سرعت اتصال سریعتر زمان جمع‌آوری داده‌ها را کاهش می‌دهد و به خودرو اجازه می‌دهد تقریباً فوراً به تغییرات ناگهانی ترافیک یا شرایط آب و هوایی واکنش نشان دهد. ورود 5G همچنین باعث پیشرفت در توسعه خدمات دیجیتال برای راننده و مسافران خواهد شد که از سفر لذت‌بخش‌تری برخوردار خواهند شد و بر این اساس، سود بالقوه را برای ارائه‌دهندگان این خدمات افزایش می‌دهد.
امنیت داده ها: کلید در دست چه کسی است؟
واضح است که وسایل نقلیه خودران باید با آخرین اقدامات امنیت سایبری محافظت شوند. همانطور که در یکی گفته شد 84 درصد از پاسخ دهندگان مهندسی خودرو و فناوری اطلاعات ابراز نگرانی کردند که خودروسازان در پاسخ به تهدیدات سایبری فزاینده عقب مانده اند.
برای اطمینان از حفظ حریم خصوصی مشتری و اطلاعات شخصی آنها، تمام اجزای خودروهای متصل - از سخت افزار و نرم افزار داخل خودرو گرفته تا اتصال به شبکه و ابر - باید بالاترین سطح امنیت را تضمین کنند. در زیر برخی از اقدامات برای کمک به خودروسازان برای اطمینان از امنیت و یکپارچگی داده های مورد استفاده توسط خودروهای خودران آورده شده است.
- حفاظت رمزنگاری دسترسی به داده های رمزگذاری شده را برای حلقه خاصی از افراد که «کلید» معتبر را می شناسند، محدود می کند.
- امنیت سرتاسری شامل اجرای مجموعه‌ای از اقدامات برای شناسایی تلاش هک در هر نقطه ورودی به خط انتقال داده است - از میکروسنسورها تا دکل‌های ارتباطی 5G.
- یکپارچگی داده های جمع آوری شده یک عامل مهم است و به این معنی است که اطلاعات دریافتی از خودروها بدون تغییر ذخیره می شود تا زمانی که پردازش و به داده های خروجی معنی دار تبدیل شود. اگر داده های تبدیل شده خراب شود، این امکان دسترسی به داده های خام و پردازش مجدد آنها را فراهم می کند.
اهمیت طرح B
برای انجام تمام وظایف حیاتی، سیستم ذخیره سازی مرکزی خودرو باید به طور قابل اعتماد عمل کند. اما در صورت شکست سیستم، خودروسازان چگونه می توانند از تحقق این اهداف اطمینان حاصل کنند؟ یکی از راه های جلوگیری از حوادث در صورت خرابی اصلی سیستم، ایجاد یک نسخه پشتیبان از داده ها در یک سیستم پردازش داده اضافی است، با این حال، پیاده سازی این گزینه فوق العاده گران است.
بنابراین، برخی از مهندسان مسیر متفاوتی را در پیش گرفته‌اند: آنها در حال کار بر روی ایجاد سیستم‌های پشتیبان برای اجزای منفرد ماشین هستند که در ارائه حالت رانندگی بدون سرنشین، به‌ویژه ترمزها، فرمان، سنسورها و تراشه‌های کامپیوتری نقش دارند. بنابراین، سیستم دوم در خودرو ظاهر می شود که بدون پشتیبان گیری اجباری از تمام داده های ذخیره شده در خودرو، در صورت خرابی تجهیزات حیاتی، می تواند با خیال راحت خودرو را در کنار جاده متوقف کند. از آنجایی که همه عملکردها واقعاً حیاتی نیستند (در مواقع اضطراری می توانید بدون تهویه مطبوع یا رادیو انجام دهید)، این رویکرد، از یک سو، نیازی به ایجاد یک نسخه پشتیبان از داده های غیر حیاتی ندارد، به این معنی که کاهش هزینه ها، و از سوی دیگر، همه آن هنوز هم بیمه در صورت خرابی سیستم فراهم می کند.
همانطور که پروژه خودروی خودران پیشرفت می کند، کل تکامل حمل و نقل بر اساس داده ها ساخته می شود. با تطبیق الگوریتم‌های یادگیری ماشینی برای پردازش حجم عظیمی از داده‌هایی که خودروهای خودران به آن وابسته هستند، و اجرای استراتژی‌های قوی و قابل اجرا برای ایمن نگه‌داشتن آنها و محافظت از آنها در برابر تهدیدات خارجی، تولیدکنندگان در برخی مواقع قادر خواهند بود خودرویی را توسعه دهند که به اندازه کافی ایمن باشد. رانندگی در جاده ها جاده های دیجیتالی آینده
منبع: www.habr.com