Ще нещодавно інновації в автомобільній промисловості оберталися навколо збільшення потужності двигунів, потім підвищення ефективності, а паралельно з цим йшло вдосконалення аеродинаміки, підвищення рівня комфорту та переробка зовнішнього вигляду транспортних засобів. Тепер же основними локомотивами руху автопрому у майбутнє виступають гіперпідключення та автоматизація (hyperconnectivity and automation). Коли йдеться про машину майбутнього, на думку перш за все приходять безпілотні автомобілі, але завтрашній день автопрому буде ознаменований далеко не лише безпілотними технологіями.
Одним з основних факторів, що визначають трансформацію автомобілів, є їхнє оснащення мережевими можливостями, іншими словами, їхня підключеність, яка відкриває шлях для дистанційних оновлень, прогнозного технічного обслуговування, підвищення рівня безпеки водіння та захисту даних від кіберзагроз. Наріжним каменем підключеності, у свою чергу, є збирання та зберігання даних.
Безумовно, розширення мережевих можливостей автомобіля зробило їзду приємнішою, але в основі цього лежить збір, обробка та формування підключеного автомобіля величезного обсягу даних. Відповідно до озвучених минулого року Протягом наступних десяти років безпілотні автомобілі навчаться генерувати таку кількість інформації, що для її зберігання потрібно більше 2 Тбайтів, тобто набагато більше місця, ніж зараз. І це не межа – у міру подальшого розвитку технології цифра лише зростатиме. Виходячи з цього, виробники обладнання повинні поставити собі питання, як за таких умов вони зможуть ефективно реагувати на потреби, пов'язані зі значним збільшенням обсягу даних.
Як розвиватиметься архітектура безпілотних автомобілів?
Подальше вдосконалення таких функцій, як керування даними, що формуються безпілотними транспортними засобами, виявлення об'єктів, навігація по картах та прийняття рішень, багато в чому залежить від успіхів машинного навчання та моделей штучного інтелекту. Завдання автовиробників зрозуміле: чим досконаліше ставатимуть моделі машинного навчання, тим краще у користувачів будуть враження від їзди.
При цьому зміна архітектури безпілотних автомобілів відбувається під прапором оптимізації. Все рідше виробники роблять вибір на користь розгалуженої мережі мікроконтролерів, що встановлюються під потреби кожної конкретної програми, воліючи натомість ставити один великий процесор із серйозними обчислювальними потужностями. Саме такий перехід з безлічі автомобільних мікроконтролерів (MCU) на один центральний MCU і стане, найімовірніше, найсерйознішою зміною в архітектурі автомобілів майбутнього.
Переведення функції зберігання даних з автомобіля на хмару
Дані від безпілотних автомобілів можуть зберігатися прямо на борту, якщо необхідна їх оперативна обробка, так і в хмарі, яка більш придатна для поглибленого аналізу. Маршрутизація даних залежить від їхньої функції: є дані, які потрібні водієві негайно, наприклад, інформація від датчиків руху або дані про місцезнаходження від GPS-системи, крім того, на їх підставі автовиробник може зробити важливі висновки і, спираючись на них, продовжити роботу з вдосконалення системи допомоги водієві ADAS.
У зоні покриття Wi-Fi відправлення даних у хмару обґрунтовано економічно і просто технічно, але якщо автомобіль перебуває в русі, єдиним доступним варіантом може бути з'єднання 4G (і в перспективі 5G). І якщо технічна сторона передачі даних по мережі не викликає серйозних питань, її вартість може бути неймовірно високою. Саме з цієї причини багато безпілотних автомобілів доведеться залишати на якийсь час біля будинку або в якомусь іншому місці, де їх можна підключити до Wi-Fi. Це набагато дешевше варіант закачування даних у хмару для їх подальшого аналізу та зберігання.
Роль 5G у долі підключених автомобілів
Існуючі мережі 4G, як і раніше, залишаться головним каналом зв'язку для більшості додатків, однак, технологія 5G може стати основним каталізатором подальшого розвитку підключених та автономних автомобілів, даючи їм можливість практично миттєво зв'язуватися один з одним, з будинками та об'єктами інфраструктури (V2V, V2I, V2X ).
Автономні автомобілі не можуть функціонувати без підключення до мережі, а 5G – це ключ до швидкого з'єднання та зниження часу затримки на благо водіїв майбутнього. Вища швидкість з'єднання дозволить знизити час отримання даних, що збираються автомобілем, за рахунок чого транспортний засіб зможе практично миттєво реагувати на раптові зміни дорожнього руху або погодних умов. Прихід 5G також ознаменує прогрес у розвитку цифрових сервісів для водія та пасажирів, які отримуватимуть ще більше задоволення від поїздки, і, відповідно, сприятиме збільшенню потенційного прибутку для постачальників цих сервісів.
Безпека даних: у чиїх руках ключі?
Цілком очевидно, що автономні автомобілі мають бути захищені найсучаснішими засобами забезпечення кібербезпеки. Як вказується в одному 84% респондентів з числа інженерів-автомобілебудівників та IT-фахівців висловили занепокоєння тим, що автовиробники не встигають реагувати на всі кіберзагрози, що зростають.
Для забезпечення недоторканності клієнта та його персональних даних усі компоненти підключених автомобілів – від апаратного обладнання та програмного забезпечення всередині самої машини до з'єднання з мережею та хмарою – повинні гарантувати найвищий рівень безпеки. Нижче наведено деякі заходи, які допоможуть автовиробникам забезпечити безпеку та цілісність даних, що використовуються безпілотними автомобілями.
- Криптографічний захист обмежує доступ до зашифрованих даних до певного кола осіб, яким відомий «ключ».
- Наскрізна безпека передбачає реалізацію комплексу заходів, що дозволяють виявити спробу злому в кожній точці входу в лінію передачі даних - від мікродатчиків до 5G щогт зв'язку.
- Цілісність зібраних даних є важливим фактором і передбачає, що інформація, отримана від транспортних засобів, зберігається в незмінному вигляді до моменту її обробки та перетворення на змістовні вихідні дані. У разі пошкодження перетворених даних це дає можливість звернутися до «сирих» даних та провести їх повторну обробку.
Важливість плану Б
Для виконання всіх важливих завдань центральна система зберігання даних автомобіля повинна працювати надійно. Але як автовиробники можуть гарантувати реалізацію цих завдань, якщо система вийде з ладу? Одним із способів попередження подій у разі відмови головної системи може бути створення резервної копії даних у дублюючій системі обробки даних, однак такий варіант неймовірно доріг у виконанні.
Тому деякі інженери пішли іншим шляхом: вони працюють над створенням бекап-систем для окремих вузлів машини, задіяних у забезпеченні безпілотного режиму руху, зокрема гальм, рульового керування, датчиків та комп'ютерних мікросхем. Таким чином, в автомобілі з'являється друга система, яка без обов'язкового резервного копіювання всіх даних, що зберігаються в автомобілі, у разі критичної несправності обладнання зможе безпечно зупинити автомобіль на узбіччі. Оскільки не всі функції є дійсно життєво важливими (у надзвичайній ситуації можна обійтися, наприклад, без кондиціонера чи радіо), такий підхід, з одного боку, не вимагає створення бекапу некритичних даних, що означає зменшення витрат, і, з іншого боку, все- таки дає підстраховку у разі відмови систем.
З розвитком проекту безпілотних транспортних засобів вся еволюція транспорту будується навколо даних. Пристосувавши алгоритми машинного навчання для обробки величезних обсягів даних, від яких залежать автономні транспортні засоби, та реалізувавши надійні та робочі стратегії забезпечення безпеки та захисту їх від зовнішніх загроз, виробники в якийсь момент зможуть розробити автомобіль, який був би досить безпечним для їзди по цифровим дорогам майбутнього.
Джерело: habr.com