Samochody przyszłości wygladają czasem odjechanie

Samochód 3.0

Nasze auta będą się zmieniać w mobilne komputery. Dzięki temu ruch uliczny stanie się wkrótce bardziej przemyślany, usystematyzowany i bezpieczniejszy. CHIP pokazuje, jak przyczynią się do tego najnowsze technologie.

Autostrada A1 pod Toruniem, 15 marca 2020 roku, godzina 7:45 rano. Na wszystkich czterech pasach sznur pojazdów. Nagle zaczyna padać ulewny deszcz, który sprawia, że zwiększa się ryzyko poślizgu. Czujniki umieszczone w podwoziu samochodu (rok produkcji 2019) jadącego z przodu natychmiast wykrywają, że warunki drogowe się zmieniły i informują o tym pojazdy z tyłu. Kierowcy dostają ostrzeżenie w postaci komunikatów dźwiękowych, delikatnego wibrowania na kierownicy oraz odpowiednich znaków wyświetlanych na konsolecie. Auta kontaktują się za pośrednictwem połączenia WLAN. Teraz tą samą drogą przekazują komunikat kolejnym pojazdom jadącym za nimi. Dzięki temu możliwe jest uniknięcie stłuczek wynikających z nagłego hamowania samochodu jadącego z przodu.

Jadący na przeciwnym pasie, załadowany do granic możliwości 40-tonowy tir ma pecha – mimo że wyposażony w nowoczesny system, nie jest w stanie przezwyciężyć praw fizyki i zahacza o barierkę. Kierowca na szczęście wychodzi z wypadku bez szwanku. A czujniki zamontowane w zderzaku w ułamkach sekund przekazują komunikat do centrum sytuacji kryzysowych. Od razu tworzone są plany objazdów, które wyświetlają urządzenia nawigacyjne samochodów jadących właśnie zablokowaną trasą. Kierowca feralnej ciężarówki wzywa pomoc drogową, a także rozpoczyna proces sprawdzenia stanu pojazdu – komputer pokładowy przeprowadza testy poszczególnych elementów systemu i informuje o tym serwis.

Kokpit przyszłości. Za jakiś czas dostępny będzie w każdym samochodzie.

Pecet na kółkach: W przyszłości dostępny także w niedrogich modelach

Aby taki scenariusz mógł zostać zrealizowany, potrzebny jest sprzęt o znacznie większych możliwościach niż mają urządzenia montowane w obecnie produkowanych pojazdach. Chociaż niektóre modele najwyższej klasy oferują już najnowsze rozwiązania, to są one bardzo drogie, a tym samym – nieliczne. Dlatego zaawansowane technologicznie pojazdy służą na razie wyłącznie swoim twórcom.

Docelowo chodzi jednak o to, żeby auta kontaktowały się ze sobą niezależnie od marki, kraju pochodzenia, a nawet typu pojazdu. Jedynie bowiem komunikacja samochód-samochód jest w stanie zagwarantować skuteczny system powiadamiania o wypadkach i korkach. A jeśli uwzględni się w nim także kolejkę miejską, autobusy i inne środki transportu publicznego, otrzymamy standard nawigacyjny, który o niebo przerasta wszystkie dostępne dziś rozwiązania.

Od kilku lat pracuje nad tym zagadnieniem konsorcjum wiodących producentów samochodów Car 2 Car Communication Consortium (www.car-to-car.org). Taki jednolity system przyczyniłby się także do zunifikowania sprzętu elektronicznego wykorzystywanego w poszczególnych pojazdach, co z kolei spowodowałoby olbrzymi spadek kosztów. Obecnie funkcjonują różne standardy, co sprawia, że produkcja tego typu urządzeń jest bardzo kosztowna. Brak unifikacji najbardziej odczuwają kierowcy – wszelkie dodatkowe gadżety współpracujące z elektroniką auta są dziś koszmarnie drogie.

Na targach CeBIT 2009 Intel zaprezentował BMW X5, w którym pracował komputer bazujący na procesorze Atom.

Intel zaprezentował BMW X5, w którym pracował komputer bazujący na procesorze Atom.

X86 w aucie: Intel Atom dla wszystkich samochodów

Rozwiązanie tego problemu może zaproponować Intel, największy na świecie producent układów scalonych. Procesor Intel Atom, integrowany do tej pory z płytami głównymi netbooków, jest także oferowany w samodzielnej solidnej obudowie, w której nie zużywa więcej niż 5 watów energii elektrycznej. Zatem wraz z wiatraczkiem chłodzącym można go zmieścić w radiu samochodowym, bez potrzeby instalowania dodatkowych urządzeń. Lecz według Intela największa zaletą Atomu jest architektura x86, do której przeznaczony jest szeroki wachlarz systemów operacyjnych, aplikacji i narzędzi developerskich. Co więcej, chipy x86 mogą komunikować się z systemami zewnętrznymi na przykład za pośrednictwem technologii Wi-Fi, Bluetooth, WiMAX czy UMTS. Ponieważ nic nie wskazuje na to, by Intel miał w najbliższym czasie zaprzestać produkcji tych procesorów, branża motoryzacyjna może być spokojna o ciągłość dostaw.

Prototyp radia przyszłości zaprezentował Intel wraz z producentem systemów nagłośnienia samochodowego, firmą Harman/Becker, w 2009 roku na targach CeBIT. Zamontowany w BMW X5 oparty na Atomie system zapewniał dostęp do Sieci i pozwalał na odtwarzanie wszystkich formatów audio i wideo. Ponadto oferował kilka aplikacji multimedialnych i użytkowych, które dotychczas były w samochodach zupełnie niespotykane. Podczas prezentacji urządzenie zużyło 10 watów, czyli ułamek energii, którą pochłaniają obecnie stosowane systemy o zbliżonym wachlarzu funkcjonalności. Istnieje jednak pewne ograniczenie: za funkcje krytyczne dla bezpieczeństwa kierowcy, takie jak ABS, poduszki powietrzne czy ESP, powinno odpowiadać wydzielone 8- lub 16-bitowe urządzenie.

KIT z Karlsruhe: Badania przyszłości motoryzacji

Nie tylko Intela interesuje ten temat. Zajmuje się nim także nowo utworzony ośrodek Karlsruhe Institute of Technology (KIT). W ubiegłym roku w nowej jednostce rozpoczęło pracę 8 tys. badaczy, którzy dysponują rocznym budżetem w wysokości 700 milionów euro. Zbieżność nazw – ośrodka badawczego i słynnego mówiącego samochodu, którym jeździł David Hasselhoff w serialu „Knight Rider” – to zbieg okoliczności.

Obecnie trwają przygotowania do realizacji wspólnego projektu ośrodka KIT i firmy Intel. Jego celem jest stworzenie zrozumiałego interfejsu prezentującego użytkownikowi obliczane w czasie rzeczywistym dane obrazujące stan pojazdu i sytuacji na drodze. System zostanie wyposażony w inteligentny moduł kontroli i będzie mógł komunikować się z sieciami typu ad-hoc za pośrednictwem WLAN, UMTS albo WiMAX. Badane będą także możliwości nadzorowania aktywnych i pasywnych funkcji bezpieczeństwa jazdy. Lecz szczególna uwaga zostanie poświęcona technologii informacyjnej w zakresie komunikacji auto-auto. Jako że projekt w założeniu ma być bardzo złożony, jego elementy zostały podzielone przez Europejskie Laboratorium Intela na trzy kategorie:

Radiem samochodowym z wbudowanym procesorem Atom będzie można sterować z tylnego siedzenia za pomocą np. iPoda.

Radiem samochodowym z wbudowanym procesorem Atom będzie można sterować za pomocą np. iPoda.

MODEL USŁUG i APLIKACJI

Na tym etapie rozważane są różne scenariusze powstawania przyszłych usług i aplikacji. Telefoniczne centra obsługi i narzędzia developerskie umożliwią dostawcom łatwe tworzenie własnych serwisów i oprogramowania. Usługi, takie jak dostarczanie informacji o ruchu drogowym, pogodzie, interaktywne mapy, zautomatyzowane pomoc drogowa i służby ratownicze, mają się nie tylko łatwo integrować ze środowiskiem elektroniki samochodowej, ale również pracować w nim szybko i wydajnie. W założeniach ma to zaowocować powstaniem normalnego rynku kształtowanego przez podaż i popyt, na którym będą konkurować różne podmioty gospodarcze. Prócz już wymienionych powstające aplikacje będą także obsługiwać systemy bezpieczeństwa, takie jak automatyczne wzywanie pomocy (E-call) czy elektroniczny system ostrzegania przez kolizjami (Pre-crash alert).

W praktyce komputer pokładowy będzie więc asystować kierowcy podczas jazdy, dostarczając mu informacji o natężeniu ruchu, warunkach pogodowych czy opłatach za przejazd po autostradzie. Dzięki lepszej dostępności danych wirtualne znaki drogowe będą wyraźnie wyświetlane na konsolecie. Powinna istnieć także możliwość połączenia funkcjonalności programów służących rozrywce (radio, telewizja, odtwarzanie filmów) tworzonych przez różne firmy. Wygodny dostęp do Internetu oferowany przez architekturę Intela powinien ułatwić z kolei korzystanie z mobilnych aplikacji biurowych. Warto także wspomnieć o planach stworzenia uniwersalnego systemu rozliczania opłat za przejazdy, parking czy benzynę tankowaną na stacjach.

MODEL BIZNESOWY

Na tym etapie prowadzone są badania nad stworzeniem modelu finansowego budowanego systemu. Jaki sposób rozliczeń najlepiej przyjmie się na rynku – opłaty uzależnione od liczby użytkowników, wykorzystania systemu, a może stały abonament? Do którego z nich będzie najłatwiej przyzwyczaić użytkowników? Jaka technologia potrzebna jest do zbudowania i wdrożenia wybranego ostatecznie modelu?

TECHNOLOGIA I ARCHITEKTURA

Niskie koszty są jednym z warunków skutecznego wdrożenia tworzonej architektury. Dlatego podobnie jak w branży komputerowej, urządzenia końcowe w samochodzie – zarówno czujniki, jak i odbiorniki – oraz sieciowe centra przetwarzania danych muszą zostać ustandaryzowane. Ponadto bardzo istotna jest także konsolidacja poszczególnych komponentów systemu w samym pojeździe, ponieważ umożliwi ona uzyskanie wysokiego poziomu synergii – przykładowo inteligentny czujnik oblodzenia trasy może służyć także do obliczania trasy. Co więcej, w samochodach mogą znaleźć zastosowanie najnowsze rozwiązania ze świata IT, takie jak wizualizowanie czy przetwarzanie w chmurze. Niezwykle ważne jest jeszcze jedno – bezpieczeństwo. Wszystko po to, by samochodowy system zapewniający wygodę i rozrywkę pod żadnym względem nie zawiódł jego najistotniejszego elementu – kierowcy i jego pasażerów.

Model AppStore: Miejsce dla niezależnych developerów

Główną zaletą opisanego pomysłu jest to, że wystarczy stworzyć narzędzia dla developerów, by na rynku pojawiło się mnóstwo ciekawych aplikacji. Technologia musi tylko wejść do powszechnego użytku, a w Sieci pojawić się platformy pozwalające na sprzedaż powstających programów.

Wyobraźmy sobie system podobny do AppStore, którego oferta skierowana jest do właścicieli aut. W takim e-sklepie przyszłości być może za parę lat kupimy program TrafficChat Deluxe służący do pogawędek z innymi kierowcami tkwiącymi w korku albo aplikację AutoTrip 2020, która automatycznie naniesie na mapę Google wszystkie odwiedzone przez nas w wakacyjnej podróży punkty wraz ze zdjęciami wykonanymi kamerą zamontowaną w samochodzie.

Dzięki komputerowi pokładowemu działającemu podobnie jak pecet nie będziemy musieli polegać wyłącznie na producentach. W efekcie nowe wersje oprogramowania wgramy, gdy tylko przyjdzie nam na to ochota, a nie gdy zdecyduje o tym firma motoryzacyjna. Wygodniej i taniej byłoby też korzystać z telefonii VoIP za pośrednictwem samochodu niż telefonu komórkowego, pod warunkiem że możliwe byłoby stałe aktualizowanie ustawień sieci WLAN.

Ta wizja urzeczywistni się tylko wtedy, gdy wspólny wysiłek podejmie wielu producentów aut. W przeciwnym razie sprzęt produkowany na niewielką skalę ciągle będzie bardzo kosztowny. Właśnie to, a nie trudności technologiczne, stanowi obecnie największą barierę dla upowszechnienia się nowego, wspaniałego standardu podróżowania samochodem.

Dr inż. Michael Hubner Kieruje zespołem badawczym w ośrodku KIT

Dr inż. Michael Hubner Kieruje zespołem badawczym w ośrodku KIT

Najważniejsze, żeby w samochodach unikać rozwiązań sprzętowo-software’owych przeznaczonych do konkretnych marek. Zamiast tego auto przyszłości powinno wykorzystywać otwarte systemy oferujące możliwości ich programowania za pomocą popularnych i powszechnie dostępnych narzędzi. Dotyczy to w szczególności procesorów z architekturą x86. Jeśli będziemy się tego trzymać, do projektowania aplikacji dla przemysłu samochodowego będą używane standardowe narzędzia takie jak Visual Studio firmy Microsoft.

0
Zamknij

Choć staramy się je ograniczać, wykorzystujemy mechanizmy takie jak ciasteczka, które pozwalają naszym partnerom na śledzenie Twojego zachowania w sieci. Dowiedz się więcej.