Автомобили становятся все более интеллектуальными, благодаря системам навигации и информации и тому, как эти системы взаимодействуют между собой.
В сериале 1980-х «Рыцарь дорог» главный герой, Майкл Найт, боролся за справедливость с помощью Китта, наделенного искусственным интеллектом автомобиля Pontiac Firebird Trans Am. Эти двое дружелюбно болтали, Китт обладал способностями распознавать и реагировать на окружающие объекты, прокладывать маршруты и искать информацию о текущем окружении Найта и его заклятых противниках. Китт мог даже управлять сам собой. Тридцать лет спустя многие функции выдуманного Pontiac стали реальностью.
Современные автомобили могут иметь до 200 датчиков, измеряющих все от давления в шинах до температуры лобового стекла. Топовая модель Lexus располагает 67 микропроцессорами, даже самая дешевая машина в мире – Tata Nano – оснащена дюжиной их. Управляемая голосом спутниковая система навигации используется миллионами людей повседневно. Оснащенный радаром круиз-контроль автоматически регулирует скорость машины в движении. Некоторые автомобили даже могут парковаться самостоятельно.
Из полностью механических устройств, которыми когда-то являлись машины, они становятся электронными. «Интеллектуальные автомобили» могут играючи подсоединяются к спутникам и информационным сетям, а в скором времени и напрямую к другим транспортным средствам, способны изменить управление машиной, не давая водителю заблудиться, угодить в пробку или попасть в аварию. Возможность подключения делает более увлекательными развлечения и увеличивает продуктивность работы, как для пассажиров, так и для водителя – привлекательное предложение, например для американцев, которые по статистике проводят в машинах в среднем 45 часов в месяц. Также возникает ниша для новых бизнес моделей, построенных вокруг интеллектуальных автомобилей, от динамических страховок и платных дорог до «объединения» автомобилей и локальных рекламных объявлений. «Можно перестать рассматривать автомобиль как единую систему - заявляет Rahul Mangharam, инженер Университета Пенсильвании. – и расценивать ее как часть сети».
Все началось со спутниковой навигации.
Наиболее известная интеллектуальная автомобильная технология – это спутниковая навигация, которая использует систему спутниковой навигации (GPS) в совокупности с картой дорог для прокладки маршрутов и нахождения «точек интереса». В Америке в 2005-ом году было менее 3 миллионов навигационных устройств, из которых около половины были встроены в автомобиль. Но встроенные системы дорогие, не гибкие и могут быстро устареть. Водители взяли инициативу в свои руки: сейчас из более 33 миллионов устройств приблизительно 90% являются портативными навигаторами, крепящимися к приборной панели или лобовому стеклу.
Многие сейчас подключают интернет в машину через портативные устройства: коммуникаторы. «Двухстороннее интернет соединение дает доступ к улучшенной навигации, а также позволяет собирать и группировать информацию от большого числа транспортных средств», - замечает Dev Khare из Venrock’а, инвестиционной компании Силиконовой Долины, которая вкладывает деньги в технологии интеллектуальных автомобилей. Примером такой дополнительной информации служит Openstreetmap, проект создания общедоступных карт посредством GPS данных от автомобилей поблизости, или Trapster, непрерывно обновляемая база данных полицейских датчиков скорости, составленная на основе отчетов пользователей программы.
Компания Inrix, поставщик информации о движении в Сиэтле, строит свою бизнес модель на основе данного подхода. Она комбинирует сообщения от статичных датчиков на дорогах с GPS данными о движении дорожного трафика, поступающими через беспроводные соединения от более чем миллиона мобильных транспортных средств. Эта информация поступает на навигаторы и коммуникаторы, чтобы надлежащим образом перестраивать движение в случае, например, аварий. Компания может также прогнозировать автомобильные потоки в конкретном месте в конкретное время.
Информация, предназначенная конкретной машине, также открывает новые возможности. Некоторые страховые компании, например, предлагают динамические схемы страхования, использующие GPS для определения размера выплат в зависимости от километража, стиля вождения и мест движения и парковки. Подобным образом, возможность сделать автомобиль частью сети изменяет саму идею владения машиной. Zipcar, крупнейшая система автомобилей "по обмену", объединяет 6000 транспортных средств и 275000 их водителей в Лондоне и части Северной Америки – около половины всех "обменных" машин по всему миру. Эта модель базируется на встроенных технологиях. «Это первое крупное представление системы совместного пользования автомобилями», - говорит Scott Griffith, глава фирмы.
Авто, доступные по системе Zipcar, сообщают о своем местоположении в центр управления, таким образом, другие участники системы могут найти их через интернет или телефон. Для участия на лобовом стекле автомобиля должна быть карта со встроенным беспроводным чипом. Автомобили и отделы обработки данных через беспроводное соединение позволяют Zipcar гибко выбирать необходимое. «Каждая машина, в Zipcar, дает эффект уменьшения дорожного потока на 20 автомобилей, - говорит Griffith – в среднем пользователи этой системы экономят более $5000, по сравнению с автовладельцами».
Транспорт станет общаться с транспортом.
Следующим шагом является возможность общения автомобилей через vehicle-to-vehicle (V2V) сети, а также со шлагбаумами и светофорами через vehicle-to-infrastructure (V2I). Новый беспроводной стандарт Dedicated Short Range Communication (DSRC) – разновидность Wi-Fi для авто – предоставляет высокоскоростное соединение на расстоянии до километра между машиной и другим автомобилем либо объектом инфраструктуры. До сих пор технология в основном используется на электронных пропускных пунктах, но она имеет и другое потенциальное использование.
DSRC может быть задействована, например, для предупреждения соседних автомобилей о резком торможении или о срабатывании подушки безопасности, таким образом оповещаются машины вне зоны видимости, что позволяет избежать аварий или уменьшить их число. Систему можно использовать для создания специальных сетей для передачи данных между автомобилями с целью сообщить о наледи на дороге (данные от системы блокировки проскальзывания) либо согласовывать колонны автомобилей – группы, движущиеся вместе на небольшом расстоянии под автоматическим управлением. Еще один вариант использования – сигнализация о приближении машин аварийных служб и обеспечение сигналов светофоров, способствующих их движению и движению автобусов.
Технология V2V основана на эффекте сети – она бесполезна для одиночного пользователя – но сеть может разрастись на удивление быстро. Доктор Mangharam, говорит, что проведенные им искусственные симуляции и дорожные тесты в Питтсбурге, выполненные в связи с исследованиями General Motors, выявили преимущества V2V даже при всего 3-5% оборудованных автомобилей, обменивающихся все 4 видами данных: место, скорость, направление и время. Такие дополнительные сведения, получаемые этими водителями, положительно влияют на весь транспортный поток. Доктор Mangharam считает, что технология будет внедрена, по меньшей мере, через десятилетие.
Распространение технологии V2I, за пределы управления шлагбаумами, похоже, сильнее всего проявится в Японии, где исследователи тестируют использующие видеокамеры светофоры и инфракрасные сигналы для взаимодействия с приближающимися автомобилями. Такая система может подсказать, какую полосу занять на подъезде к перекрестку, чтобы не мешать движению других автомобилей или пропустить машину скорой помощи, что значительно повышает безопасность. Японское правительство планирует широко распространить данную систему после 2010-ого года в сотрудничестве с производителями автомобилей, которые обеспечат новые модели поддержкой соответствующих технологий.
Такого сотрудничества недостает везде, где изготовители авто по понятным причинам неохотно идут на добавление новых функций, так как власти еще не создали необходимые объекты инфраструктуры. «Это проблема яйца и курицы», - говорит Dr Mangharam, он полагает, что модернизация всех светофоров и перекрестков в Америке обойдется в $4.5 биллиона.
Коммерческие автомобили должны первыми открыть дорогу. Интеллектуальные автомобили обсуждаются дорожными инспекциями, грузовыми и дорожными службами, управляющими стоянками и заставляют следовать правилам. Внедрение технологий может быть санкционировано правительством, как в случае с немецкой системой Toll Collect, динамической системой дорожных сборов для грузовиков весом 12 тонн и более, работающей с 2004-ого года. Toll Collect использует данные со спутников, придорожных датчиков и мобильных телефонов для установки каждого конкретного денежного сбора. Более 900000 транспортных средств зарегистрированы по этой системе, и имеются планы распространения ее по Европе с 2012 года. В конечном счете она может распространиться и на обычные машины.
Нарушение связи.
Найдет ли это одобрение у водителей? Вождение уже подразумевает большую степень доверия: люди, которые не знают друг друга, повседневно подвергаются рискованному взаимодействию. Это доверие и то, что его вызывает, не может передаваться посредством V2V системы, где неисправный сигнал может вызвать дорожные неурядицы или затруднения движения. Другая проблема – приватность. Машины ассоциируются с собственной закрытой для внешних проникновений зоной свободы, даже если в реальности стоят в пробке бампер к бамперу. Использование GPS и дорожных датчиков для слежения и установки скорости автомобиля уже не пользуется популярностью и вызывает споры.
В случае ощутимых преимуществ, водители готовы положиться на интеллектуальные сети своих авто и даже ради этого пожертвовать приватностью. Например, первые примеры внедрения систем динамического страхования: водители платят меньшие взносы, в обмен на то, что позволяют страховщикам следить за собой. Новые технологии помогут находить парковочные места, избегать пробок и предупреждать аварии. «К 2045 году будет невозможно столкнуться с другим автомобилем или выехать с дороги без серьезного намерения сделать это», - говорит Scott McCormick из Connected Vehicle Association, промышленной ассоциации основанной для продвижения интеллектуальных технологий в авто. Нарушение правил станет практически невозможным, но, безусловно, не исчезнет полностью.
Так зачем же управлять автомобилем вообще? Исследователи в нескольких университетах сконструировали автономные машины для участия в соревнованиях проводимых вооруженными силами США в 2007-ом. Некоторые технологии уже запущены в производство: Lane-Keeping Assist от Toyota, например, может легко взять на себя управление на длинных прямых участках шоссе, но компания пока рекомендует не убирать рук от руля. Команда инженеров с Alberto Broggi во главе в Университете Пармы сделала самоуправляющуюся машину, которая будет опробована этим летом в условиях итальянского городского движения, что является значительным экспериментом. А Sven Beiker, директор CarLab Стэнфордского Университета, прогнозирует, что автоматическое вождение в некоторых ситуациях, как, например, в пробке или при ровном движении по автостраде, может стать достаточно надежным для общего использования за десятилетие. Китт мог бы гордиться.
|
