Vehículos no tripulados para principiantes.

Acerca de los automóviles no tripulados constantemente noticias de última hora, pero ¿qué sucede realmente en esta área? ¿Cómo conducen los drones? ¿Quién los produce? ¿Por qué todavía no conducen en masa por las calles? Tratemos de poner todo en los estantes.


Versión inicial del dron Lyft

¿Qué es un vehículo no tripulado?

Este es un automóvil equipado con un sistema de control automático, capaz de moverse del punto A al punto B sin intervención humana.

Cómo funcionan los vehículos no tripulados

Para llegar al destino, un vehículo no tripulado debe conocer la ruta, comprender el entorno, cumplir con las normas de tránsito e interactuar correctamente con los peatones y otros usuarios de la carretera. Para cumplir con estos requisitos, el dron utiliza las siguientes tecnologías:

• Cámaras : detección visual de objetos, como señales y señales viales.
• Radar : identificando obstáculos y objetos delante y detrás, así como determinando la distancia a ellos
• Lidar : similar al radar, pero mucho más claro y le permite detectar objetos alrededor del automóvil (vista completa de 360 ​​grados)
• AI (inteligencia artificial) : el cerebro de una máquina. Procesa datos de cámaras y sensores, conduce un automóvil y toma decisiones.

Niveles de autonomia

Una organización llamada SAE International ha hecho una buena acción y estandarizó 5 niveles de autonomía a los que se adhieren todos los jugadores en el mercado:

• Nivel 0 - Sin automatización : el conductor debe controlar todo: el volante, el freno y la gasolina. Coche ordinario
• Nivel 1 - Asistencia al conductor : el automóvil ayuda a reducir la velocidad o acelerar. Coches con control de crucero: se trata del nivel 1.
• Nivel 2: Automatización parcial : un automóvil puede controlar simultáneamente la aceleración y el frenado, pero una persona debe controlar la situación y estar listo para tomar el control. El ejemplo más llamativo del nivel 2 es Tesla.
• Nivel 3 - Automatización condicional : el automóvil puede controlar completamente el movimiento, pero en algún momento puede solicitar tomar el control. Se rumorea que el Audi A8 2018 es capaz de hacer todo esto, pero hasta ahora no hay revisión.
• Nivel 4 - Alta automatización : conoce todo lo que el nivel 3 puede hacer, pero también puede hacer frente a situaciones de tráfico más difíciles. En general, puede soltar el volante y no hacer nada, pero si el automóvil no puede tomar una decisión, se lo notificará y se estacionará suavemente al costado de la carretera. Empresas como Waymo o Aptiv anuncian el cuarto nivel.
• Nivel 5 - Automatización completa : autonomía total, no se requiere la participación humana. La máquina misma toma una decisión en cualquier situación, el volante puede estar ausente.

Niveles de autonomía de 0 a 5

Jugadores clave del mercado

La mayoría de los fabricantes de automóviles se dieron cuenta de que el futuro está en los vehículos no tripulados y se apresuraron a abrir nuevos departamentos y comprar nuevas empresas. Además de los fabricantes de automóviles, no solo muchas nuevas empresas participan en la carrera, sino también gigantes de TI como Google, Yandex y Apple. Aquí están los más básicos.

Motores generales

Como uno de los principales fabricantes de automóviles, GM gastó una tonelada de dinero para mantenerse a la cabeza de los automóviles no tripulados. En 2016, adquirió la startup Cruise Automation, que estaba desarrollando un dron, por más de $ 1 mil millones . Cruise invirtió un total de $ 2.25 mil millones en inversión de SoftBank y $ 1.1 mil millones de GM en 2018. Para dominar aún más el mercado de la autonomía, GM también adquirió un fabricante de LIDAR. GM está probando sus drones en San Francisco con planes de expandirse a Nueva York. Los primeros viajes comerciales de drones están programados para 2019.

Waymo (líder tecnológico)

La startup más antigua, fue fundada en 2009. Por el momento, se considera el vehículo no tripulado más avanzado. Con un precio de $ 175 mil millones (!), Waymo ya condujo un total de 10 millones de millas con automóviles Chrysler, Honda y Jaguar. Más recientemente, Waymo anunció planes para comprar otros 62,000 Fiat Chrysler para un futuro taxi no tripulado pagado.

Uber

Después de una demanda muy seria de Waymo, Uber se puso un poco tembloroso. Luego se tambalearon después de un accidente como resultado del cual murió una persona. Sin embargo, Uber no se rindió, y junto con socios como Volvo y Daimler recaudaron $ 500 millones en inversiones de Toyota. Temporalmente, los drones Uber no conducen de forma independiente, sino que son conducidos por conductores, que digitalizan simultáneamente ciudades en mapas HD. Probablemente en el futuro, Uber integrará vehículos no tripulados en su servicio de taxi.

Lyft (servicio de taxi, competidor Uber)

En comparación con la agresiva expansión y comercialización de Uber, el enfoque de Lyft está más centrado. Lyft se asoció con Aptiv, quien estuvo al borde de la bancarrota. Juntos hicieron más de 5,000 viajes pagados en drones (con un total de 20 autos) en Las Vegas. Al ordenar un taxi Lyft, el pasajero puede elegir un taxi no tripulado.

Tesla

Tesla tiene una perspectiva completamente diferente sobre el futuro no tripulado. Elon Musk cree que el dron solo puede funcionar en una cámara (después de todo, una persona controla un automóvil con solo un par de ojos), sin lidares. A pesar del hecho de que los autos Tesla tienen funciones de piloto automático, todavía pisotean el tercer nivel de autonomía, y también hay suficientes accidentes debido al piloto automático.

Baidu

Baidu ha estado sacudiendo el barco local de drones chinos desde 2014. En 2017, anunció Apollo, una plataforma de código abierto (abierta) para vehículos no tripulados. Baidu tenía como objetivo la producción en masa de vehículos no tripulados desde 2019 hasta 2020, pero sus posibilidades se vieron sacudidas después de que varios especialistas en IA abandonaron la compañía (incluido Lu Qi).

¿Por qué tanto tiempo?

Waymo se fundó en 2009 y solo ahora están más o menos listos para viajes comerciales (e incluso dentro de la soleada California). Es decir, después de casi 10 años. ¿Por qué tanto tiempo? Aunque la carrera tecnológica no tripulada se ha acelerado en los últimos 5 años, todas las empresas están experimentando problemas comunes:

Lidar

Lidar es esencialmente un sistema láser que constantemente gira y "dispara" un láser de 360 ​​grados, dando la distancia a cada punto que logramos medir. Aquí hay un video para mayor claridad:


Desafortunadamente, el lidar cuesta mucho dinero (de 500 000 rub por 1 pieza), y necesitan muchos de ellos en un automóvil no tripulado (2-5 piezas). No hay forma de deshacerse de él, porque solo el radar y las cámaras no son suficientes para navegar claramente por el terreno.

Varias compañías están trabajando para reducir el costo de lidar y producir un nuevo lidar de estado sólido barato (sin elementos rotativos), pero estos productos aún están en desarrollo.

AI (Inteligencia Artificial)

Como se indicó anteriormente, la IA es el corazón del automóvil. La IA determina los objetos de las cámaras, trata de adivinar quién es (perro, persona, automóvil, señal de tráfico, etc.), cómo se comportarán los peatones y otros automóviles. Para que tal inteligencia artificial funcione, los ingenieros le "suministran" enormes cantidades de datos para que se puedan entrenar algoritmos especiales sobre estos datos. Cuantos más datos de entrada de calidad, mejor funcionarán los algoritmos.

Aunque los algoritmos han avanzado mucho, siguen siendo estúpidos como un niño de 2 años. Un ejemplo sorprendente es el incidente con el dron Uber (debido a que una persona murió), el algoritmo no pudo reconocer a la persona en el camino (en otras cosas, ya que el conductor no tuvo tiempo de notarlo). Pero además de una persona, uno también debe "ver" muchos otros objetos: cada automóvil, señal de tráfico, semáforo, poder determinar carriles y muchas otras cosas.

Condiciones climáticas

Para ser sincero, casi ningún vehículo no tripulado puede conducir normalmente en condiciones de nevadas o fuertes lluvias. La excepción es la Universidad del MIT. Los muchachos aprendieron a navegar a través de los moldes de la carretera debajo del automóvil.

Cartografía

Los mapas simples y la precisión simple del GPS (error de 3-10 metros) no son adecuados para drones, el automóvil necesita comprender dónde está con precisión de centímetros. A pesar del hecho de que el dron tiene un montón de sensores, es necesario tener información precisa sobre el área circundante (geometría de las marcas viales, límites viales, señales viales más cercanas, etc.). Toda esta información se encuentra en las llamadas tarjetas HD.


Uno de los autos de Google Street View

Para mantener actualizada la cartografía, los vehículos cartográficos especiales ( automóviles especiales con cámaras y lidares) deben conducir por las calles y "digitalizarlos". Por lo tanto, con la llegada de la carrera de drones, la carrera de cartografía comenzó entre compañías como Here, TomTom, DeepMap, lvl5, Carmera, Google y otras. En el siglo XXI, los datos son oro nuevo.

La infraestructura

Los vehículos no tripulados requieren una nueva infraestructura vial. Y no solo la infraestructura, sino la infraestructura inteligente en la que los automóviles podrían comunicarse no solo con la infraestructura en sí (letreros, semáforos, etc.), sino también con otros automóviles . Aquí hay algunos términos básicos:

• V2V (vehículo a vehículo) : los automóviles intercambian información directamente entre ellos
• V2I (vehículo a infraestructura) : los automóviles intercambian información con la infraestructura vial
• V2P (vehículo a peatón) : los automóviles intercambian información con los peatones (por ejemplo, un automóvil ve el teléfono inteligente de un peatón y entiende que hay una persona)

Por ejemplo, un automóvil circula por una carretera y una señal de tráfico a 300 metros al frente dice "Soy tal y tal señal, estoy allí". Un vehículo no tripulado podrá comprender de antemano lo que se avecina y planificar sus acciones de acuerdo con esta información.

Confianza humana

La gente todavía no confía en los vehículos no tripulados. Según un estudio de Reuters e Ipsos, solo el 38% de los hombres y el 17% de las mujeres dijeron que se sentirían cómodos en un vehículo no tripulado. En realidad, no es sorprendente, la tecnología de los vehículos no tripulados es bastante joven, la gente no tuvo tiempo de acostumbrarse. Los fabricantes de automóviles y las nuevas empresas aún no se han ganado la confianza de las personas.

Que sigue

Estamos presenciando cómo los vehículos no tripulados aparecen lentamente en nuestras carreteras. Es poco probable que en los próximos 5 años los veamos como un fenómeno de masas: ni los algoritmos ni la infraestructura han crecido todavía. Sin embargo, con el advenimiento de V2V / V2I, pueden aparecer zonas especiales de vehículos no tripulados, donde será posible llamar al Uber / Yandex habitual y conducir durante media hora para trabajar.