Carros inteligentes: uma história continuada

Juntamente com o desenvolvimento dos sistemas mecânicos do carro, os engenheiros procuravam constantemente adicionar algo ao preenchimento eletrônico, para tornar o carro mais seguro, mais fácil de gerenciar e mais inteligente. Hoje, existem todos os pré-requisitos para isso: o setor de TI está se desenvolvendo em um ritmo tremendo, as montadoras estão dispostas a cooperar e conduzir desenvolvimentos promissores, as empresas estão investindo no desenvolvimento de veículos. Enquanto isso, a "mente" dos carros vem se desenvolvendo constantemente há mais de meio século. Todo esse tempo ele assumiu diferentes formas e entrou em diferentes conceitos: da segurança ao entretenimento. A moderna rodada de evolução foi tão longe que não está mais claro se o software define hardware ou hardware - software. Então, é hora de escrever sobre os carros nos Giktayms.

Lembre-se de como tudo começou

A primeira revolução tecnológica na indústria automotiva foi do interesse das empresas automobilísticas nos arrancadores elétricos - eles foram instalados pela primeira vez em 1911. Então, as inovações começaram a preocupar-se com a conveniência do motorista e até mesmo com o entretenimento ao dirigir: em 1925, um isqueiro apareceu, em 1930 - um rádio, em 1956 - uma direção hidráulica, em 1970 - um toca-fitas, em 1984 - airbags. Um ano depois, havia CD players, em 1994 - um painel para diagnóstico por computador de um carro, em 1995 - GPS, em 2000 - USB e Bluetooth, os primeiros sinais de um carro "conectado" a tudo.

A primeira experiência de criação de uma máquina inteligente ocorreu em meados do século XX. General Motors Firebird II - 1956 de quatro lugares com suspensão independente. Sob a caixa de titânio, havia um motor de turbina a gás Whirlfire GT-304 de 200 hp, um pacote elétrico e um sistema de ar condicionado integrado de nível não superior ao do início do século XXI. Em termos de design e ergonomia, o Firebird II continuou a versão de 1953 do carro, que foi chamada de "avião a jato sobre rodas" (os desenvolvedores e engenheiros foram realmente inspirados pelos conceitos de lutadores da época). No entanto, pela primeira vez, o Firebird II introduziu uma estrutura para viajar na estrada do futuro - um sistema de controle complexo que precisava interagir com um fio elétrico incorporado à faixa de rodagem para enviar sinais e servir de guia para os carros mais recentes. Supunha-se que o campo eletromagnético minimizasse situações perigosas na estrada, reduzindo o fator humano. Naquela época, era um modelo ousado demais que causava impacto nas exposições, mas nunca entrava em produção em massa.



Estradas do futuro foram construídas na Europa e nos EUA. O primeiro carro de produção a realmente interagir com eles foi o Citroen DS - o lendário carro de passageiros que ficou em terceiro lugar na classificação de automóveis do século. Motor de baixa potência de 75 hp nada se destacava naqueles dias, mas o carro se distinguia por uma transmissão avançada combinada com direção, freios e suspensão hidropneumática. Esse projeto está à frente do desenvolvimento da indústria automotiva por muitos anos. O Citroen DS conseguiu interagir com a rodovia usando um sinal elétrico, mas não havia dúvida de nenhum piloto automático independente - era mais divertido. A propósito, foi uma popularidade incrível, tecnologia avançada e, embora relativamente ilusória, mas o piloto automático que fez deste Citroen um carro voador Fantomas.



Experiências com computadores de bordo nos anos 60-70. realizado, mas nunca entrou na série. Vale lembrar o experimental Chrysler Plymouth, que foi equipado com um computador de bordo (bem, até onde se pode chamar um computador de bordo, que ocupava metade do banco traseiro) e um gerador para alimentar o sistema exibido no teto do carro. Os testes de laboratório foram realizados por 10 anos, mas não houve dúvida de produção em série.

No entanto, nem a idéia de engenharia nem a imaginação dos futuristas pararam por um minuto - a humanidade procurava nos carros não apenas luxo ou meios de transporte, mas também um assistente inteligente que pudesse facilitar a vida, tornar as estradas seguras, trabalhar para uma pessoa. Esse desejo também se refletiu nos filmes - depois de vários filmes com carros "conversando", os verdadeiros sucessos foram uma série de filmes sobre James Bond com seus carros sofisticados e, é claro, o lendário "Cavaleiro das Estradas". O carro KITT inteligente e bem-humorado, baseado no Pontiac Firebird Trans AM, não só atingiu velocidades de 500 km / he era praticamente invulnerável, como também sabia falar, pilotar o piloto automático completo e controlar todos os dispositivos eletrônicos à distância.



Kitt dentro

Certamente a realidade utilitária não coincidiu com os sonhos dos engenheiros do passado - o comércio e a notória conveniência comercial influenciaram a formação da aparência dos carros inteligentes modernos.

1. As preocupações com o automóvel começaram a se esforçar para satisfazer os requisitos do consumidor em massa, que é estragado pelo setor de TI. Cruise control, dispositivos de mídia para reproduzir conteúdo, telefones embutidos nos anos 80-90 e assim por diante tornaram-se a mente dos carros.
   
   
2. Os fabricantes de tablets e smartphones começaram a pressionar por seus interesses para se integrar aos carros (por exemplo, os tablets Samsung são incorporados em alguns carros da BMW).
   
   
3. Os usuários começaram a exigir mais do material eletrônico: do conteúdo de entretenimento aos sistemas de segurança e a capacidade de trabalhar com alertas sobre o estado do carro.
   

Carros inteligentes modernos

Um dos primeiros protótipos oferecidos pelo Google - Google Car. Este é um mini carro com um nível de autonomia sem precedentes. O carro foi projetado para duas pessoas, possui dois motores, materiais não padronizados da carroceria, é totalmente elétrico, acelera até 25 mph (pouco mais de 40 km / h), é controlado a partir do botão Iniciar e não requer a presença de uma pessoa, exceto como passageiro. Naturalmente, ele é integrado aos serviços do Google - no console central, você pode assistir a vídeos e filmes no Youtube, trabalhar com mensagens e navegar no Chrome. A propósito, o carro também foi construído pelo Google, já que os parceiros anteriores Lexus e Toyota impuseram muitas restrições a experimentos arriscados. A entrada no mercado de massa de veículos pessoais é extremamente difícil e, em dezembro de 2016, o Google (mais precisamente, a Alphabet Holding) reduziu o projeto para criar seu próprio veículo não tripulado. A empresa continua a desenvolver pilotos automáticos, mas já para montadoras convencionais.

Sistemas operacionais para automóveis

Certamente, a maioria dos leitores chegará primeiro ao sistema operacional Android. De fato, esse sistema operacional está presente nos carros, e não apenas nos tablets incorporados. A distribuição do sistema começou com a criação da Open Automotive Alliance, que incluía Google, NVIDIA, Audi, General Motors GM, Honda e Hyundai. Não devemos esquecer o Tesla, a bordo, que são grandes displays de 17 polegadas baseados no Android. No entanto, até agora, o uso desse sistema operacional visa principalmente a criação de recheios informativos e divertidos, incluindo funções de navegação. Em um futuro próximo, a nova plataforma terá que oferecer maior conforto e maior segurança no carro.

O iOS não fica atrás do concorrente e, enquanto o mundo inteiro espera pelo primeiro i-mobile ou i-Car até 2020 (eles dizem que será algo não tripulado com base no BMW i3), a Apple implementou o sistema Apple Carplay, que permite conectar o sistema de controle do carro ao iPhone 5 e superior. Nem todos os carros ainda suportam o sistema, mas a maioria dos principais fabricantes já está na lista. Obviamente, aqui não há dúvida sobre o sistema operacional - apenas a integração dos dispositivos iOS na infraestrutura do computador de bordo. Novamente, o aspecto do entretenimento vem à tona - aqui estão as conversas com as mãos livres e o controle por voz do iTunes. A propósito, o desenvolvimento do Apple UAV é estritamente classificado - tente encontrar algo diferente de frases comuns sobre o projeto Project Titan.

A Microsoft também não fez uma revolução, mas escolheu um vetor de desenvolvimento diferente e visava o controle de voz das funções do carro para não distrair o motorista da estrada. O que acontece com o software da Microsoft para carros pode ser descrito como um smartphone totalmente integrado ao carro. Bem, isto é, você pode esperar piadas da categoria "espere, eu vou estacionar o telefone".

Este ano, a Volvo testará o sistema de direção autônomo do Drive Me. Mais uma vez, o objetivo da autonomia é, até o momento, a conveniência e a segurança do motorista, caso o proprietário do carro queira, por exemplo, jantar ao volante ou digitar algumas mensagens no messenger. Será possível monitorar o ambiente, incluindo o movimento de pedestres, usando uma combinação inteligente de radares, câmeras e lasers. A Volvo se concentra no fato de fabricarem sistemas reais para estradas e consumidores reais.

A Volvo planeja atrair as pessoas mais comuns de diferentes sexos, idades, com diferentes experiências de condução para os testes. Durante os testes, a empresa planeja coletar "terabytes de dados" sobre segurança, usabilidade, experiência do consumidor, fluxos de tráfego, eficiência energética. Com base nesses dados, o sistema será mais desenvolvido. O veículo base para o teste são os XC90s.



No Salão Automóvel de Genebra, em 2015, o estúdio italiano Italdesign Giugiaro apresentou o carro da GEA (há uma versão em que ele era parcialmente um protótipo do Audi A9, alguém se refere ao futuro próximo da Audi) com controle totalmente autônomo. Devido ao fato de o motorista ao volante (controle do joystick) não ter nada para fazer, a GEA tem três modos: um estudo, uma academia e uma sala de relaxamento. No modo de negócios, o salão oferece dois monitores de 19 polegadas e uma inversão de assentos para uma conversa confortável. O modo de bem-estar fornece instruções para a realização de exercícios nas alças embutidas no banco traseiro. Finalmente, o modo Dream fornece ao motorista uma extensa cama de dormir. A atmosfera e a iluminação são selecionadas para todas as opções de trabalho. O carro pode ser controlado a partir de um smartphone através de um aplicativo especial. As características técnicas do conceito também são impressionantes: 4 motores com capacidade total de 775 hp, comprimento de 5370 mm, velocidade máxima de 250 km / h.



Audi apresenta claramente legível

Você não pode deixar a crítica de carros inteligentes sem atenção à lendária e, talvez, a marca mais alemã - BMW. A montadora bávara raramente olha para os outros e está na vanguarda do mercado por meio de design e tecnologia. Segundo o relatório da KPMG, o grupo é líder em tecnologia de veículos inteligentes e não tripulados.



No caso dos carros inteligentes, a história é a seguinte: além das versões não tripuladas, discutidas abaixo, existem carros em série que usam tudo o que foi criado para os carros inteligentes de nosso tempo. No início de 2017, os líderes entre eles eram o BMW i8, o híbrido BMW X5 PHEV e BMW 7 (que, entre outras coisas, projeta dados do painel no pára-brisa, possui um iDrive altamente atualizado e percebe o controle do sensor de gestos). Esses modelos da BMW (como outros) são equipados com um grande número de sensores e são inteligentes do ponto de vista da segurança - eles analisam a situação na estrada e, com uma quantidade enorme de informações em sua memória, literalmente prevêem eventos adversos, impedindo-os. A BMW também possui um cartão SIM da operadora Vodafon, que trabalha em roaming nas redes de quase todas as operadoras móveis do mundo (na Rússia - todas) e transmite informações importantes: ao motorista - sobre a necessidade de outro MOT, nível de bateria, serviços de carro mais próximos, pontos de ajuda e até hotéis, restaurantes, etc., e do motorista - sobre situações críticas na estrada. Portanto, você pode pedir ajuda com um único botão SOS e o operador receberá informações do proprietário e as coordenadas exatas do incidente. Se for impossível alcançar o botão, o próprio carro transmitirá um sinal de socorro a serviços especiais.



X5 com um mecanismo híbrido

Juntamente com a Mobileye e a Intel, a BMW está desenvolvendo um software não tripulado iNEXT e uma plataforma de rede, que será projetada para instalação em veículos importantes e para venda a outras montadoras. Em 2021, a BMW planeja lançar um robomóvel de terceiro nível, que ainda exigirá a presença de uma pessoa (o quarto nível - você pode fazer qualquer coisa, exceto dirigir, o quinto nível - o carro irá para onde você precisar).



É simplesmente impossível tirar os olhos das rodas

Software para automóvel

AUTOSAR (AUTomotive Open System ARchitecture) é uma organização que visa criar uma estrutura de software aberta padronizada para eletrônicos de automóveis, que não sejam sistemas de infotainment. Esse software deve ser escalável (aplicável a diferentes veículos e plataformas), localizado, requisitos de segurança relevantes e manuteníveis durante toda a vida útil do carro. O padrão AUTOSAR aplica-se aos componentes eletrônicos do corpo, trem de força, chassi e sistemas de segurança, bem como sistemas multimídia, telemática e a interface entre o motorista e o carro.

O protocolo eletrônico de bordo padrão da FlexRay é um protocolo de rede de alta velocidade para carros desenvolvido pelo consórcio mundial FlexRay, cofundado pela NXP em parceria com a BMW, DaimlerChrysler, Bosch, GM e Volkswagen. A taxa de transferência de dados atinge 10 Mbps. É dez vezes mais rápido que o barramento CAN moderno (Controller-Area Network) e, além disso, o OBD (diagnóstico a bordo) já obsoleto e muito lento. Os controladores FlexRay trabalharão para controlar as partes do carro em que a questão dos diagnósticos modernos é igual à questão da vida ou morte: motor, transmissão, suspensão, freios, direção. Além disso, o protocolo, em princípio, deve expandir os recursos do controle integrado.

Restrições de segurança automotiva Especificação de ônibus (ASRB 2.0) - um padrão para sistemas eletrônicos de veículos, que também são responsáveis ​​pela segurança física do motorista e dos passageiros.

Pilotos automáticos, parques de estacionamento e sistemas de navegação - software e hardware, sem os quais a direção em breve será difícil de imaginar. Além disso, esses sistemas já possuem uma função de segurança e proteção (por exemplo, chamar serviços especiais em caso de acidente grave) e, no futuro, essa funcionalidade aumentará apenas.

As soluções típicas de IoT (Internet das Coisas) também estão sendo usadas em automóveis: por exemplo, a GM está trabalhando com a IBM para usar o Watson em carros inteligentes.
É impossível não mencionar o principal problema do software para automóveis - ele deve levar em consideração os recursos do ferro, que podem ser usados ​​por mais de dez anos, o que significa que deve haver recursos avançados de atualização. Melhor ainda, o software está adiantado.

Você pode ler mais sobre o software para carros inteligentes no Compress .

Tanta coisa foi escrita sobre o Tesla em grandes detalhes que é até chato falar sobre isso. Mas para não mencionar este projeto é simplesmente impossível. Em primeiro lugar, devido à autonomia exclusiva de um carro serial: um conjunto de sensores protege o carro contra colisões e uma câmera de 360 ​​graus reconhece as marcações nas estradas, cruzamentos, outros carros e veículos, pedestres. Assim, o carro regula independentemente o controle e a velocidade. No processo de uso do carro, o piloto automático aprende e, ao mesmo tempo, transfere dados para os servidores da Tesla Motors, cujos funcionários analisam e aprimoram o sistema.

O preenchimento eletrônico do Tesla Model S é baseado no sistema de informações e controle de dois processadores Tegra3, o primeiro responsável por instrumentos e sensores, e o segundo é para entreter e informar o motorista através de uma tela de 17 polegadas. O software é baseado no kernel do Linux e em um shell especial desenvolvido pela Tesla Motors. As atualizações de software são lançadas com bastante frequência e são baixadas "over the air".



Tesla model x

A Faraday Future é uma startup da Califórnia financiada pela empresa chinesa LeEco, que está tentando criar seu ecossistema e produzir literalmente tudo. Já pelo nome do projeto, está claro que estamos falando de um veículo elétrico inteligente e, a partir dele, é óbvio que os criadores da startup consideram a Tesla o principal concorrente. Após uma série de rumores de falência e o fracasso do projeto, a empresa apresentou o crossover em série Faraday Future FF 91 totalmente elétrico em um design aerodinâmico bastante incomum. O carro acabou por ser global (5250 mm de comprimento, 3200 mm de distância entre eixos) e ergonômico, com um baixo coeficiente de arrasto (0,25). A arquitetura de plataforma variável (VPA) nativa inclui 4 motores elétricos e uma bateria. O poder dos motores elétricos no total - 1050 hp, aceleração para centenas em 2,4 segundos.

As tecnologias Faraday também são impressionantes: 10 câmeras de uso geral, 13 sensores de radar, 12 sensores ultrassônicos e um scanner 3D LIDAR (a versão a laser do radar, a própria pipka no capô). No carro, você pode configurar contas FFID que "reconheçam" o motorista de vista e configurar imediatamente as opções do carro para ele.

By the way, este crossover ainda é uma versão suave do carro elétrico chinês, o primeiro conceito tinha um design super ousado. As coisas estão indo com sucesso variado: em novembro de 2016, a LeEco anunciou falta de fundos e austeridade e, poucos dias atrás, na CES em Las Vegas, o crossover foi apresentado ao público, mas não sem falhas técnicas. O início da produção em massa está previsto para 2018 - em breve veremos como termina a história da rival chinesa Tesla.



Uma das áreas de aplicação mais promissoras para veículos não tripulados é o transporte de carga, usado na construção, indústria e agricultura. A Mercedes criou o drone Future Truck 2025, projetado para percorrer grandes rotas. As funções do piloto automático são implementadas com base em câmeras duplas, sensores, radar e tecnologia "ponto cego". Radares especiais ouvem e examinam a estrada, avaliando o terreno ou, por exemplo, captando sinais especiais de veículos de emergência. Durante o piloto automático, o motorista deve estar dentro, mas pode relaxar confortavelmente com um tablet nas mãos. Para controlar o carro em um ambiente urbano, esse caminhão precisa de um motorista.



É assim que apresentamos o caminhoneiro do futuro

Os testes da versão não tripulada começaram e o KamAZ russo. O KamAZ, juntamente com a Cognitive Technologies e o VIST Group, está implementando um projeto de veículo não tripulado que controlará os pedais de acelerador e freio, volante e transmissão automática. O protótipo foi baseado na série KamAZ-5350, na qual estão instaladas quatro câmeras, três radares e um lidar, um sensor óptico ativo, atuando como um telêmetro a laser. O cockpit abriga os controles e dois computadores conectados por uma rede local Ethernet. O KAMAZ não tripulado usa tecnologia passiva de visão computacional: um caminhão detecta obstáculos em seu caminho em menos de 0,3 segundos, reconhece sinais de trânsito e sinais de trânsito. Ao contrário dos veículos não tripulados estrangeiros,O KAMAZ está imbuído da realidade russa e não funciona com base no reconhecimento de marcas de estrada impressas em uma estrada perfeitamente plana.



Podemos dizer com confiança que vivemos em uma era de carros inteligentes que pertencerão a um de três grupos: carros familiares cheios de eletrônicos, veículos não tripulados e assistentes eletrônicos. Um bom exemplo disso são os smartphones VW iBeetle com o ecossistema da Apple que não são mencionados acima, mas estão presentes no mercado de carros inteligentes - todos os sistemas elétricos a bordo são integrados ao iPhone e até mesmo a picape Ford F-150 com controle de voz, complicada e desajeitada. Estes são carros de série disponíveis para compra e prontos para trabalhar para o proprietário. De qualquer forma, é óbvio que o desenvolvimento do componente eletrônico e de software dos carros se desenvolverá, buscando um compromisso entre as necessidades de segurança, o componente de informação e o entretenimento.

Mas, acima de tudo, quero que, apesar das enormes possibilidades da eletrônica, algo subjetivo permaneça, mas o principal é o prazer de dirigir.