Veículos não tripulados para iniciantes

Sobre carros não tripulados constantemente exibem notícias, mas o que realmente acontece nessa área? Como os drones dirigem? Quem os produz? Por que eles ainda não dirigem em massa pelas ruas? Vamos tentar colocar tudo nas prateleiras.


Versão inicial do drone Lyft

O que é um veículo não tripulado

Este é um carro equipado com um sistema de controle automático que pode passar do ponto A ao ponto B sem intervenção humana.

Como funcionam os veículos não tripulados

Para chegar ao destino, um veículo não tripulado deve conhecer a rota, entender o meio ambiente, cumprir as regras de trânsito e interagir corretamente com os pedestres e outros usuários da estrada. Para atender a esses requisitos, o drone usa as seguintes tecnologias:

• Câmeras : detecção visual de objetos, como marcações e sinais de trânsito
• Radar : identificando obstáculos e objetos à frente e atrás, além de determinar a distância a eles
• Lidar : semelhante ao radar, mas muito mais claro e permite detectar objetos ao redor do carro (visão completa de 360 ​​graus)
• AI (inteligência artificial) : o cérebro de uma máquina. Ele processa dados de câmeras e sensores, dirige um carro e toma decisões.

Níveis de autonomia

Uma organização chamada SAE International fez uma boa ação e padronizou 5 níveis de autonomia aos quais todos os participantes do mercado aderem:

• Nível 0 - Sem automação : O motorista deve controlar tudo - o volante, o freio e o gás. Carro comum.
• Nível 1 - Assistência ao motorista : O carro ajuda a desacelerar ou acelerar. Carros com controle de cruzeiro - trata-se do nível 1.
• Nível 2 - Automação Parcial : Um carro pode controlar simultaneamente a aceleração e a frenagem, mas uma pessoa deve monitorar a situação e estar pronta para assumir o controle. O exemplo mais impressionante do nível 2 é Tesla.
• Nível 3 - Automação Condicional : O carro pode controlar totalmente o movimento, mas em algum momento pode pedir para assumir o controle. Há rumores de que o Audi A8 2018 é capaz de fazer tudo isso, mas até agora não há revisão.
• Nível 4 - Alta automação : sabe tudo o que o nível 3 pode fazer, mas também pode lidar com situações de tráfego mais difíceis. Em geral, você pode soltar o volante e não fazer nada, mas se o carro não puder tomar uma decisão, ele o notificará e estacionará suavemente na berma da estrada. Empresas como Waymo ou Aptiv anunciam o quarto nível.
• Nível 5 - Automação total : total autonomia, a participação humana não é necessária. A própria máquina toma uma decisão em qualquer situação, o volante pode estar ausente.

Níveis de autonomia de 0 a 5

Principais intervenientes no mercado

A maioria dos fabricantes de automóveis percebeu que o futuro está em veículos não tripulados e correu para abrir novos departamentos e comprar startups. Além dos fabricantes de automóveis, não apenas muitas startups estão participando da corrida, mas também gigantes de TI como Google, Yandex e Apple. Aqui estão os mais básicos.

Motores gerais

Como uma das principais montadoras, a GM gastou uma tonelada de dinheiro para permanecer na liderança de carros não tripulados. Em 2016, ele adquiriu a startup Cruise Automation, que estava desenvolvendo um drone, por mais de US $ 1 bilhão . Cruise investiu um total de US $ 2,25 bilhões em investimentos do SoftBank e US $ 1,1 bilhões da GM em 2018. Para dominar ainda mais o mercado de autonomia, a GM também adquiriu um fabricante de lidar. A GM está testando seus drones em San Francisco com planos de expansão para Nova York. As primeiras viagens comerciais de drones estão agendadas para 2019.

Waymo (Líder de tecnologia)

A startup mais antiga, foi fundada em 2009. No momento, é considerado o veículo não tripulado mais avançado. Com preço de US $ 175 bilhões (!), Waymo já dirigia um total de 16 milhões de quilômetros com carros Chrysler, Honda e Jaguar. Mais recentemente, a Waymo anunciou planos de comprar outros 62.000 Fiat Chrysler para um futuro táxi não tripulado pago.

Uber

Após um processo muito sério de Waymo, o Uber ficou um pouco instável. Então eles cambalearam após um acidente, como resultado do qual uma pessoa morreu. No entanto, o Uber não desistiu e, juntamente com parceiros como Volvo e Daimler, levantou US $ 500 milhões em investimentos da Toyota. Temporariamente, os drones do Uber não dirigem de forma independente, mas são conduzidos por motoristas, digitalizando simultaneamente cidades em mapas em HD. Provavelmente no futuro, a Uber integrará veículos não tripulados em seu serviço de táxi.

Lyft (serviço de táxi, concorrente Uber)

Comparada à expansão agressiva e ao marketing da Uber, a abordagem da Lyft é mais focada. A Lyft fez parceria com a Aptiv, que estava à beira da falência. Juntos, eles fizeram mais de 5.000 viagens pagas em drones (com um total de 20 carros) em Las Vegas. Ao pedir um táxi Lyft, o passageiro pode escolher um táxi não tripulado.

Tesla

Tesla tem uma perspectiva completamente diferente sobre o futuro não tripulado. Elon Musk acredita que o drone pode funcionar apenas em uma câmera (afinal, uma pessoa controla um carro com apenas um par de olhos), sem lidares. Apesar do fato de os carros da Tesla terem funções de piloto automático, eles ainda pisam no terceiro nível de autonomia e também há acidentes suficientes devido ao piloto automático.

Baidu

O Baidu está balançando o barco local de drones chineses desde 2014. Em 2017, anunciou a Apollo, uma plataforma de código aberto (aberto) para veículos não tripulados. O Baidu visava a produção em massa de veículos não tripulados de 2019 a 2020, mas suas chances foram abaladas depois que vários especialistas em IA deixaram a empresa (incluindo Lu Qi).

Por que tanto tempo?

Waymo foi fundada em 2009 e só agora eles estão mais ou menos prontos para viagens comerciais (e até mesmo na ensolarada Califórnia). Ou seja, depois de quase 10 anos. Por que tanto tempo? Embora a corrida tecnológica não tripulada tenha se acelerado nos últimos 5 anos, todas as empresas estão enfrentando problemas comuns:

Lidar

O Lidar é essencialmente um sistema de laser que constantemente gira e "dispara" em um laser de 360 ​​graus, fornecendo a distância para cada ponto que conseguimos medir. Aqui está um vídeo para maior clareza:


Infelizmente, o lidar custa muito dinheiro (de 500.000 esfregões por 1 peça), e eles precisam de muitos deles em um carro não tripulado (2 a 5 peças). Não há como se livrar disso, porque apenas o radar e as câmeras não são suficientes para navegar claramente no terreno.

Várias empresas estão trabalhando para reduzir o custo do lidar e produzir um novo e barato lidar em estado sólido (sem elementos rotativos), mas esses produtos ainda estão em desenvolvimento.

AI (Inteligência Artificial)

Como afirmado acima, a IA é o coração do carro. A IA determina os objetos das câmeras, tenta adivinhar quem é (cachorro, pessoa, carro, sinal de estrada etc.), como os pedestres e outros carros se comportarão. Para que essa inteligência artificial funcione, os engenheiros o "alimentam" com enormes quantidades de dados para que algoritmos especiais possam ser treinados com esses dados. Quanto mais dados de qualidade, melhores os algoritmos funcionarão.

Embora os algoritmos tenham avançado muito, ainda são estúpidos como uma criança de 2 anos. Um exemplo impressionante é o incidente com o drone Uber (devido ao qual uma pessoa morreu), o algoritmo não conseguiu reconhecer a pessoa na estrada (em outras coisas, porque o motorista não teve tempo de notá-la). Mas, além de uma pessoa, é preciso também "ver" muitos outros objetos - todo carro, sinal de trânsito, semáforo, pode determinar faixas e muitas outras coisas.

Condições meteorológicas

Para ser honesto, quase nenhum veículo não tripulado pode dirigir normalmente nas condições de queda de neve ou chuva forte. A exceção é a Universidade do MIT. Os caras aprenderam a navegar pelos moldes da estrada sob o carro.

Cartografia

Mapas simples e precisão simples de GPS (erro de 3 a 10 metros) não são adequados para drones, o carro precisa entender onde está com precisão de centímetro. Apesar do drone possuir vários sensores, é necessário obter informações precisas sobre a área circundante (geometria das marcações, limites da estrada, sinais de trânsito mais próximos etc.). Toda essa informação está nos chamados cartões HD.


Um dos carros do Google Street View

Para manter a cartografia atualizada, carros cartográficos especiais ( carros especiais com câmeras e lidares) devem dirigir pelas ruas e “digitalizá-los”. Assim, com o advento da corrida dos drones, a corrida de cartografia começou entre empresas como Here, TomTom, DeepMap, lvl5, Carmera, Google e outras. No século 21, os dados são ouro novo.

A infraestrutura

Veículos não tripulados requerem nova infraestrutura rodoviária. E não apenas infraestrutura, mas infraestrutura inteligente na qual os carros podem se comunicar não apenas com a infraestrutura em si (sinais, semáforos etc.), mas também com outros carros . Aqui estão alguns termos básicos:

• V2V (veículo a veículo) - os carros trocam informações diretamente entre si
• V2I (veículo para infraestrutura) - carros trocam informações com a infraestrutura rodoviária
• V2P (veículo para pedestre) - carros trocam informações com pedestres (por exemplo, um carro vê o smartphone de um pedestre e entende que há uma pessoa)

Por exemplo, um carro está dirigindo ao longo de uma rodovia e um sinal de trânsito a 300m na ​​frente diz "Eu sou tal e tal sinal, eu estou lá". Um veículo não tripulado poderá entender com antecedência o que está por vir e planejar suas ações de acordo com essas informações.

Confiança humana

As pessoas ainda não confiam em veículos não tripulados. Segundo um estudo da Reuters e da Ipsos, apenas 38% dos homens e 17% das mulheres disseram que se sentiriam confortáveis ​​em um veículo não tripulado. Na verdade, não é surpreendente, a tecnologia de veículos não tripulados é bastante jovem, as pessoas não tiveram tempo para se acostumar. As montadoras e startups ainda não conquistaram a confiança das pessoas.

O que vem a seguir?

Estamos testemunhando como veículos não tripulados aparecem lentamente em nossas estradas. É improvável que nos próximos cinco anos os vejamos como um fenômeno de massa: nem os algoritmos nem a infraestrutura cresceram ainda. No entanto, com o advento do V2V / V2I, podem aparecer zonas especiais de veículos não tripulados, onde será possível chamar o Uber / Yandex habitual e dirigir por meia hora para trabalhar.