Định tuyến lại Tương lai được kết nối và tự trị của chúng tôi

Kể từ khi chiếc xe đầu tiên được phát triển vào năm 1886, được biết đến với cái tên “Benz Patent Motor Car, model no. 1,” Ngành công nghiệp ô tô đã đạt được tiến bộ lớn trong việc cải thiện sản xuất và hiệu suất, giảm nguồn lực và chi phí cũng như cải thiện hệ thống an toàn. Tất cả những đổi mới cho đến thời điểm này đã được tập trung vào cải tiến xe cá nhân.

Ngày nay, các nhà sản xuất ô tô và nhà cung cấp của họ phải đối mặt với những thách thức mới, chẳng hạn như bảo vệ môi trường của chúng ta và quản lý sự thay đổi trong nền kinh tế không ổn định. Trọng tâm đang chuyển từ chế tạo phương tiện cá nhân sang phát triển hệ thống giao thông vận tải giá cả phải chăng, đảm bảo nhu cầu di chuyển mà không ảnh hưởng đến môi trường. Ngành công nghiệp ô tô hiện phải vượt qua những rào cản mới để giúp chúng ta đạt được tương lai tự trị và kết nối này :

1. 1. Thành công của các hệ thống Hệ thống hỗ trợ lái xe nâng cao/Lái xe tự động (ADAS/AD) phụ thuộc vào khả năng trao đổi và phân tích dữ liệu trong thời gian thực mà không vi phạm các quy tắc về quyền riêng tư, làm mất tài sản trí tuệ hoặc tạo ra rủi ro an toàn từ các cuộc tấn công mạng. Cần có các giải pháp quản lý và phân tích dữ liệu kết hợp với kết nối an toàn và đáng tin cậy giữa các phương tiện và cơ sở hạ tầng. Cả giao thức công nghệ và dữ liệu cũng như trách nhiệm và quyền hạn đều chưa được quyết định và chuẩn hóa.
   2. Tất cả các công ty tham gia vào hệ thống giao thông của tương lai phải được kết nối và có thể trao đổi dữ liệu để thành công. Các quy định của chính phủ và cơ sở hạ tầng thành phố thông minh cần thiết để cho phép giao tiếp này vẫn chưa được áp dụng.

Rào cản hay đường vòng?

Một ví dụ điển hình về sự phức tạp liên quan đến quá trình phát triển này của ngành ô tô là quyết định năm 2020 của Ủy ban Truyền thông Liên bang (FCC) nhằm phân bổ lại một phần phổ tần trước đây dành riêng cho các trường hợp sử dụng liên quan đến an toàn ô tô được kết nối để cung cấp cho các ứng dụng băng thông rộng không dây chẳng hạn như các điểm truy cập Wi-Fi. Năm 1999, FCC dành riêng băng tần 5,9 GHz cho các công nghệ liên lạc vô tuyến tầm ngắn (DSRC) chuyên dụng mang lại độ tin cậy cao, độ trễ thấp, băng thông cao, nhiễu thấp và bảo vệ an ninh mạng để có thể cải thiện an toàn giao thông bằng cách liên lạc với các rủi ro tiềm ẩn giữa các phương tiện và giữa phương tiện với cơ sở hạ tầng.

FCC vẫn đề xuất chỉ định phần trên của dải tần còn lại cho các ứng dụng công nghệ di động giữa xe và mọi vật (C-V2X), phiên bản mới nhất của giao tiếp trên xe. C-V2X cho thấy nhiều hứa hẹn hơn trong việc hỗ trợ hệ sinh thái phương tiện được kết nối, cung cấp liên lạc 5G trực tiếp giữa các phương tiện, giữa phương tiện và cơ sở hạ tầng, giữa phương tiện với những người tham gia giao thông khác và giữa phương tiện với mạng băng thông rộng di động của nhà cung cấp dịch vụ truyền thông di động.

Sự khác biệt giữa DSRC và 5G là gì?

Cả DRSC và 5G đều cung cấp hiệu suất, tốc độ và độ trễ cần thiết để giao tiếp thành công giữa các phương tiện tự động được kết nối (CAV) và môi trường của chúng, nhưng chúng không thể sử dụng cùng một băng tần và yêu cầu các công nghệ khác nhau trong phương tiện và cơ sở hạ tầng. Việc gắn chip và thiết bị IoT vào cơ sở hạ tầng ở quy mô lớn để kích hoạt công nghệ 5G ở những nơi DSRC đã sẵn sàng có thể tốn kém và mất quá nhiều thời gian, đặc biệt là đối với tình trạng thiếu chip bán dẫn hiện tại – mặc dù là ngắn hạn. Sự kết hợp của cả hai công nghệ truyền thông có thể là một giải pháp tốt, nhưng công nghệ dành cho nó vẫn chưa có vì nó vẫn đang trong quá trình phát triển.

DSRC cung cấp khả năng bảo vệ mạnh mẽ chống nhiễu, ngay cả trong điều kiện thời tiết xấu và có một lịch sử lâu dài về bảo mật đã được chứng minh. 5G là một công nghệ mới hơn đang được sử dụng trên toàn cầu và mang lại tính khả dụng cao. Tính khả dụng rộng rãi hơn và cơ sở người dùng lớn này đồng nghĩa với việc gia tăng nguy cơ bị tấn công an ninh mạng. May mắn thay, nhiều công cụ và ứng dụng được phát triển để bảo vệ các ứng dụng gốc trên đám mây trong doanh nghiệp có thể được áp dụng để đáp ứng nhu cầu của mạng 5G.

Khả năng kết nối có ảnh hưởng đến hiệu suất an toàn của xe tự lái và có hỗ trợ không?

Ngày nay, các phương tiện có Hệ thống hỗ trợ người lái tiên tiến/Lái xe tự động (ADAS/AD) sử dụng các cảm biến để theo dõi các đối tượng động và tĩnh xung quanh chúng, đồng thời phân tích tình hình giao thông để đưa ra phản ứng thích hợp cho phương tiện. Hiệu suất và độ an toàn bị giới hạn bởi phạm vi phát hiện của các cảm biến.

Để tăng cường đáng kể an toàn giao thông ở các thành phố đông đúc và trên những con đường có tốc độ cao, điều quan trọng là phải mở rộng phạm vi phát hiện của các cảm biến trên các phương tiện ADAS/AD để cho phép các phương tiện “nhìn thấy các góc cua” bằng cách nhận thông tin về các vật thể và tình huống không nhìn thấy từ các phương tiện khác. phương tiện và cơ sở hạ tầng thành phố. Dưới đây là một số ví dụ về cách giao tiếp V2V, Xe đến Mọi thứ (V2X) và Xe đến Cơ sở hạ tầng (V2I) có thể giúp ngăn ngừa tai nạn:

• • Giao tiếp V2V : Để giảm va chạm từ phía sau hoặc tai nạn khi chuyển làn, các phương tiện được kết nối có thể trao đổi can thiệp phanh, đánh lái và tăng tốc với các phương tiện trong cùng một tình huống/trường giao thông.
  • Giao tiếp V2X : Kết hợp với giao tiếp V2X, hệ thống ADAS/AD có thể tăng cường hoạt động thông qua thông tin thời gian thực về tắc đường, khu vực xây dựng, chướng ngại vật trên đường và các thông tin có giá trị khác.
  • Giao tiếp V2I : Giao tiếp với “Cơ sở hạ tầng giao thông thông minh” thông qua Đơn vị bên đường (RSU) cho phép hệ thống ADAS/AD nhận biết các rủi ro nằm ngoài phạm vi phát hiện cụ thể của xe. RSU nhận thông tin từ các phương tiện khác hoặc cơ sở hạ tầng xung quanh và truyền đạt các đối tượng hoặc rủi ro đã xác định trong cùng khu vực giao thông hoặc lân cận tới phương tiện đó để phương tiện có thể chủ động thực hiện các biện pháp giảm thiểu rủi ro thích hợp.

Mặc dù việc hạn chế các khả năng của V2V, V2I và V2X sẽ có tác động đáng kể đến an toàn giao thông, nhưng giao tiếp trên xe liên quan đến các chức năng ADAS/AD không nhất thiết phải bao gồm việc truyền dữ liệu cảm biến. Nó có thể dựa trên danh sách các đối tượng được xác định, ẩn danh với tọa độ, tốc độ và hướng GPS, điều đó có nghĩa là phổ giảm sẽ không ảnh hưởng đến cách thức hoạt động của các hệ thống ADAS/AD.

Việc giảm băng thông có thể ảnh hưởng đến mức độ hoạt động của các phương tiện tự lái và được hỗ trợ tốt không?

Một trong những lập luận chính cho việc sử dụng công nghệ DSRC là độ tin cậy và bảo mật cao hơn. Thông tin thiếu hoặc không chính xác về các đối tượng tĩnh hoặc động có thể khiến hệ thống ADAS/AD của xe phản ứng theo cách không phù hợp với tình huống giao thông thực tế. Nhưng liệu thông tin liên lạc bị gián đoạn hoặc bị hỏng có gây ra các phản ứng hệ thống dương tính giả hoặc âm tính giả liên quan đến an toàn không?

Phản ứng an toàn của xe ADAS/AD không thể dựa vào một đường liên lạc duy nhất – nó phải kiểm tra chéo dữ liệu với thông tin bổ sung cũng như tín hiệu cảm biến trong xe. Liên lạc không ổn định luôn là một rủi ro, độc lập với cuộc thảo luận về DSRC, vì vậy các biện pháp an toàn trong xe luôn sẵn sàng để giảm rủi ro đó. Trách nhiệm cuối cùng cho một phản ứng an toàn nằm trong chiếc xe. Thông tin V2V, V2I và V2X được sử dụng như một phần mở rộng để tăng hiệu suất và độ an toàn, nhưng không phải là đầu vào duy nhất cho các quyết định liên quan đến an toàn.

Tăng cường an toàn giao thông phụ thuộc vào việc sắp xếp tất cả các phương tiện được kết nối với một công nghệ truyền thông hoặc phát triển các công nghệ truyền thông mới dựa trên kết quả nghiên cứu, nhưng tương lai của ADAS/AD không bị đe dọa bởi phán quyết gần đây của tòa án ủng hộ FCC.

Quyết định này có tác động rất lớn đến quy hoạch cơ sở hạ tầng thành phố và công nghệ liên lạc phương tiện. Hy vọng rằng nó sẽ làm tăng tính cấp bách và sẵn sàng của ngành công nghiệp ô tô và truyền thông để thử nghiệm, đánh giá và bảo mật các công nghệ khác nhau cho truyền thông V2V, V2I và V2X để chúng ta có thể điều chỉnh công nghệ truyền thông tốt nhất trong tương lai cho an toàn giao thông.