🏐 🌗 👂🏼 [Prognose] Motornet - ein Datenaustauschnetzwerk für Roboterfahrzeuge 📌 ✋🏽 👩‍❤️‍💋‍👩

Obwohl intelligente Maschinen in sich geschlossen sein sollten und sich nur auf externe GPS-Daten stützen sollten (wenn sie überhaupt GPS verwenden), wäre die beste Lösung, sie in ein gemeinsames Datennetzwerk zu integrieren. Dieses Netzwerk wird in Kürze verfügbar sein und im Gegensatz zu modernen Cloud-Diensten nicht bei der ursprünglichen Version aufhören, sondern sich in den nächsten Jahren weiter verbessern.

Vermutlich wird dies ein Datenübertragungssystem auf hoher Ebene sein. Informationen werden über Rundfunkkanäle in der Stadt, auf den Straßen und an Kreuzungen übertragen. Außerdem wird das Signal von der Maschine zu den Netzwerkdiensten über eine Punkt-zu-Punkt-PPP-Leitung geleitet. Die IT-Community plant außerdem die direkte Kommunikation zwischen Transporteinheiten (V2V) sowie zwischen Transporteinheiten und Straßeninfrastruktur (V2I).

Da intelligente Autos von Verkehrszeichen bis zu Fußgängern alles berücksichtigen müssen, reicht die Datenübertragung allein nicht für den sicheren Betrieb aus. Obwohl es definitiv ein Plus von ihr gibt.

Dieser Artikel beschreibt die Entwicklungsperspektiven von Motornet und Smart Cars (oder anderen modernen vernetzten Autos).

Über den Autor: Brad Templeton ist ein Software-Ingenieur, der seit 2007 Evangelist von Roboterautos ist und in seinen frühen Jahren bei Google gearbeitet hat. Gründer von ClariNet , Ehrenvorsitzender der Electronic Frontier Foundation und Direktor des Foresight Institute , Gründer der Fakultät der Singularity University .

Karten- und Datenbankaktualisierungen

Die Datenspeicherung ist so billig, dass alle an das Netzwerk angeschlossenen Maschinen die Karten des Straßennetzes vollständig speichern können. Nicht nur die Position der Straßen, sondern auch alles, was sich auf ihnen befindet: Einfahrten, Hausnummern, Linien, Ampeln usw. Eine gute intelligente Maschine kann all diese Dinge mit ihren eingebauten Sensoren erkennen, aber das Data Warehouse ist eine Versicherung. Wenn also die Sensorwerte und die Daten nicht konsistent sind, helfen die gespeicherten Informationen bei der weiteren Bewertung. Wenn Sie von der Datenbank oder dem Autosensor benachrichtigt werden, dass sich das Schild „STOP“ nähert, macht das Smart Car einen sicheren Stopp. Darüber hinaus kann die Datenbank auch zur Planung zukünftiger Bewegungen verwendet werden.

Wenn in der Datenbank ein Fehler aufgetreten ist, werden ihn entweder Passagiere oder die automatischen Systeme der Maschine melden. Der Fehler wird schnell behoben und die Datenbank in kurzer Zeit wiederhergestellt. Natürlich wird das Auto nicht fahren, nur weil die Datenbank das Vorhandensein der Straße meldet. Eine intelligente Maschine bestätigt ständig Informationen mit Sensoren. Aber vielleicht ist es notwendig, auf manuelle Steuerung umzuschalten, wenn die Datenbank fälschlicherweise meldet, dass das Gebäude nicht die Straße vor uns ist.

Echtzeitverkehr und Verkehrsdatenübersetzung

"Broadcast" überträgt den Zeitplan jeder Ampel, zeigt die Dichte der Autos und die Bewegungsgeschwindigkeit der Fahrzeuge. So können intelligente Autos ihre Reisen planen und die beste Route auswählen. Der Rundfunk überträgt nicht nur relevante Informationen, sondern sagt auch die Verkehrssituation der Zukunft voraus. Die Vorhersage wird unter Verwendung von Algorithmen und Informationen berechnet, die von Fahrzeugen in der gewünschten Entfernung empfangen werden.

Die Unterstützung der Informationstechnologie umfasst die tatsächliche Übertragung von Ampeln mithilfe des I2V-Protokolls. Da jedoch auf teure Upgrades von Kreuzungen nicht verzichtet werden kann, erfolgt die Implementierung nur langsam. Manchmal werden Ampeln jedoch bereits von zentralen Servern verwaltet. In diesem Fall wird es mithilfe von Mobilfunknetzen möglich, die Verkehrsumschaltung für 1-2 Sekunden im Voraus vorherzusagen. (Druckknopf-Ampeln müssen in das I2V-Protokoll übersetzt werden.)

Reisezeitreservierung

Ein intelligentes Auto kann mit einem zentralen Computer interagieren, um verschiedene Dienste zu buchen, z. B. einen Parkplatz zu finden oder einen Aufzug anzurufen. Im Laufe der Zeit wird die Ampel abhängig von der Bewegung intelligenter Autos reguliert. Das Vier-Wege-Stoppschild kann zu einer virtuellen Ampel für intelligente Autos werden. Ein Auto kann eine solche Ampel sicher überqueren, wenn sich an dieser Kreuzung kein Güterverkehr oder Fußgänger befindet.

Einige Programmierer haben sogar Algorithmen vorgeschrieben, die die Verkehrssteuerung an der Kreuzung beinhalten. Jedes intelligente Auto kann ein Zeitfenster reservieren, in dem es sich bewegen wird. Dementsprechend wird der Rest der Autos zu diesem Zeitpunkt sie durchlassen.

Zuvor habe ich an der University of Texas in Austin über die Simulation eines solchen Systems gesprochen. Schauen Sie sich die 6-spurige Version an. Ich denke, die Leute werden Angst vor diesem System haben, bis sie von seiner vollen Zuverlässigkeit überzeugt sind.

Eine Reservierung der Reisezeit ist auch in Gebieten mit eingeschränktem Verkehr möglich. Denn was bringt es, im Verkehr stecken zu bleiben? Und tatsächlich wird bei richtiger Regulierung kein einziger Verkehrsabschnitt überlastet. Die beste Option ist, für jede Zone die Norm für die Anzahl der Autos zu bestimmen, damit Sie sich frei bewegen können. Denn es ist nichts Gutes, entweder in ein rotes Licht zu blinken oder einen Stau zu bilden. Und elementar sollte für diese Abstandssensoren verantwortlich sein. Und wenn sich zu viele Autos einem Abschnitt nähern, werden einige von ihnen auf eine andere Straße umgeleitet.

Wenn die für die Reise angeforderte Zeit nicht verfügbar ist, wird das Smart Car einfach langsamer und erreicht dann die Frist. Wenn das gewünschte Zeitintervall bereits vergeben ist, verzögert sich der Start der Fahrt. Weiterentwickelte Messungen ermöglichen es den Passagieren, keine Zeit zu verschwenden und nicht am Rande zu stehen, sondern zu Hause auf das Auto zu warten.

Signal zur Straßenräumung

Intelligente Autos können überall parken und sogar dort, wo es verboten ist, den Durchgang zu blockieren, beispielsweise auf der Einfahrt. Der Sender von der Fahrbahn sendet das erforderliche Signal, dass Sie für eine Weile den Weg frei machen müssen. Wenn Sie in einem intelligenten Auto nach Hause zurückkehren und es auf der Einfahrt parken oder in der Garage abstellen müssen, signalisiert das Auto eine Minute vor Ihrer Ankunft dem Haus und allen anderen Autos auf Ihrem Weg, dass Sie losfahren müssen. Smart Transport reagiert sofort und Sie betreten problemlos Ihren Parkplatz.

Wenn Sie gehen müssen, kommt das Signal wieder. Es stimmt, jedes fortschrittliche intelligente Auto verlässt die Fahrbahn, sobald es merkt, dass Sie fahren müssen.
Dieses Protokoll wird die Anzahl der Parkplätze in modernen Städten erheblich erhöhen. Ohne viel Verkehr können intelligente Autos auf zweispurigen und dreispurigen Straßen parken, sodass nur eine Spur für den Verkehr übrig bleibt. In New York und anderen Großstädten wird es also genügend Parkplätze geben.

Vertrauensvolle Beziehung

Intelligente Autos erkennen vorbeifahrende Fahrzeuge und interagieren mit ihnen. Sie können nicht nur feststellen, welches Auto unterwegs ist, ob Smart oder Truck, sondern auch welches Modell es ist. Eine solche Erkennung liefert Informationen über die Eigenschaften des Fahrzeugs, beispielsweise seinen Bremsweg, seine Reaktionsgeschwindigkeit, seine Höchstgeschwindigkeit, seine Manövrierfähigkeit usw.

Darüber hinaus erhalten sie ein digitales Sicherheitszertifikat für die Zuverlässigkeit des Fahrzeugs. Zusätzlich zur Zuverlässigkeit der Merkmale bestätigt das Zertifikat, dass sich das Auto bei Bedarf an die Aktionen eines anderen intelligenten Autos anpassen kann.

Wenn Sie beispielsweise ein Hindernis sehen, das auf einem Verhaltensmodell einer Fischschwarm basiert, müssen Sie zusammenbrechen. Bei starkem Verkehr können Sie jedoch nicht abbiegen, wenn sich zu beiden Seiten andere Autos befinden. Nur wenn das benachbarte Auto Ihnen kein Signal gibt, dass sich neben ihm freier Platz befindet, biegt es dort ab und gibt Ihnen einen Platz, wenn Sie danach fragen.

Aber natürlich wird jedes intelligente Auto in einer solchen Situation nachgeben. Wenn ein intelligentes Auto sieht, dass sich ein Fahrzeug darauf bewegt, muss es wie eine Person schnell navigieren und an einen sicheren Ort fahren. Wenn ein Zuverlässigkeitszertifikat erhalten wird, entscheidet die intelligente Maschine, dass diese Situation durch die Notwendigkeit einer Wende verursacht wird. Unter normalen Umständen ist ein intelligentes Auto sicher, dass es einen „Ausweg“ aus jeder Situation hat, beispielsweise wenn ein Fußgänger auf die Straße rennt oder plötzlich ein Unfall vor ihm passiert. Wenn die Bewegung nicht sehr beschäftigt ist, gibt es wirklich einen Ausgang in Form eines Manöverplatzes. Und mit einem regelmäßigen Strom findet ein erfahrener Fahrer immer einen Platz zum Rollen.

Wenn Sie sich jedoch dafür entscheiden, dass Sie sich auf andere Fahrzeuge verlassen können und diese schnell manövrieren können, können Sie sich ihnen ohne Annäherung an eine Kollision und andere Hindernisse nähern. Wenn Sie sich bei einem anderen Auto nicht sicher sind, kann es natürlich zu einem Unfall kommen - aber der Täter wird registriert.

Smart Cars sind in der Regel zertifiziert. Das Basiszertifikat stellt sicher, dass sie für den Straßenverkehr sicher sind. Was übrigens das Vorhandensein eines Führerscheins nicht garantieren kann. Private Unternehmen können Zertifizierungen auf einer höheren Ebene durchführen, sodass Sie wissen, auf welche Autos Sie sich im Notfall verlassen können.

Der Güterverkehr ist nicht so zuverlässig wie ein Auto - er benötigt mehr Handlungsspielraum. So sieht es heute aus. Experimentelle Smart Cars und vom Eigentümer modifizierte Smart Cars erhalten kein Zuverlässigkeitszertifikat und müssen daher in größerer Entfernung aufbewahrt werden.

Natürlich müssen alle Autos, ob zuverlässig oder nicht sehr gut, fracht- oder intelligent, Datensignale senden, die sie plötzlich bremsen oder wenden müssen. Dies ist nur eine zuverlässigere Version der Bremslichter und des Blinkers, mit denen auch intelligente Autos ausgestattet sind und die sie entschlüsseln können.

Maschennetze und Kommunikation zwischen Transporteinheiten (V2V)

Obwohl im Allgemeinen die Informationsmenge in Motornet für das gesamte Netzwerk keine großen Größen erreicht, können die Maschinen in diesem Fall eine Verbindung zu einem Netzwerk von Zellen herstellen, in denen große Informationsmengen über kurze Hochgeschwindigkeitsschaltungen übertragen werden.

Sie können sich also immer noch nicht auf diese Art der Kommunikation verlassen. Wichtige Daten werden an feste Zellen übertragen. Wenn die Dichte der mit dem Zellennetzwerk verbundenen Autos zunimmt, kann das Maschennetz eine zuverlässige Kommunikation bereitstellen und die aktuelle Situation übertragen. Aber das ist noch ein langer Weg.

Straßenzustand

Aktuelle Informationen über die Situation auf der Straße sind sehr nützlich. Jedes Auto, das auf seiner Route fährt, erfasst Unebenheiten, Schlaglöcher, Pfützen und Eis. Informationen, dass die Räder die Traktion verlieren, können aufgezeichnet und an andere nachfolgende Fahrzeuge übertragen werden.

Da GPS solche Objekte nicht immer erkennt, können Autos mit optischen Sensoren auf der Straße und am Straßenrand genauere Informationen erhalten. Das Auto wird im Voraus wissen, wann es auf eine Vereisung der Straße stößt, und sich darauf vorbereiten.

Überlappender Signaltransport

Wenn Fahrzeuge ihren Standort über ein verbundenes Fahrzeug / ITS (ein Funksystem namens DSRC, 802.11p, WAVE usw.) mitteilen, können damit Fahrzeuge erkannt werden, die für Sensoren nicht sichtbar oder für Menschen sogar nicht sichtbar sind. Mit der Masseneinführung solcher Radiosender wird es möglich sein, eine kleine Anzahl von Unfällen zu verhindern. Es wird versucht, alle Autos zur Installation solcher Radios zu verpflichten. Eine Entscheidung wird für 2013 erwartet und wenn sie genehmigt wird, werden die Radiosender 2019 in neuen Autos erscheinen.

Anruf

Natürlich verfügen intelligente Autos über ein System, über das sie angerufen oder gemietet werden können, und senden Nachrichten an ihre Besitzer.

Kontrolle übertragen

In der Regel arbeitet ein intelligentes Auto autonom und folgt den Anweisungen seiner Passagiere oder seines Besitzers. In einigen Fällen können Passagiere oder der Eigentümer die Steuerung auf Autopilot umstellen. Wenn Sie beispielsweise einen großen Parkplatz betreten, kann der Server in diesem Abschnitt mit einem intelligenten Auto entscheiden, wo er parken und wie er dorthin gelangen soll. Die Passagiere stiegen aus dem Auto und wiesen sie an, bis zu ihrer Rückkehr auf das Signal des Parkservers zu hören.

Konvois erfordern auch die Übertragung der Kontrolle.

Parkinformationen

Viele Arten der Kommunikation sind nützlich, um einen Parkplatz zu finden. Intelligente Autos können beim "Parkplatzmarkt" eine Anfrage stellen und mithilfe des Berechnungsalgorithmus die nächstgelegene, günstigste Parkbedingung finden. (Natürlich berücksichtigt der Algorithmus die Plätze auf dem nächsten freien Parkplatz und sendet das Smart Car dorthin).

Die Parkkosten für ein intelligentes Auto können niedriger sein als für Frachtfahrzeuge. Insbesondere können Sie die folgenden Punkte in die Parkregeln aufnehmen und dann einen Rabatt gewähren:

Das intelligente Auto fährt zu abgelegenen Parkplätzen, die bei Fahrzeugen mit Personenantrieb nicht beliebt sind. Zum Beispiel Orte in der Eckzone, um den Umfang oder in den oberen Etagen des Parkplatzes.
Nachdem das Auto den Ort erreicht hat und sichergestellt hat, dass nur andere intelligente Autos geparkt sind, kommt es ihnen nahe.
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Der letzte Punkt ermöglicht es dem Server, intelligente Maschinen billiger zu verkaufen. Beispielsweise kann der Parkstatus anzeigen, dass keine Sitzplätze vorhanden sind. Wenn jedoch ein neuer vollwertiger Client angezeigt wird, fordert der Computer intelligente Autos einfach auf, Speicherplatz freizugeben. Die Autos fahren weg und der Kunde nimmt den freien Platz frei ein. So wird es immer Plätze für vollwertige Kunden geben, und intelligente Autos werden das Parken nicht daran hindern, mit ihnen Geld zu verdienen.

Fahrzeugrettung

Es kann vorkommen, dass eine intelligente Maschine während der Bewegung kompetente menschliche Eingriffe erfordert. Es kann vorkommen, dass ein Passagier das Bewusstsein verliert oder in einen Unfall gerät und ärztliche Hilfe benötigt (ein Unfall kann durchaus auf das Verschulden eines anderen Fahrers zurückzuführen sein).

Komplikationen können mit der Sperrung der Straße aufgrund eines Unfalls oder Reparaturarbeiten (für die keine Informationen in der Datenbank vorhanden waren) verbunden sein, mit unvorhergesehenen Ereignissen auf dem Weg oder Naturkatastrophen, beispielsweise einer Überschwemmung oder einem Erdbeben.

In solchen Fällen muss das Fahrzeug gemäß seinen Sicherheitshinweisen handeln. Als nächstes übernimmt der Fernbediener die Kontrolle und findet einen Ausweg aus dieser Situation. Dazu benötigt der Bediener Daten von Sensoren, Fotos, Audio- und Videodateien. Aufgrund der Verzögerung bei der Datenübertragung kann er die Maschine nicht vollständig steuern, aber er kann mit seinen automatischen Systemen die Route festlegen, auf der der intelligente Transport folgen wird. Im Notfall kann der Bediener die Maschine langsam bedienen und sich dabei auf das eingebaute Hinderniserkennungssystem verlassen. Im dringenden Bedarf kann der Bediener das Auto auffordern, nicht vorgeschriebene Maßnahmen zu ergreifen, indem er über den Algorithmus tritt. Bewegen Sie beispielsweise die Box, nachdem Sie sie mit einem Stoßfänger getroffen und sichergestellt haben, dass sie leer ist.

Dies erfordert eine gute Netzwerkkommunikation, die nicht auf jedem Abschnitt der Route stattfindet. Daher sollten autonome Mittel den von einem solchen Netzwerk nicht abgedeckten Bereich meiden.

Über ITELMA

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