🎫 🛶 👩🏻‍🎓 [Pronóstico] Motornet - una red de intercambio de datos para vehículos robóticos 🍚 🤶🏻 🔍

Si bien las máquinas inteligentes deberían ser independientes y basarse únicamente en datos GPS externos (si es que usan GPS), la mejor solución sería integrarlos en una red de datos común. Esta red aparecerá pronto y, a diferencia de los servicios modernos en la nube, no se detendrá en la versión inicial, sino que continuará mejorando en los próximos años.

Presumiblemente, este será un sistema de transmisión de datos de alto nivel. La información se transmitirá a través de canales de transmisión en la ciudad, en las calles y en las intersecciones. Además, la señal de la máquina a los servicios de red pasará por una línea PPP punto a punto. También en los planes de la comunidad de TI para establecer una comunicación directa entre las unidades de transporte (V2V) y entre la unidad de transporte y la infraestructura vial (V2I).

Dado que los automóviles inteligentes deben considerar todo, desde las señales de tránsito hasta los peatones, la transmisión de datos por sí sola no es suficiente para la operación segura. Aunque definitivamente hay una ventaja de ella.

Este artículo describe las perspectivas de desarrollo de Motornet y los automóviles inteligentes (u otros automóviles modernos en red).

Sobre el autor: Brad Templeton es ingeniero de software, evangelista de automóviles robóticos desde 2007, y trabajó en Google en sus primeros años. Fundador de ClariNet , presidente honorario de la Electronic Frontier Foundation y director del Foresight Institute , fundador de la facultad de Singularity University .

Actualizaciones de mapas y bases de datos

El almacenamiento de datos es tan barato que todas las máquinas conectadas a la red pueden memorizar completamente los mapas del sistema de carreteras. No solo la posición de las calles, sino también todo lo que hay en ellas: entradas, números de casas, líneas, semáforos, etc. Una buena máquina inteligente es capaz de reconocer todas estas cosas con sus sensores integrados, pero el almacén de datos es un seguro. Entonces, si las lecturas del sensor y los datos no son consistentes, la información almacenada ayudará a una evaluación adicional. Si la base de datos o el sensor del automóvil le notifica que se está acercando el letrero de “PARADA”, el automóvil inteligente hace una parada segura. Además, la base de datos también se puede utilizar para planificar movimientos futuros.

Si se produjo un error en la base de datos, los pasajeros o los sistemas automáticos de la máquina lo informarán. El error se solucionará rápidamente y la base de datos se restaurará en poco tiempo. Por supuesto, el automóvil no irá solo porque la base de datos informa la presencia de la carretera. Una máquina inteligente confirmará constantemente la información con sensores. Pero tal vez sea necesario cambiar al control manual donde la base de datos informa erróneamente que el edificio no es el camino a seguir.

Tráfico en tiempo real y traducción de datos de tráfico

"Broadcast" transmitirá el horario de cada semáforo, mostrará la densidad de los automóviles y la velocidad de movimiento de los vehículos. Por lo tanto, los automóviles inteligentes podrán planificar sus viajes y elegir la mejor ruta. Además, la transmisión no solo transmitirá información relevante, sino que también predecirá la situación del tráfico en el futuro. El pronóstico se calculará utilizando algoritmos e información recibida de los automóviles ubicados a la distancia deseada.

El soporte de tecnología de la información incluye la transmisión real desde los semáforos utilizando el protocolo I2V. Pero como no se puede prescindir de las costosas actualizaciones de las intersecciones, la implementación será lenta. Pero a veces los semáforos ya son administrados por servidores centrales. En este caso, utilizando redes móviles, será posible predecir el cambio de tráfico durante 1-2 segundos por delante. (Los semáforos de botón deben traducirse al protocolo I2V).

Reserva de tiempo de viaje

Un automóvil inteligente puede interactuar con una computadora central para reservar varios servicios, incluido encontrar un lugar para estacionar o llamar a un ascensor. Con el tiempo, el semáforo se regulará en función del movimiento de los automóviles inteligentes. La señal de stop de cuatro vías puede convertirse en un semáforo virtual para automóviles inteligentes. Un automóvil puede cruzar ese semáforo de manera segura si en ese momento no hay transporte de mercancías o peatones en la intersección.

Algunos programadores incluso han prescrito algoritmos que incluyen control de tráfico en la intersección. Cada automóvil inteligente puede reservar una ventana de tiempo durante la cual se moverá. En consecuencia, el resto de los autos en este momento la dejarán pasar.

Anteriormente, hablé sobre la simulación de dicho sistema en la Universidad de Texas en Austin. Echa un vistazo a la versión de 6 carriles. Creo que la gente tendrá miedo de este sistema hasta que esté convencida de su total fiabilidad.

La reserva de tiempo de viaje también es posible en áreas con tráfico restringido. Porque, ¿de qué sirve quedar atrapado en el tráfico? Y, de hecho, con la regulación adecuada, no se sobrecargará una sola sección del tráfico. La mejor opción es que cada zona determine la norma del número de automóviles para que pueda moverse libremente. Porque no hay nada bueno, ya sea parpadeando en una luz roja o formando un atasco de tráfico. Y la primaria debería ser responsable de estos sensores de distancia. Y si demasiados automóviles se acercan a una sección, algunos de ellos serán redirigidos a otra carretera.

Si el tiempo solicitado para viajar no está disponible, el automóvil inteligente simplemente disminuirá la velocidad y luego llegará a la fecha límite. Si ya se ha tomado el intervalo de tiempo deseado, el inicio del viaje se retrasa. Las mediciones más avanzadas permitirán a los pasajeros no perder el tiempo y no quedarse al margen, sino esperar el automóvil en casa.

Señal para despejar el camino

Los autos inteligentes podrán estacionarse en cualquier lugar, e incluso donde esté prohibido bloquear el paso, por ejemplo, en el camino de entrada. El transmisor de la carretera enviará la señal necesaria que, durante un tiempo, necesitará despejar. Cuando regrese a casa en un automóvil inteligente y necesite estacionarlo en el camino de entrada o ponerlo en el garaje, un minuto antes de su llegada, el automóvil le indicará a la casa y le indicará a todos los demás automóviles en su camino que necesita conducir. El transporte inteligente responde instantáneamente, y usted se deja caer en su estacionamiento sin problemas.

Cuando necesite irse, la señal vendrá nuevamente. Es cierto que cualquier automóvil inteligente avanzado saldrá de la carretera tan pronto como se dé cuenta de que necesita conducir.
Este protocolo aumentará significativamente la cantidad de espacios de estacionamiento en las ciudades modernas. En ausencia de un flujo de tráfico ocupado, los automóviles inteligentes podrán estacionarse en carreteras de dos y tres carriles, dejando solo un carril para el tráfico. Por lo tanto, en Nueva York y otras ciudades importantes habrá un número suficiente de espacios de estacionamiento.

Relación de confianza

Los autos inteligentes reconocerán los vehículos que pasan e interactuarán con ellos. Podrán determinar no solo qué automóvil está en camino, inteligente o camión, sino también qué modelo es. Dicho reconocimiento proporcionará información sobre las características del vehículo, por ejemplo, su distancia de frenado, velocidad de reacción, velocidad máxima, maniobrabilidad, etc.

Además, recibirán un certificado de seguridad digital de confiabilidad del vehículo. Además de la fiabilidad de las características, el certificado confirmará que, si es necesario, el automóvil puede adaptarse a las acciones de otro automóvil inteligente.

Por ejemplo, basado en un modelo de comportamiento de un banco de peces, cuando ve un obstáculo, necesita colapsar. Pero con mucho tráfico, cuando hay otros autos a cada lado de usted, no podrá girar. Solo si el automóvil vecino no le da una señal de que hay espacio libre al lado, girará allí y le dará un lugar si lo pregunta.

Pero, por supuesto, cualquier automóvil inteligente en tal situación cederá. Si un automóvil inteligente ve que un vehículo se mueve sobre él, como una persona, debe navegar rápidamente y conducir a un lugar seguro. Si se obtiene un certificado de confiabilidad, la máquina inteligente decidirá que esta situación es causada por la necesidad de alguien de girar. En circunstancias normales, un automóvil inteligente está seguro de que tiene una "salida" de cualquier situación, por ejemplo, si un peatón sale corriendo a la carretera o se produce un accidente de repente. Cuando el movimiento no está muy ocupado, realmente hay una salida, en forma de un lugar para maniobrar. Y con un flujo regular, un conductor experto siempre encontrará un lugar para rodar.

Sin embargo, si decide que puede confiar en otros vehículos y pueden maniobrar rápidamente, puede acercarse a ellos de cerca, sin temor a una colisión y otros obstáculos. Por supuesto, si no está seguro acerca de otro automóvil, puede ocurrir un accidente, pero se registrará al culpable.

Como regla general, los automóviles inteligentes están certificados. El certificado básico garantiza que sean seguros para su uso en la carretera. Lo que, por cierto, la presencia de una licencia de conducir no puede garantizar. Las empresas privadas pueden llevar a cabo la certificación a un nivel superior, para que sepa en qué automóviles puede confiar en caso de emergencia.

El transporte de carga no será tan confiable como un automóvil; necesitará más espacio para maniobrar. Así es como se ve hoy. Los autos inteligentes experimentales y los autos inteligentes modificados por el propietario no recibirán un certificado de confiabilidad y, por lo tanto, deberán mantenerse a una distancia mayor.

Por supuesto, todos los automóviles, confiables o no muy buenos, de carga o inteligentes, deben transmitir señales de datos que de repente tienen que frenar o girar. Esta es solo una versión más confiable de las luces de freno y la señal de giro, con la que los automóviles inteligentes también estarán equipados y podrán descifrarlos.

Redes de malla y comunicaciones entre unidades de transporte (V2V)

Aunque, en general, la cantidad de información en Motornet para toda la red no alcanzará grandes tamaños, si esto sucede, las máquinas podrán conectarse a una red de celdas en las que se transmitirán grandes cantidades de información a través de circuitos cortos de alta velocidad.

Por lo tanto, aún no puede confiar en este tipo de comunicación, los datos importantes se transmitirán a las celdas fijas. Si la densidad de los automóviles conectados a la red de celdas aumenta, entonces la red de malla puede proporcionar una comunicación confiable y transmitir la situación actual. Pero esto todavía está muy lejos.

Condiciones del camino

La información real sobre la situación en el camino es muy útil. Cada automóvil, conduciendo a lo largo de su ruta, captura golpes, baches, charcos y hielo. La información de que las ruedas pierden tracción se puede registrar y transmitir a otros automóviles que siguen.

Dado que el GPS no siempre detecta tales objetos, los sensores ópticos en la carretera y al costado de la carretera permitirán que los automóviles obtengan información más precisa. El automóvil sabrá de antemano cuándo se encontrará con una glaciación de la carretera y se preparará para ello.

Transporte de señal superpuesto

Si los vehículos comunican su ubicación utilizando un vehículo / ITS conectado (un sistema de radio conocido como DSRC, 802.11p, WAVE, etc.), esto puede usarse para detectar vehículos que no son visibles para los sensores o incluso para los humanos. Con la introducción masiva de tales estaciones de radio, será posible prevenir un pequeño número de accidentes. Se están haciendo intentos para obligar a todos los automóviles a instalar tales radios. Se espera una decisión en 2013 y, si se aprueba, en 2019 las estaciones de radio aparecerán en autos nuevos.

Llamada

Por supuesto, los autos inteligentes tendrán un sistema a través del cual pueden ser llamados o contratados, así como también enviar mensajes a sus propietarios.

Transferencia de control

Por lo general, un automóvil inteligente funciona de manera autónoma, siguiendo las instrucciones de sus pasajeros o propietario. En algunos casos, los pasajeros o el propietario pueden cambiar el control al piloto automático. Por ejemplo, al ingresar a un estacionamiento grande, un automóvil inteligente permitirá al servidor en esta sección decidir dónde se estacionará y cómo llegar allí. Los pasajeros salieron del auto y le ordenaron que escuchara la señal del servidor de estacionamiento hasta que regresaran.

Los convoyes también requerirán transferencia de control.

Información de estacionamiento

Muchos tipos de comunicaciones son útiles para encontrar un espacio de estacionamiento. Los autos inteligentes pueden hacer una solicitud al "mercado de espacio de estacionamiento" y usar el algoritmo de cálculo para encontrar la condición más cercana y más favorable para estacionar. (Por supuesto, el algoritmo tendrá en cuenta los lugares en el estacionamiento gratuito más cercano y enviará el automóvil inteligente allí).

Los costos de estacionamiento para un automóvil inteligente pueden ser más bajos que para los vehículos de carga. En particular, puede incluir los siguientes puntos en las reglas de estacionamiento y luego hacer un descuento:

El automóvil inteligente se dirige a espacios de estacionamiento remotos que no son populares entre los vehículos manejados por personas. Por ejemplo, lugares en la zona de la esquina, alrededor del perímetro o en los pisos superiores del estacionamiento.
Habiendo llegado al lugar y asegurándose de que solo otros automóviles inteligentes estén estacionados, el automóvil se acerca a ellos.
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El último punto permite que el servidor venda máquinas inteligentes con asientos más baratos. Por ejemplo, el estado del estacionamiento puede indicar que “no hay asientos”, pero cuando aparece un nuevo cliente completo, la computadora simplemente le pedirá a los autos inteligentes que hagan espacio. Los autos se irán y el cliente tomará libremente el asiento vacante. Por lo tanto, siempre habrá lugares para clientes de pleno derecho, y los automóviles inteligentes no interferirán con el estacionamiento por dinero.

Rescate de vehículos

Puede surgir una situación que, durante el movimiento, una máquina inteligente requerirá una intervención humana competente. Puede suceder que un pasajero pierda el conocimiento o tenga un accidente y necesite atención médica (un accidente puede deberse a la culpa de otro conductor).

Las complicaciones pueden estar asociadas con el cierre de la carretera debido a un accidente o trabajo de reparación (para el cual no había información en la base de datos), con eventos imprevistos en el camino o desastres naturales, por ejemplo, una inundación o un terremoto.

En tales casos, el vehículo debe actuar de acuerdo con sus instrucciones de seguridad. A continuación, el operador remoto toma el control y encuentra una salida a esta situación. Para esto, el operador necesitará datos de sensores, fotos, archivos de audio y video. Debido a la demora en la transferencia de datos, no podrá controlar completamente la máquina, pero podrá establecer la ruta a lo largo de la cual seguirá el transporte inteligente utilizando sus sistemas automáticos. En una emergencia, el operador puede operar lentamente la máquina, confiando en el sistema de reconocimiento de obstáculos incorporado. En caso de necesidad urgente, el operador puede solicitar al automóvil acciones no prescritas al pasar por encima del algoritmo. Por ejemplo, mueva la caja, después de golpearla con un parachoques y asegurarse de que esté vacía.

Lo anterior requiere una buena comunicación de red, que no está en cada sección de la ruta. Por lo tanto, mientras que los medios autónomos deben evitar el área descubierta por dicha red.

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