Новейшие инновации

5G: надежная связь — ключ к автономному вождению

Deb Miller Landau iQ Managing Editor

Поскольку в ближайшие годы количество автономных автомобилей на дорогах будет расти, для сложных коммуникационных систем потребуется быстрая и надежная сеть, способная на обработку огромного количества данных.

Автономные или самоуправляемые автомобили являются сегодня популярной темой для обсуждения в сфере технологий, однако путь к автономному вождению тернист и труден. Неизвестно, что ждет нас впереди, поскольку инженеры, производители автомобилей, законодательные органы и аналитики задумывают для автомобилей совершенно новое будущее.

В большинстве случаев, думая об автономном автомобиле, мы представляем себе какую-то уникальную в своем роде вещь — как, например, периодически встречающийся на дорогах беспилотный автомобиль Google. Это впечатляющий автомобиль, который где-то есть, но это не имеет ничего общего с массовым автономным вождением.

Однако по мере увеличения количества автономных автомобилей на дорогах это понятие уникальности будет исчезать. Автономные автомобили не могут существовать отдельно от остального мира — чем больше людей пересядет на такие автомобили, тем более усовершенствованной, безопасной и усложненной станет инфраструктура для беспилотных автомобилей.

autonomous-5g2-1024x576-in-en

«Для реализации автономного вождения нам необходимо принять во внимание множество факторов, о которых раньше нельзя было даже подумать, — рассказывает Кевин Хаттендорф (Kevin Hattendorf), директор по маркетингу продуктов подразделения Automated Driving Group (ADG) корпорации Intel. — И большое количество этих факторов зависит от эффективной и надежной коммуникационной системы».

Хотя каждый автомобиль является отдельным транспортным средством, он станет частью сложной экосистемы, где коммуникации — взаимодействие автомобилей между собой и с придорожной инфраструктурой, связь и ЦОД — играют ключевую роль.

Для раскрытия всего потенциала автономного вождения необходима надежная и эффективная беспроводная сеть, распространенная повсеместно. Хаттендорф считает, что это основные требования к сети 5G, развертывание которой, согласно прогнозам, начнется с 2020 года, хотя тестирования проводятся уже сейчас.

flood-of-data-in-en

Что такое 5G?

Говоря в двух словах, 5G — это беспроводная связь пятого поколения (от англ. fifth generation). Она позволит обрабатывать большее количество данных на более высокой скорости с низким уровнем задержек и с высочайшим уровнем безопасности. Кроме того, она будет необходима для обеспечения поддержки всех подключенных устройств: от умных зданий до подключенных к Интернету виноделен.

По мнению Хаттендорфа, автономные автомобили будут ежедневно обрабатывать терабайты данных каждого автомобиля. Эти автомобили используют множество датчиков (камеры, лидары и радары), которые получают информацию об окружении автомобиля. Камеры, например, могут определить человека, а радар может уловить разницу между реальным человеком и картонной фигурой человека.

autonomous-5g-1024x576-in-en

Вся система должна работать как единое целое, и для каждого компонента системы необходимо значительное количество вычислительной мощности и синтез данных. Накопленные данные позволяют автомобилям «учиться» на основе опыта, полученного от взаимодействия с окружающими условиями.

«Затем эти данные собираются и отправляются в ЦОД», — объясняет Хаттендорф. ЦОД принимает все данные и с помощью протоколов и инструментов глубинного и машинного обучения создает набор инструкций, который отправляется автомобилям и с помощью которого они обучаются распознавать свое окружение и реагировать согласно ситуации. Таким образом, автомобили начинают различать движущиеся объекты (человека, собаку, выкатившийся на дорогу мяч и т.д.), поскольку они учатся на основе опыта, полученного от взаимодействия с окружающими условиями.

Обучение также помогает автомобилям лучше реагировать на нестандартные ситуации. Например, если на дорогу внезапно выскочит жираф, автомобиль сможет распознать нестандартную ситуацию и отослать информацию в ЦОД, который, в свою очередь, создаст новый набор правил.

Впереди долгий путь. Автомобиль должен быть оснащен вычислительной платформой с человеко-машинным интерфейсом, которая может реагировать в реальном времени. Необходим способ, с помощью которого можно устанавливать связь между автомобилями, а также отсылать информацию в облако или ЦОД, который обработает эту информацию и поможет автомобилям понимать происходящее: от светофоров на пути и только что произошедших ДТП до выбегающих на дорогу животных.

Как быть с животными?

Для обработки большого количества новых данных потребуется усовершенствование коммуникационной сети. И именно здесь на первый план выходит 5G.

Пракаш Картха (Prakash Kartha), занимающийся стратегическим маркетингом для подключенных автомобилей, объяснил, что 5G — это магистраль данных для автономных автомобилей. По словам Картхи, существующие сети LTE не могут справиться с растущей нагрузкой.

Трудно представить себе все это огромное количество данных, передающееся на невероятно высоких скоростях, поэтому Картха объяснил на наглядном примере.

«Представьте себе трубку — говорит Картха. — Она может быть узкая и длинная или широкая и короткая». Через длинную трубку могут пройти меньшие порции данных, однако это займет больше времени. По словам Картхи, чем больше данных проходит с более высокой частотой через более широкую и более короткую трубку, тем больше информации проходит через трубку, однако и диапазон будет короче.

Движение автомобиля будет в реальном времени регулироваться посредством данных, собранных датчиками и переданных через автомобильную вычислительную платформу.

Однако, как объясняет Картха, что касается обучения в долгосрочной перспективе, автомобили будут периодически отправлять и загружать информацию в ситуативно-обусловленном количестве — на автозаправочной станции, парковке, улице или у дома. Именно тогда автомобиль сможет отправлять огромное количество данных.

Многие автомобили уже собирают данные по сети LTE, например автомобили Uber, Google или BMW.

autonomous_car_bmw3-e1471544242555-1024x512-in-en

«Но задайте себе вопрос: есть ли у вас сегодня такие же возможности во время езды на автомобиле, подключенном к сети LTE, как при использовании iPhone? А теперь представьте себе, какие объемы данных необходимы для автономного вождения. На сегодняшний день сеть LTE не может справиться с таким количеством данных», — рассказывает Картха, который вместе с остальными сотрудниками совершенствует новую технологию миллиметровых волн, которая позволит быстро перемещать большие порции данных.

И именно здесь на первый план выходит 5G, но задачи сети на этом не заканчиваются. По словам Картхи, в случае если датчики потеряли видимость или в случае неблагоприятных погодных условий, низкочастотная сеть 5G обеспечит «дополнительный уровень защиты», установив (надежно и быстро) связь с находящимися рядом автомобилями и придорожной инфраструктурой.

Что происходит в облаке?

Генеральный директор Intel Брайан Кржанич (Brian Krzanich) недавно заявил, что, согласно прогнозам, автономный автомобиль будет производить до 4000 ГБ данных в день, каждый день — количество данных, которое приходится на 3000 человек. Добавьте к этому еще около 50 млрд других «вещей», которые к 2020 году будут подключены к беспроводной сети. Кажется, облако будет перегружено, не так ли?

Хаттендорф уверяет в обратном, добавляя, что не существует какого-то универсального облака — вместо него будут ЦОД разных форм и размеров.

«У компаний будут разные стратегии, — говорит Хаттендорф — Кто-то скажет: “А знаете что? Данные, которые мы собираем, будут иметь большую ценность, так что я буду обрабатывать их самостоятельно. Я не собираюсь привлекать сторонние ресурсы, поэтому я планирую разработать собственный ЦОД”».

Хаттендорф рассказывает, что центры обработки данных одних компаний могут находиться в различных уголках мира, а другие компании могут использовать функции, предоставляемые ЦОД сторонних компаний.

Независимо от стратегий компаний, этим центрам обработки данных потребуется связь 5G для перемещения и анализа данных, а также для создания алгоритмов и отправки инструкций автомобилю.

И хотя повсеместное распространение автономных автомобилей ждет нас не так скоро, магистрали данных находятся в процессе активной разработки.

Share This Article

Read Full Story