Przyszłość motoryzacji - więcej niż autonomiczność

Do niedawna innowacyjność w motoryzacji polegała na tworzeniu coraz potężniejszych, bardziej wydajnych silników, poprawianiu aerodynamiki, podnoszeniu komfortu oraz udoskonalaniu wyglądu samochodów. Dziś branża samochodowa skupia się raczej na „hiperłączności” oraz automatyzacji. I choć pierwszym, co przychodzi obecnie do głowy na hasło „samochód przyszłości” jest autonomiczność, to zdaniem ekspertów przyszłości branży wychodzi dalece ponad symboliczny brak kierowcy. Kluczowym czynnikiem w transformacji samochodów będzie stałe podłączenie do sieci, pozwalające na zdalne aktualizacje, planowanie działań serwisowych, a także zwiększanie poziomy bezpieczeństwa podróżnych oraz danych. Sercem tego układy będą rozwiązania do gromadzenia i przechowywania danych.

Już teraz stałe podłączenie do sieci znacząco zwiększyło wygodę i łatwość prowadzenia pojazdów – współczesne samochody generują, gromadzą i przetwarzają ogromne ilości danych. Z prognoz opublikowanych w ubiegłym roku wynika, że w ciągu następnej dekady przeciętny autonomiczny samochód będzie potrzebował ponad 2 TB przestrzeni na dane, zaś wraz z rozwojem tej technologii liczba ta prawdopodobnie będzie rosła. Dlatego też producenci coraz częściej zastanawiają się, jak mogą zaspokoić ten ogromny apetyt na przestrzeń do przechowywania danych.

Jak rozwinie się architektura autonomicznych aut?

Uczenie maszynowe oraz modele bazujące na sztucznej inteligencji są kluczowe do zarządzania danymi w pojazdach autonomicznych i niezbędne do udoskonalania procesu wykrywania obiektów, mapowania czy podejmowania decyzji. Usprawniając algorytmy, na których bazują te procesy, producenci będą w stanie zaoferować klientom lepsze i łatwiejsze w obsłudze auta.

Architektura autonomicznych aut staje się teraz bardziej efektywna i wydajna – producenci odchodzą od wykorzystywania sieci rozproszonych mikrokontrolerów obsługujących poszczególne aplikacji na rzecz centralnego wydajnego procesora zapewniającego ogromną moc obliczeniową. Odejście od stosowania wielu niezależnych mikrokontrolerów (MCU) na rzecz jednego, centralnego, będzie prawdopodobnie najważniejszą zmianą w architekturze pojazdów autonomicznych.

Przestrzeń dyskowa – z obrzeży do chmury

W autonomicznych samochodach dane przechowywane są zarówno na obrzeżach sieci (gdzie odbywa się ich bieżące, natychmiastowe przetwarzanie), jak i w chmurze, gdzie przeprowadzana jest ich analiza. Dane trafiają tam, gdzie w danej chwili są potrzebne by zapewnić korzyść kierowcy – informacje z sensorów ruchu czy GPS wykorzystywane są np. do usprawnienia systemu ADAS (Advanced driver-assistance systems).

Przesyłanie danych do chmury jest efektywne kosztowo i wydajne w zasięgu sieci Wi-Fi, jednak w czasie podróży jedyną opcją może być korzystanie z połączenia 4G (potencjalnie również 5G). Technicznie jest to możliwe do zrealizowania, jednak rozwiązanie to radykalnie podnosi koszty. Dlatego też wiele autonomicznych samochodów będzie musiało spędzać dużo czasu na parkingu czy podjeździe w zasięgu Wi-Fi, by wszystkie dane mogły zostać przesłane do chmury bez generowania ogromnych kosztów.

Rola 5G w przyszłości branży

Obecne sieci 4G już teraz obsługują wiele różnych usług, jednak kluczem do upowszechnienia się autonomicznych, stale podłączonych do sieci pojazdów, będzie 5G – bazując na tej technologii auta będą w stanie nieustannie komunikować się pomiędzy sobą, z budynkami i elementami infrastruktury drogowej (V2V, V2I, V2X).

Łączność jest dla autonomicznych pojazdów kluczem, a 5G będzie w stanie zapewnić im szybsze połączenia i niższe opóźnienia. To przełoży się na krótsze czasy reakcji i natychmiastowe uwzględnianie przez auto np. zmiany warunków na drodze czy pogody. 5G pozwoli też na zaoferowanie pasażerom auta dostępu do nowych usług cyfrowych, zwiększając komfort podróży… i pozwalając jednocześnie na generowanie dodatkowych przychodów ze sprzedaży tychże usług.

Bezpieczeństwo danych

Nie ma wątpliwości co do tego, że autonomiczne pojazdy będą potrzebowały najlepszych z dostępnych zabezpieczeń z dziedziny cyberbezpieczeństwa. Z niedawnego raportu (przygotowanego na podstawie ankiet wypełnionych przez specjalistów IT oraz projektantów aut) wynika, ze 84% respondentów obawia się, iż producenci samochodów nie nadążają za dynamicznie zmieniającą się sytuacją w segmencie bezpieczeństwa informatycznego.

Aby zapewnić klientom bezpieczeństwo fizyczne i poufność danych, podłączone do sieci samochody muszą być odpowiednio zabezpieczone na wszystkich poziomach – od sprzętu i oprogramowania w pojeździe, aż po połączenie z chmurą i przestrzeń w tejże chmurze. Oto podstawowe środki bezpieczeństwa, jakie powinni wdrożyć producenci aut by zapewnić bezpieczeństwo i integralność danych w autonomicznych pojazdach:

1. Szyfrowanie – czyli zakodowanie danych do postaci, w której tylko autoryzowani użytkownicy mają dostęp do klucza umożliwiającego uzyskania dostępu do nich
2. Bezpieczeństwo End-to-End – zabezpieczenia muszą zostać wdrożone w każdym punkcie dostępu, od mikrosensorów w aucie, aż po stacje 5G
3. Integralność gromadzenia danych – istotne jest by gromadzone w aucie dane były przechowywane w pierwotnej, „surowej” formie przed ich przetwarzaniem. Dzięki temu jeśli dojdzie do uszkodzenia danych, możliwe będzie przywrócenie oryginalnych plików i ponowne ich wykorzystanie.

Plan backupu jest kluczem

Centralny system przechowywania danych w aucie jest absolutnie krytyczny dla jego funkcjonowania. Jakie środki mogą zatem wdrożyć producenci, aby zapewnić ciągłość funkcjonowania systemów jeśli dojdzie do awarii? Jednym ze sposobów jest stworzenie zapasowego centralnego systemu storage, w którym replikowane są dane z podstawowego - ale to rozwiązanie może być niezwykle drogie.

Niektórzy inżynierowie tworzą systemy backupu danych z poszczególnych komponentów auta – np. hamulców, układu kierowniczego, sensorów, procesorów sterujących autem, etc. Dzięki temu auto wyposażane jest de facto w zapasowe kluczowe systemy, które będą w stanie efektywnie i bezpiecznie zatrzymać pojazd gdy dojdzie do katastrofalnej awarii centralnego systemu (i to bez konieczności posiadania pełnej jego kopii).

Zmierzamy w stronę świata, w którym będziemy podróżować autonomicznymi pojazdami – głównym czynnikiem stymulującym tę ewolucję już dziś są dane. Zastosowanie uczenia maszynowego do obsługiwania ogromnych ilości informacji, na analizie których opiera się działanie auta i wdrażając odpowiednio efektywne zabezpieczenia, chroniące pojazd i jego pasażerów przed światem zewnętrznym pozwoli producentom z branży moto na stworzenie aut, które będą w stanie bezpiecznie przemierzać nowe, cyfrowe autostrady.

Autor: Christophe Vaissade, Sales Director EMEA, Western Digital