Cómo se hablarán los coches un día con el otro

El auto-manejo del auto se ha convertido en un tema candente en los últimos años. Muchas compañías, incluida Google, creen que esta tecnología podría hacer maravillas para el transporte mundial.

Los autos auto-conducidos no solo serán convenientes; También serán más económicos, más económicos y más seguros. Incluso pueden convertir los viajes largos y aburridos en una oportunidad para relajarse, leer un libro o llamar a una reunión..

Pero el transporte de mañana no se trata solo del auto-auto. El futuro lo verá redes de autos que trabajan juntos para mantener a los pasajeros seguros y entregarlos a sus destinos de manera eficiente.

Sin embargo, para que eso suceda, los autos necesitan una forma de hablar entre ellos..

Listo para hablar?

La comunicación inalámbrica entre vehículos autónomos siempre ha sido un tema de interés para los investigadores que desarrollan el automóvil del mañana. Demostraciones como el auto-auto de Google Los efectos impactantes del auto sin conductor de Google [INFOGRAPHIC] Los efectos impactantes del auto sin conductor de Google [INFOGRAPHIC] El futuro está más cerca de lo que podría pensar. Gracias al departamento de investigación de alto secreto de Google, Google X, los autos sin conductor ahora son una realidad y podrían llegar a la corriente principal en un futuro no muy lejano ... Leer más, que ni siquiera incluye un volante, son impresionantes, pero son También proyectos aislados construidos en una escala limitada..

El problema al que se enfrentan los investigadores ya no es cómo construir Un vehículo autónomo, como ya se ha logrado. En cambio, el problema es cómo hacer un vehículo autónomo. seguro y confiable en las carreteras de hoy. Los autos que conducen solos y que operan solos pueden brindarles a sus propietarios comodidad, pero no se darán cuenta de la eficiencia, la seguridad y los beneficios de costo que puede proporcionar el vehículo autónomo..

Esas mejoras solo se pueden desbloquear a través de una red autónoma de automóviles. No se ha construido una red de este tipo, por lo que las opiniones sobre cómo podría verse varían, pero los investigadores están trabajando para desarrollar la idea..

El Centro de Transformación de Movilidad en MIT, por ejemplo, está presionando para hacer de Ann Arbor (la ciudad natal de la escuela) un líder en automoción. Larry Burns, un profesor de ingeniería en la escuela, ha recurrido al reino animal en busca de inspiración, señalando que:

“Enjambre de abejas. Bandada de gansos Y no se están chocando.”

Un enjambre de bichos puede parecer una comparación extraña con los autos automatizados, pero es un indicador de las estrictas tolerancias que una red de autos autónomos podría habilitar. Un conductor humano típico, si no está distraído, requiere 215 milisegundos para reaccionar. Eso significa que un automóvil que se mueve a 100 kilómetros por hora viajará unos seis metros (casi veinte pies) antes de que el conductor pueda responder. Los conductores seguros a menudo dejan varias longitudes de automóvil entre ellos y el vehículo frente a ellos debido a este retraso.

Sin embargo, las ondas de radio son casi instantáneas Comprender los estándares de Wi-Fi más comunes Comprender los estándares de Wi-Fi más comunes Wi-Fi puede ser un poco confuso porque se utilizan varios estándares diferentes. Esto es lo que necesitas saber. Lea más (a la distancia que operan los automóviles automatizados), lo que significa que los automóviles automatizados pueden operar de manera segura con solo unos pocos pies entre ellos. De repente, la imagen de un enjambre tiene más sentido; una red de autos autónomos no se vería como el tráfico de hoy, sino como un flujo constante de vehículos que se mueven orgánicamente, dejando espacios de un metro (y, a veces, mucho menos) entre cada auto. De un vistazo, el movimiento puede parecer aleatorio, pero en realidad sería altamente coordinado; Sería testigo de un canal de autos que se movían a la izquierda, fusionándose en huecos solo unos centímetros más grandes que los autos mismos, si hay una salida a media milla de la carretera.

Pero decir simplemente que esto será posible gracias a las ondas de radio es como decir que “un mago lo hizo!” Hay muchos conceptos diferentes sobre cómo podría funcionar una red de automóviles automatizados, y generalmente funcionan en dos categorías principales.

Comunicaciones de vehículo a vehículo

La manera más obvia de habilitar las redes de vehículos automatizados Aquí es cómo llegaremos a un mundo lleno de automóviles sin conductor Aquí es cómo llegaremos a un mundo lleno de automóviles sin conductor Conducir es una tarea tediosa, peligrosa y exigente. ¿Podría algún día ser automatizado por la tecnología de automóviles sin conductor de Google? Leer más es hacer que se hablen directamente. Desde una perspectiva técnica, esto es relativamente simple y, de hecho, se salta de las actuales tecnologías para evitar colisiones. Muchos automóviles de lujo ahora incluyen control de crucero automatizado y sistemas de rotura automatizados de baja velocidad que operan con una variedad de sensores. Agregue una radio y un estándar a través del cual los vehículos pueden compartir datos a través de la radio, ¡y listo! Tienes una red inalámbrica básica..

Esto tiene un atractivo porque se puede utilizar de inmediato y puede operar con vehículos que no están automatizados. La Administración Nacional de Tráfico y Seguridad en las Carreteras, el organismo regulador superior que supervisa las carreteras en los Estados Unidos, ya recomendó la implementación de la comunicación vehículo a vehículo (V2V) para evitar colisiones. Un informe escrito por cuatro investigadores de la NTSB encontró que:

“... excluyendo a los conductores afectados por el alcohol o la somnolencia, estos sistemas [V2V] tratan con el 81 por ciento de los accidentes de vehículos con conductores no afectados.”

Esto significa que los sistemas V2V podrían prevenir la mayoría de las colisiones automotrices si todos los vehículos las implementaran.

Una aplicación teórica popular de V2V es la “pelotón” sistema. Esta idea, que ha existido desde al menos 1993, involucra grupos de vehículos automatizados que se unen para formar una línea larga y muy espaciada. Esto mantiene a los automóviles automatizados alejados de aquellos que no están automatizados y proporciona beneficios aerodinámicos que reducen el consumo de combustible (con la excepción del automóvil principal).

En este sistema, prácticamente cualquier tipo de comunicación inalámbrica podría funcionar, ya que cada vehículo en el pelotón solo tendría que comunicarse con el que está enfrente. Cualquier número de tecnologías inalámbricas modernas (Volvo demostró que un pelotón con 802.11p WiFi) podría funcionar de manera confiable, ya que el corto alcance de la comunicación limita las interferencias y los problemas de recepción. Incluso un lapso momentáneo en la comunicación no sería desastroso, ya que cada automóvil automatizado solo necesita igualar la velocidad con el anterior. Erik Coelingh, un ingeniero de Volvo, le dijo a Phys.org que, “Nosotros [Volvo] creemos que el pelotón puede ser más seguro de lo normal en la actualidad.,” y explicó que el fabricante de automóviles está examinando de cerca la forma más eficiente y segura de implementar la idea..

Los sistemas V2V, como la colocación en pelotón, son una forma relativamente simple de implementar vehículos autónomos, pero la idea no es perfecta. Todos los sistemas V2V carecen de hardware centralizado a cargo del transporte general. Los pelotones, por ejemplo, son eficientes para los autos involucrados, pero no responden dinámicamente al tráfico y no pueden comunicarse con la infraestructura vial. Si un pelotón se encuentra con un tráfico intenso, simplemente reducirá la velocidad y seguirá la ruta determinada por el vehículo líder. No hay manera de que las redes V2V “ver” atascar el tráfico y calcular una ruta alternativa, o predecir el tiempo de los siguientes tres semáforos y ajustar la velocidad en consecuencia. La eficiencia potencial total del vehículo automatizado no se puede realizar con un sistema más grande y complejo.

Vehículo a infraestructura

Esa eficiencia se puede habilitar solo si hay una forma de permitir que los autos autónomos interactúen no solo entre sí, sino también con el entorno, permitiendo la “enjambre de abejas” mencionado anteriormente. Para hacer esto, cada automóvil debe poder conectarse a una red que se extienda no solo a sus inmediaciones, sino a un área mucho más amplia, tal vez tan grande como la ciudad en la que opera el vehículo. Este tipo de red se denomina vehículo-a -Infraestructura, y es mucho más compleja..

Una compañía alemana actualmente está realizando una prueba de tres meses de un sistema V2I llamado simTD que permite a los autos conectados comunicarse con elementos de infraestructura. Por ejemplo, un automóvil con este sistema puede hablar con un semáforo próximo Arduino Programming For Beginners: el controlador del semáforo Arduino Programming para los principiantes: el controlador del semáforo La semana pasada, aprendimos acerca de la estructura básica de un programa Arduino y nos acercamos. mira el ejemplo 'parpadea'. Esperemos que haya aprovechado la oportunidad para experimentar con el código, ajustando los tiempos. Esta vez,… Lea más y ajuste su velocidad para cronometrar su llegada con el cambio de la luz. Al hacerlo, disminuye el tiempo de inactividad, lo que mejora la eficiencia del combustible. El sistema también puede advertir a un automóvil y a sus ocupantes sobre los próximos peligros en la carretera al recibir datos cuando otro automóvil patina o experimenta una pérdida de tracción..

Incluso esta implementación rudimentaria de V2I permite beneficios de seguridad y eficiencia, pero la desventaja es la complejidad. Una combinación de WiFi, UMTS y GRPS (los dos últimos son estándares de datos celulares GSM Vs. CDMA: ¿Cuál es la diferencia y cuál es mejor? GSM Vs. CDMA: ¿Cuál es la diferencia y cuál es mejor? Es posible que haya escuchado los términos GSM y CDMA lanzados antes en una conversación sobre teléfonos celulares, pero ¿qué significan realmente? Leer más) se utilizan para proporcionar una comunicación constante con la infraestructura y otros vehículos.

SimTD también utiliza las transmisiones de vehículo a vehículo como una cadena de margarita para permitir la comunicación de la infraestructura si ninguna de las radios de un vehículo puede recibir una señal. Esa es una gran idea, pero significa que cada automóvil en la cadena debe usar un estándar compatible, y también está la cuestión de cómo los proveedores de ese servicio manejarán la comunicación celular.

Y luego está la infraestructura. SimTD ha trabajado con fabricantes de vehículos y la ciudad de Frankfurt para realizar una prueba de campo, pero se limitó a solo veinte semáforos. Implementar la infraestructura requerida por la comunicación V2I será una empresa costosa y será particularmente difícil (si no imposible) de implementar en áreas rurales donde hay mucho camino y poco dinero para construir la infraestructura necesaria.

La solución combinada

Todo esto hace que el V2I parezca difícil de implementar, en el mejor de los casos, pero la buena noticia es que es totalmente compatible con V2V, y de hecho es probable que lo incluya en cualquier sistema del mundo real. Esto significa que los automóviles que carecen de la capacidad de comunicarse con la infraestructura podrían seguir operando en la red en un sentido limitado, y todos los autos podrían usar la comunicación V2V de forma predeterminada si fuera necesario..

De hecho, es poco probable que veamos una solución de infraestructura que surja sola en cualquier parte del mundo. La construcción de una red de este tipo es costosa y requiere mucho tiempo. También requiere una tecnología madura, ya que cambiar el estándar de comunicación a mitad de la infraestructura del edificio podría arruinar todo el proyecto.

Las plataformas V2V, por el contrario, ya se están implementando en números limitados. Contrariamente a lo que puede haber escuchado, todavía tienen un largo camino por recorrer antes de cruzar las autopistas en gran número, pero existen y pueden ser desarrollados rápidamente por equipos independientes.

Estos dos enfoques de los automóviles autónomos son compatibles porque se basan en las mismas tecnologías de comunicación. De hecho, las comunicaciones no son el problema más urgente que enfrentan los vehículos autónomos; simTD ya ha demostrado que el WiFi y el celular pueden funcionar bien. El problema que enfrentan los investigadores no es resolver cómo se comunicarán, sino decidir cómo deben comportarse una vez que lo hacen..

Crédito de la imagen: Wikimedia / SreeBot

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