Risolvere il problema della rete delle auto intelligenti: costruire un ecosistema aperto

i veicoli intelligenti connessi (auto senza conducente) del mio Paese stanno accelerando.

Di recente, la Commissione per i trasporti municipali di Guangzhou ha pubblicato ufficialmente le "Opinioni guida sui test su strada dei veicoli intelligenti connessi a Guangzhou (Bozza per commenti)" (di seguito denominate "Bozza di pareri"). In precedenza, città come Pechino, Shanghai, Chongqing e Shenzhen avevano già diffuso dettagli rilevanti sui test su strada. Ciò significa che i veicoli intelligenti e connessi sono stati distribuiti in sempre più città e in futuro circoleranno ufficialmente sulle strade delle città.

Quando si parla di auto intelligenti e connesse, sono sempre coinvolte due parti. Da un lato c'è l'evoluzione intelligente dei terminal automobilistici, dall'altro c'è il cambiamento nei modelli di traffico. "Sulla base della nuova generazione di intelligenza artificiale, big data e tecnologie di cloud computing, il trasporto futuro può essere davvero intelligente. È un grande ecosistema." Li Keqiang, professore del Dipartimento di Ingegneria automobilistica presso l'Università di Tsinghua, ha sottolineato il tema dei veicoli intelligenti connessi.

La formazione e la maturità dell'ecosistema dei trasporti intelligenti implicano che le innovazioni del settore possano essere conseguite solo dopo una serie di innovazioni nei sistemi tecnici correlati, nei sistemi ecologici industriali, ecc. "Includendo piattaforme di dati di base di mappe ad alta precisione, piattaforme di base di controllo cloud, piattaforme di elaborazione di terminali per veicoli intelligenti, ecc., è necessario stabilire un ecosistema per conseguire innovazioni rilevanti". ha affermato Li Keqiang.

Comunicazioni in rete

Secondo il "Libro bianco sull'Internet dei veicoli del 2017" dell'Accademia cinese per le tecnologie dell'informazione e della comunicazione, le tecnologie chiave dell'Internet dei veicoli sono distribuite sui tre livelli di "end-pipe-cloud".

Tra questi, il livello "finale" comprende il processo accelerato di intelligenza e messa in rete di veicoli e strutture stradali, mentre le tecnologie chiave includono l'elettronica automobilistica, la tecnologia dei sistemi operativi montati sui veicoli, ecc.; Le tecnologie chiave a livello di "pipe" includono la tecnologia di comunicazione cellulare montata sui veicoli 4G/5G, la tecnologia di comunicazione wireless diretta LTE-V2X e 802.11p, ecc. La tecnologia di comunicazione wireless diretta V2X è attualmente al centro della competizione tra tutte le parti. Il nucleo del "cloud" comprende tecnologie della piattaforma Internet of Vehicles che supportano la gestione delle connessioni, l'esposizione delle capacità e la gestione dei dati e molteplici attività aziendali.

"I sensori (sui terminali del veicolo) sono equivalenti agli occhi umani. Oltre agli occhi, spesso abbiamo bisogno di orecchie e bocche per la percezione." Ren Shiyan, direttore della linea di prodotti Internet of Vehicles di Datang Telecom Technology Industry Group, ha spiegato: "Quindi la comunicazione in realtà porta un nuovo canale di percezione. Attraverso la trasmissione, l'invio e la ricezione di informazioni, può raggiungere una copertura oltre la linea di vista. Tale copertura può rendere la percezione del veicolo più sicura e affidabile".

In effetti, aggiungere "orecchie" e "bocca" a un singolo veicolo per formare un ecosistema di trasporto intelligente rappresenta lo "stato avanzato" dell'Internet dei veicoli. In questo stato, le informazioni veicolo-strada possono essere acquisite tramite comunicazioni wireless, rilevamento tramite sensori e altre tecnologie. Attraverso l'interazione e la condivisione di informazioni tra veicoli e tra veicoli e strade, è possibile ottenere un coordinamento e una cooperazione intelligenti tra veicoli e infrastrutture, raggiungendo così l'obiettivo di ottimizzare l'uso delle risorse del sistema, migliorare la sicurezza stradale e alleviare la congestione del traffico.

Per quanto riguarda la tecnologia "pipe", la tecnologia di comunicazione wireless V2X con modalità di connessione diretta è entrata in un periodo critico di competizione. Si ritiene che la comunicazione wireless V2X in modalità diretta sia una nuova tecnologia di comunicazione proposta per la messa in rete di automobili e strade, ma al momento è in corso una disputa sul percorso tecnico.

La prima è DSRC (Dedicated Short Range Communications), una tecnologia basata sul protocollo di comunicazione IEEE 802.11p e sulla serie di standard IEEE 1609. La seconda è la tecnologia LTE-V2X promossa dalle aziende cinesi, che realizza comunicazioni veicolo-veicolo basate sulla tecnologia 4G ed è un protocollo di rete proprietario per veicoli basato sulla rete cellulare LTE per V2X. Nel marzo 2017 la tecnologia ha completato il lavoro di standardizzazione presso l'organizzazione internazionale per la normazione 3GPP.

Wang Zhiqin, vicedirettore della China Academy of Information and Communications Technology, ha dichiarato in precedenza che gli standard correlati a LTE-V2X del mio Paese erano stati sostanzialmente completati entro la fine del 2017, tra cui architettura LTE-V2X, spettro, interfaccia aerea, livello di rete e livello applicativo, sicurezza, ecc. In termini di applicazioni specifiche, a maggio di quest'anno, la città di Wuxi ha lanciato un importante progetto per applicazioni dimostrative a livello cittadino dell'Internet of Vehicles (LTE-V2X), pianificando applicazioni su larga scala di veicoli intelligenti connessi in tre fasi: ricerca di test su strada aperta, applicazioni dimostrative a livello cittadino e creazione di una base industriale per l'Internet of Vehicles. Il periodo di attuazione va dal 2017 alla fine del 2020.

Problemi da risolvere

La tecnologia di comunicazione V2X è diventata il fulcro della competizione tra diverse aziende, ma restano ancora molti problemi da risolvere.

Durante la ricerca sulle auto a guida autonoma con Intel, Li Keqiang ha affermato che il suo team sceglierà l'applicazione innovativa di V2X nelle auto intelligenti connesse come principale area di ricerca, che includerà tre direzioni: stabilire un meccanismo di valutazione unificato per i rischi di guida delle auto intelligenti connesse basato sulle informazioni V2X; realizzare l'organizzazione e il coordinamento di auto intelligenti connesse in ambienti di traffico complessi basati sulla tecnologia V2X; e quali requisiti di qualità delle informazioni hanno le applicazioni chiave delle auto intelligenti connesse in condizioni di comunicazioni V2X non ideali.

Secondo Li Keqiang, è estremamente difficile valutare la sicurezza dei veicoli intelligenti connessi, difficoltà ulteriormente accentuata dai complessi scenari di traffico in Cina. "Vogliamo vedere se possiamo sfruttare i vantaggi del V2X e della tecnologia di comunicazione V2X per stabilire un meccanismo unificato per la valutazione della sicurezza dei veicoli intelligenti connessi in condizioni di lavoro davvero complesse". Ciò comporta la ricerca sulla teoria della zona di sicurezza alla guida e sulle sue applicazioni, compresi miglioramenti dell'applicabilità, metodi di calibrazione pratici e applicazioni di valutazione della sicurezza.

Il secondo è l'organizzazione e il coordinamento di veicoli intelligenti connessi in ambienti di traffico complessi. Infatti, una volta ottenuta la connessione multi-veicolo basata sulla tecnologia V2X, anche la definizione della modalità organizzativa, della modalità di connessione e del coordinamento delle code dei veicoli è diventata una proposta importante, che coinvolge questioni di base quali la modellazione di sistemi complessi e la selezione del controllo.

"Abbiamo scelto lo scenario delle auto intelligenti che attraversano incroci senza semafori. Il metodo più semplice è usare la coda tratteggiata per l'organizzazione multimodale, usare la topologia di comunicazione per la ricombinazione, costruire un modello di conflitto di intersezione, evitare configurazioni di strutture geometriche in conflitto e come progettare il controller del distributore in questo caso", ha introdotto Li Keqiang.

Inoltre, poiché oggi la maggior parte dei veicoli in circolazione sono veicoli tradizionali, è inevitabile una modalità di trasporto mista composta da auto intelligenti e auto tradizionali durante la transizione verso lo "stato avanzato" di un ecosistema di trasporto intelligente in cui i veicoli comunicano tra loro e con le strade. A volte le automobili tradizionali potrebbero non rispettare pienamente le norme stradali. In questo caso, come bilanciare il sistema del traffico per garantire la sicurezza?

Jack Weast, ingegnere capo senior e architetto di sistema delle soluzioni di guida autonoma di Intel, ha affermato che Intel ha lanciato il Responsibility-Sensitive Safety Model (RSS), che integra nel sistema della macchina standard di giudizio umano in condizioni stradali complesse, indicando alla macchina come reagire in ambienti pericolosi e garantendo così la sicurezza delle auto intelligenti durante la guida.

"Nel test di simulazione RSS, la formula dei dati per la guida autonoma è completamente impostata in base al metodo di guida e alle abitudini umane." Jack Weast ha affermato: "I risultati del test di simulazione dimostrano che la risposta di guida del veicolo a guida autonoma basato su RSS è antropomorfica, sostanzialmente uguale a quella di un conducente umano".

Integrazione ecologica

Tuttavia, Jack Weast ha anche sottolineato che l'RSS è ancora ai primi stadi.

Secondo Jack Weast, i tre livelli della guida intelligente tradizionale includono la percezione, la pianificazione decisionale e l'azione. L'applicazione del modello RSS implica l'aggiunta di un ulteriore livello tra i livelli di pianificazione e di azione. "Dobbiamo garantire le capacità di pianificazione di base dell'intelligenza artificiale e assicurarci che possa funzionare senza problemi nell'ambiente reale. Questa è un'enorme sfida tecnica per qualsiasi azienda. Non è sufficiente che una singola azienda lo faccia da sola. Abbiamo bisogno che l'intero settore sia coinvolto."

Infatti, la partecipazione di istituti di ricerca e accademici del settore, unita ad algoritmi e tecnologie aziendali, può determinare ulteriormente il modello di sicurezza delle auto intelligenti, migliorando così l'accuratezza del modello e la sicurezza del veicolo. Grazie all'effetto della cooperazione, Intel ha recentemente fondato l'Intelligent Connected Vehicle University Collaborative Research Center e ha firmato accordi di cooperazione con l'Università di Tsinghua e l'Istituto di automazione dell'Accademia cinese delle scienze per promuovere congiuntamente la ricerca su argomenti correlati ai veicoli a guida autonoma.

"La vera industrializzazione dei veicoli intelligenti connessi richiede una serie di lavori, tra cui innovazioni in una serie di tecnologie, come il sistema di innovazione tecnologica, l'ecosistema dell'industria automobilistica, il sistema delle strutture della rete stradale, il sistema di normative e standard, il sistema di supervisione del prodotto e il sistema di sicurezza delle informazioni", ha affermato Li Keqiang.

Nello specifico, dopo aver collaborato con Intel, il team di Li Keqiang potrà condurre una ricerca congiunta sulla tecnologia V2X basata sulle competenze maturate da Intel in ambito 5G, cloud, FPGA e altri moduli tecnici, il che favorirà maggiormente il raggiungimento dei risultati.

Creare sinergie attraverso l'apertura è gradualmente diventato un consenso nel settore, e questa sinergia non riguarda solo il campo della ricerca, ma anche quello delle applicazioni. Nell'aprile 2017, Baidu ha lanciato la piattaforma software aperta Apollo, che consente ai produttori di veicoli di realizzare rapidamente un sistema di guida autonoma completo, combinando veicoli e sistemi hardware. Oggi, la piattaforma Baidu Apollo ha stretto alleanze con oltre 100 partner, tra cui produttori di veicoli e componenti come Ford, Daimler, BAIC, FAW, Chery, e produttori di sensori e chip Velodyne, Intel, Nvidia; fornitore di servizi cloud Microsoft e fornitore di servizi di trasporto Shouqi Car-hailing, ecc.

Yang Xu, vicepresidente globale di Intel Corporation e presidente di Intel China, ha affermato che Intel sta anche valutando la cooperazione industriale con SAIC Group, Changan Automobile, FAW Hongqi, NavInfo, Alibaba Cloud, Neusoft e altri. "È estremamente importante che l'intero settore si aggiorni e lavori insieme per promuovere veicoli connessi intelligenti".

Vincitore del Qingyun Plan di Toutiao e del Bai+ Plan di Baijiahao, del Baidu Digital Author of the Year 2019, del Baijiahao's Most Popular Author in the Technology Field, del Sogou Technology and Culture Author 2019 e del Baijiahao Quarterly Influential Creator 2021, ha vinto numerosi premi, tra cui il Sohu Best Industry Media Person 2013, il China New Media Entrepreneurship Competition Beijing 2015, il Guangmang Experience Award 2015, il China New Media Entrepreneurship Competition Finals 2015 e il Baidu Dynamic Annual Powerful Celebrity 2018.