خودروهای متصل

خودروی متصل وسیله‌نقلیه‌ای مجهز به اتصال به اینترنت و طیف وسیعی از حسگرها و وسایل ارتباطی است که به آن اجازه می‌دهد با محیط اطراف خود ارتباط و تعامل داشته باشد. این فناوری‌ها می‌تواند شامل ناوبری GPS، سیستم‌های سرگرمی، حسگرهای تشخیصی و ابزارهای ارتباطی باشد که خودرو را قادر به ارسال و دریافت داده‌ها می‌کند. اتومبیل‌های متصل همچنین می‌توانند با سایر وسایل نقلیه، زیرساخت‌های ترافیکی و خدمات آنلاین ارتباط برقرار کنند و اطلاعات لحظه‌ای را در اختیار رانندگان قرار دهند و ایمنی و راحتی را افزایش دهند.

موارد استفاده و برنامه های کاربردی برای خودروهای متصل

خودروهای متصل دو نوع کاربرد اصلی دارند: کاربردهای اختصاصی برای یک خودرو، و کاربردهایی در تعامل با خودروها و وسایل دیگر. کاربردهای تک وسیله‌نقلیه‌ای‌ به فناوری‌های نصب شده در یک وسایل نقلیه منفرد اشاره دارد که قابلیت هایی مانند نمایش داده‌های اطلاعاتی، دستیار راننده و سرگرمی را ارائه می‌کند.

از سوی دیگر، برنامه های کاربردی تعاملی، ارتباط بین وسایل نقلیه و سایر زیرساخت های جاده، مانند چراغ‌های راهنمایی و سایر وسایل نقلیه را امکان‌پذیر می‌کند. این برنامه‌ها بر ارتباطات وسیله نقلیه به وسیله نقلیه و وسیله نقلیه به زیرساخت برای بهبود ایمنی و جریان ترافیک متکی هستند.

خودروهای متصل طیف وسیعی از موارد استفاده را ارائه می‌دهند که می توانند تجربه رانندگی و ایمنی جاده را بهبود بخشند. در اینجا هشت مورد اصلی استفاده از کاربردهای خودروهای متصل آورده شده است:

• تجارت: خودروهای متصل می توانند با فراهم کردن بستری برای خرید و پرداخت در خودرو، معاملات تجارت الکترونیک را تسهیل کنند. این می‌تواند شامل همه چیز باشد، از پرداخت سوخت و عوارض گرفته تا سفارش غذا و مواد غذایی.
• مدیریت تحرک و جابجایی: آنها می‌توانند با ارائه اطلاعات بلادرنگ و در لحظه در مورد شرایط ترافیکی و مسیرهای جایگزین، به مدیریت جابجایی کمک کنند. این می تواند به رانندگان کمک کند تا از ازدحام جلوگیری کنند و تجربه رانندگی خود را بهبود بخشند.
• مدیریت خودرو: سیستم‌های متصل می‌توانند هشدارهای عیب‌یابی و تعمیر و نگهداری از راه دور را ارائه دهند، و به رانندگان این امکان را می‌دهند تا از خودرو مراقبت کنند و از خرابی جلوگیری کنند.
• ایمنی: فناوری خودروهای متصل می تواند با ارائه هشدارهای بلادرنگ و در لحظه در مورد خطرات احتمالی مانند عابران پیاده، سایر وسایل نقلیه و شرایط آب و هوایی به بهبود ایمنی کمک کند.

• پیشگیری از خرابی: خودروهای متصل می توانند با ارائه هشدارهای اولیه درباره مشکلات احتمالی، مانند کم بودن باتری یا عیب های موتور، از خرابی خودرو در مسیر جلوگیری کنند.
• دستیار راننده: آنها اغلب ویژگی‌های یک دستیار راننده مانند هشدار خروج از خط، کروز کنترل تطبیقی و ترمز اضطراری خودکار را ارائه می‌دهند. این ویژگی‌ها می تواند به رانندگان کمک کند تا ایمن بمانند و از تصادف جلوگیری کنند.
• رفاه: ممکن است ویژگی‌های رفاهی مانند سنسورهای کیفیت هوا و نظارت بر سلامتی را ارائه دهند. این ویژگی‌ها می تواند به رانندگان کمک کند که با سلامتی و راحتی بیشتری سفر کنند.
• سرگرمی: اتومبیل‌های متصل می‌توانند طیف وسیعی از گزینه‌های سرگرمی مانند پخش موسیقی، فیلم و سایر محتواها را ارائه دهند. این کار می‌تواند تجربه رانندگی را بهبود دهد و سفرهای طولانی را لذت بخش‌تر کند.

 امروزه کاربران می‌توانند با استفاده برنامه‌ها و رابط‌های کاربری، تلفن‌های هوشمند خود را به ویژگی‌های اطلاعاتی و سرگرمی خودروی متصلشان مرتبط کنند. Apple Carplay و Android Auto نمونه‌های برجسته‌ای هستند که می‌توانند از نمایشگر داخلی خودرو برای پخش موسیقی، ارائه دستورالعمل‌های ناوبری، پیامک و تماس استفاده کنند؛ با استفاده از تنظیمات آشنا و همانطور که در تلفن خود استفاده می‌کنید.

Alexa از آمازون مثال دیگری است که با اتصال دستگاه‌های خانه‌تان مانند وسایل گرمایشی و روشنایی به آن، این امکان را پیدا خواهید کرد که از روی صندلی ماشین‌تان و با استفاده از تجهیزات آن، وسایل داخل خانه را کنترل کنید. این کار به صورت معکوس نیز امکان‌پذیر است، یعنی می توانید در خانه سیستم های ماشین خود مانند قفل، گرمایش و دسترسی به دوربین را کنترل کنید.

انواع روش‌های ارتباط با خودروهای متصل

داده های خودرو با افراد، دستگاه ها و زیرساخت های محلی به روش های مختلفی در تعامل است:

Vehicle-to-Vehicle (V2V) : ارتباط بین دو یا چند وسیله نقلیه را امکان‌پذیر می‌کند و می تواند اطلاعات مربوط به سرعت خودرو، موقعیت، جهت و سایر پارامترها را با دیگر خودروها مبادله کند. این فناوری به بهبود ایمنی جاده‌ها کمک می‌کند و وسایل نقلیه را قادر می سازد تا با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و از برخورد با یکدیگر جلوگیری کنند. خطرات جاده‌ای مانند رانندگان بی‌احتیاط و حضور آمبولانس‌ یا وقوع تصادفات را می‌توان با استفاده از فناوری V2V اعلام کرد.

Vehicle-to-Infrastructure (V2I) : این قابلیت، ارتباط بین وسایل نقلیه و زیرساخت‌های ترافیکی مانند چراغ‌های راهنمایی، علائم جاده و پارکومترها را امکان‌پذیر می‌کند و می‌تواند اطلاعات در لحظه‌ای را در خصوص شرایط ترافیکی، ساخت و سازهای جاده‌ای، شرایط آب و هوایی، تصادفات و سایر رویدادها ارائه دهد و رانندگان را قادر ‌سازد تا در مورد مسیر و رفتار رانندگی خود، تصمیمات آگاهانه‌تری بگیرند. اتصال به پایگاه‌های محلی که می‌توانند هشدارهای به موقعی را در خصوص ترافیک، آب و هوا و یا سایر رخدادهایی که ممکن است بر توانایی رانندگی رانندگان تأثیر بگذارد، در اختیار آنها قرار دهند، از دیگر مزایای این تبادل داده است.

به عنوان مثال می توان به چراغ‌های راهنمایی و رانندگی اشاره کرد که می‌توان با تبادل داده بین چراغ و وسایل‌نقلیه و همچنین وسایل‌نقلیه با یکدیگر، و سپس با تنظیم سرعت حرکت و مسیر خودروها، تا حد امکان از مواجهه با چراغ‌های قرمز اجتناب کرد که این خود باعث کاهش هدر رفت سوخت، صرفه جویی در ترافیک و جلوگیری از برخورد می شود یا می‌توان داده‌های فضای پارک را به رانندگان نمایش داد تا بتوانند بدون جستجو در اطراف و اتلاف وقت به یک فضای آزاد هدایت شوند.

Vehicle-to-Pedestrian (V2P) : این امکان با استفاده از حسگرهای پیشرفته، به وسایل نقلیه اجازه می‌دهد تا با عابران پیاده و دوچرخه سواران ارتباط برقرار کنند تا در صورت لزوم هشدارهایی را به عابران پیاده در مورد نزدیک شدن به وسایل نقلیه و بالعکس ارائه دهد و به جلوگیری از تصادفات و بهبود ایمنی جاده‌ها کمک کند.

Vehicle-to-Cloud (V2C) : به وسایل نقلیه اجازه می‌دهد تا با سرویس های مبتنی بر فضای ابری ارتباط برقرار کنند. این ارتباط دو طرفه از طرفی می‌تواند به‌روزرسانی‌های ترافیکی، اطلاعات آب‌وهوا و سایر داده‌ها را در زمان واقعی به رانندگان ارائه دهد تا برنامه‌ریزی بهتری برای مسیر خود انجام دهند و تجربه رانندگی خود را بهبود بخشند و از طرفی اطلاعات به روزی را از داده‌های مکانی وسایل‌نقلیه به فضای ابری ارسال کند تا داده‌هایی به روز و واقعی در اختیار پایگاه‌های داده باشد.

Vehicle-to-Everything (V2X) : این فناوری تلفیقی از همه موارد فوق است. این امکان ارتباط بین وسایل نقلیه، زیرساخت‌های ترافیکی، عابران پیاده و خدمات مبتنی بر فضای ابری را فراهم می کند. V2X می تواند دید جامعی از محیط جاده ارائه دهد و وسایل نقلیه را قادر می سازد تا تصمیمات آگاهانه‌ تری در مورد رفتار رانندگی خود بگیرند و ایمنی جاده را بهبود بخشند.

انواع مختلف زیرساخت خودروهای متصل

در حال حاضر، دو نوع سیستم اتصال وجود دارد که در خودروهای متصل استفاده می‌شود: تعبیه شده (Embedded) و متصل شده (Tethered).

در سیستم تعبیه شده، خودِ وسیله‌نقلیه به یک تراشه («سیستم مدیریت جریان داده» که جریان داده را در مادربرد مدیریت می کند) و یک آنتن داخلی که برای ارسال و دریافت سیگنال‌ها استفاده می شود، مجهز خواهد شد. سیستم‌های تعبیه شده بخشی از طراحی اصلی خودرو هستند. آنها طیف وسیعی از ویژگی ها مانند اتصال به اینترنت، ناوبری GPS، سیستم‌های سرگرمی و سنسورهای تشخیصی را ارائه می‌دهند. این سیستم‌ها می توانند با سایر سیستم‌های تعبیه شده در داخل خودرو و همچنین با سیستم‌های خارجی مانند زیرساخت‌های ترافیکی و سایر وسایل نقلیه ارتباط برقرار کنند.

 در سیستم متصل شده، وسیله‌نقلیه مجهز به سخت افزاری است که به گوشی هوشمند یا تبلت راننده متصل می‌شود و برای اتصال و انتقال داده به گوشی هوشمند یا تبلت راننده متکی هستند.

خودروهای متصل با چه چالش هایی روبرو هستند؟

خودروهای متصل مزایای بی شماری را برای رانندگان، مسافران و اکوسیستم کلی حمل و نقل ارائه می‌کنند. با این حال، همراه با این مزایا، چالش‌هایی نیز وجود دارد که باید برای درک کامل پتانسیل فناوری خودروهای متصل، مورد توجه قرار گیرد:

• امنیت سایبری: همانطور که وسایل نقلیه بیشتر به هم متصل می شوند، در برابر تهدیدات سایبری نیز آسیب‌پذیرتر می‌شوند. تضمین امنیت نرم‌افزار خودروها، کانال‌های ارتباطی و داده‌ها یک چالش حیاتی است که باید برای محافظت از حریم خصوصی کاربران و حفظ یکپارچگی کلی سیستم مورد توجه قرار گیرد. در گذشته نیز خطر سرقت و خرابکاری در خودروهای متصل و یا خودران توسط هکرها، نگرانی‌هایی را برای دارندگان این خودروها ایجاد کرده بود که شرکت‌های خودروسازی تلاش کردند تا با به‌ روز رسانی نرم‌افزارهای خود، این نگرانی را از بین ببرند.

• حریم خصوصی داده ها: خودروهای های متصل حجم زیادی از داده‌ها را تولید و منتقل می‌کنند که نگرانی‌هایی را در مورد نحوه جمع‌آوری، ذخیره و استفاده از این داده‌ها ایجاد می‌کند. رسیدگی به نگرانی‌های مربوط به حریم خصوصی داده‌ها و رعایت مقررات حفاظت از داده‌ها برای استقرار موفقیت‌آمیز فناوری خودروهای متصل حائز اهمیت است.

• قابلیت همکاری: با درگیر شدن اجزا، سیستم ها و خدمات خارجی مختلف، اطمینان از اینکه آنها می‌توانند به طور یکپارچه با هم کار کنند، ضروری است. توسعه و اتخاذ استانداردها و پروتکل‌های صنعتی برای اطمینان از قابلیت همکاری و سازگاری بسیار مهم است.

• انطباق با مقررات: خودروهای متصل باید الزامات قانونی در حال تحول مربوط به ایمنی، انتشار گازهای گلخانه‌ای، حفاظت از داده ها و سایر زمینه‌ها را برآورده کنند. رعایت این مقررات برای استقرار موفقیت‌آمیز فناوری خودروهای متصل بسیار مهم خواهد بود.

• توسعه زیرساخت: برای تحقق کامل پتانسیل خودروهای متصل، سرمایه‌گذاری قابل توجهی در زیرساخت‌ها مانند شبکه‌های ارتباطی، فناوری‌های شهر هوشمند و ایستگاه‌های شارژ وسایل نقلیه الکتریکی مورد نیاز است.

آینده خودروهای متصل

در حالی که شبکه 5G برای اپراتورهای تلفن همراه هنوز در حال گسترش است، سرعت استقرار و راه‌اندازی آنها به شکل روز افزون در حال افزایش است. بر اساس گزارش انجمن جهانی تامین کنندگان تلفن همراه (GSA)، تا پایان فوریه 2022، 489 اپراتور در 146 کشور در قالب آزمایش، اخذ مجوز، استقرار برنامه ریزی شده و استقرار واقعی بر روی شبکه‌های 5G سرمایه‌گذاری کرده‌اند. همچنین براساس گزارش VIAVI Solutions که در ژوئن 2021 منتشر شد، تعداد شهرهای دارای شبکه 5G در سراسر جهان به 1662 شهر افزایش یافته است. تقاضای زیاد برای سرعت‌های بالاتر و اتصال سریع‌تر و بهتر، باعث شده که از نظر گسترش پهنای باند و اجرای 5G ، چین و ایالات متحده بسیار جلوتر از سایر کشورها باشند. بر اساس گزارش سرویس خبری هند و آسیا (IANS)، تا سال 2025 از هر 4 خودرو، یک خودرو دارای اتصال 5G خواهد بود که در کنار پیشرفت‌های دیگر، از انتقال بی‌درنگ داده‌ها و ارتباطات سریع پشتیبانی بهتری خواهد کرد.

آینده صنعت حمل و نقل همچنان با فناوری خودروهای متصل در هم تنیده است. از آنجایی که اتصال سراسری نسل بعدی اینترنت یعنی اینترنت 5G ، فناوری خودروهای متصل را بهبود می‌بخشد، وسایل‌نقلیه متصل، برای استفاده، هوشمندتر و روان‌تر از گذشته نیز خواهند بود.