A revolução dos carros autônomos tomou o mundo de assalto, e empresas como Google e Tesla estão tentando obter uma fatia do mercado.
Mas o que isso significa para o futuro do transporte e, mais importante, para os engenheiros do futuro?
À medida que o mundo entra em uma nova era de transporte, estudantes e profissionais de engenharia devem entender a tecnologia por trás dos carros autônomos e o que isso significa para o futuro.
Então vamos apertar o cinto e mergulhar no mundo dos carros autônomos, onde a estrada à frente está cheia de novas ideias e possibilidades.
Entendendo os Veículos Autônomos
Definição formal:
Um veículo capaz de planejar sua trajetória e executar seu plano sem intervenção humana.
Um veículo autônomo é perfeito se você está muito cansado para dirigir ou apenas quer tirar uma soneca no caminho para o trabalho. Apenas sente-se e deixe o carro fazer tudo. Quem assistiu esse episódio da série "South Park"?
Ok, voltando à explicação:
Um veículo autônomo é um carro que possui sensores, câmeras, radar e inteligência artificial (IA) que permitem que ele funcione sem ajuda humana.
Essa tecnologia é uma combinação de hardware e software integrado e remoto que pode dirigir um veículo sem que um operador humano o controle fisicamente ou fique de olho nele.
A tecnologia de veículos autônomos pode tornar os carros mais seguros, evitar que as pessoas se machuquem e até mesmo salvar vidas. Mas ainda há muitos problemas a serem resolvidos antes que os veículos totalmente autônomos possam ser usados pela maioria das pessoas.
Níveis de Veículos Autônomos
Com base no que podem fazer, os veículos autônomos são divididos em cinco níveis.
Aqui está uma lista dos níveis:
- Nível 0: O motorista é responsável por tudo sobre como dirigir o carro.
- Nível 1: O carro possui um sistema automatizado, como controle de cruzeiro ou ajuda para permanecer na sua faixa, mas o motorista é responsável por todo o resto.
- Nível 2: O carro possui dois ou mais sistemas automatizados que funcionam em conjunto, como controle de cruzeiro adaptativo e ajudam a permanecer na sua faixa.
- O motorista ainda é responsável por ficar de olho no carro e assumir o controle, se necessário.
- Nível 3: O carro pode cuidar da maior parte da direção, mas o motorista deve estar pronto para assumir a qualquer momento se o carro pedir.
- Nível 4: O veículo pode dirigir sozinho em determinadas situações e não precisa de nenhuma ajuda de uma pessoa. Mas o carro ainda pode ter um volante e pedais que um motorista humano pode usar, se necessário.
- Nível 5: O veículo é totalmente autônomo e não precisa de ajuda de uma pessoa.
Para saber mais sobre os níveis de automação:
https://en.wikipedia.org/wiki/Self-driving_car
Situação Atual dos Veículos Autônomos
No momento em que escrevo isso, não há veículos totalmente autônomos que possam ser dirigidos legalmente nos Estados Unidos.
Existem, no entanto, veículos que são apenas parcialmente autônomos. Por exemplo, alguns têm controle de cruzeiro adaptativo e ajudam a permanecer em suas faixas.
Montadoras e empresas de tecnologia estão trabalhando para disponibilizar ao público carros totalmente autônomos em breve.
Tecnologia de Veículos Autônomos
Veículos autônomos usam uma variedade de tecnologias para sentir o ambiente e tomar decisões.
Algumas das tecnologias que são usadas em carros autônomos são:
- Sensores: Veículos autônomos usam câmeras, radares e LiDAR, entre outros sensores, para ver e entender seus arredores.
- Inteligência artificial: veículos autônomos analisam dados de sensores e tomam decisões com base em algoritmos complexos e sistemas de aprendizado de máquina.
- Mapeamento: usando informações de seus sensores, os carros autônomos criam e rastreiam um mapa de seus arredores.
Carros autônomos podem ler sinais de trânsito e marcações com a ajuda da tecnologia de câmeras.
Os sistemas Light Detection and Ranging (LiDAR) são usados por carros autônomos para fazer um mapa 3D de seus arredores.
Desafios para Veículos Autônomos
Antes que a produção em massa de carros autônomos possa começar, existem alguns problemas que precisam ser resolvidos. Entre esses problemas estão:
- Avanços na tecnologia: são necessários mais avanços na tecnologia de IA e sensores para tornar os veículos autônomos mais seguros e confiáveis.
- Ambiente: Os carros autônomos devem ser capazes de trabalhar com segurança em uma variedade de condições climáticas, como chuva e neve.
- Regulamentação: No momento, não há regras federais para carros autônomos, e cada estado tem sua própria maneira de regulamentar como eles podem ser usados.
- Responsabilidade por acidente: não está claro quem seria o culpado se um veículo autônomo se envolvesse em um acidente.
Este é um problema legal complicado que precisa ser corrigido antes que a produção em massa possa começar.
Construindo Veículos Autônomos
Para fazer um carro que dirige sozinho, ambas as peças de software e hardware devem ser feitas.
O componente de software requer conhecimento de ciência da computação, aprendizado de máquina e aprendizado profundo para gerar instruções de direção a partir de sensores e dados de entrada.
A parte de hardware precisa que sensores, câmeras e outras peças sejam montadas para que as instruções de direção possam ser realizadas no carro real.
Além disso, os veículos autônomos exigem uma pilha de software complexa para todas as funções autônomas, como detecção e identificação de objetos.
Ao colocar carros autônomos em vias públicas, a segurança também precisa ser levada em consideração.
Habilidades e qualificações
Tornar-se um engenheiro de veículos autônomos requer uma sólida formação em ciência da computação, engenharia elétrica ou mecânica e experiência com robótica, sistemas de sensores e aprendizado de máquina.
Normalmente, é necessário um diploma de bacharel em um campo relacionado, como engenharia da computação, engenharia mecatrônica ou ciência da computação, juntamente com experiência de trabalho ou estágios relevantes.
Alguns trabalhos podem exigir um mestrado ou doutorado em um campo relacionado.
Responsabilidades do trabalho
As funções de trabalho de um engenheiro de veículos autônomos podem incluir projetar e implementar algoritmos de software, criar e integrar sistemas de sensores, testar e avaliar sistemas de direção autônoma e garantir que eles sigam as regras de segurança.
Os engenheiros precisam acompanhar os últimos desenvolvimentos e tendências em seu campo e trabalhar para melhorar suas habilidades e conhecimentos o tempo todo.
Educação e treinamento
Para obter as habilidades e conhecimentos necessários para uma carreira em veículos autônomos, os indivíduos podem fazer cursos ou graduar-se em universidades que oferecem programas especializados em robótica, mecatrônica ou veículos autônomos.
Existem também muitos cursos e recursos online, como Coursera, Udacity e edX, que oferecem certificações e graduações em engenharia de veículos autônomos.
Além disso, ir a conferências e fazer conexões com outros profissionais da sua área pode lhe dar informações valiosas e ajudá-lo a progredir em sua carreira.
Tendências do Mercado de Veículos Autônomos
Nos próximos anos, o mercado global de carros autônomos deve crescer muito.
Em 2020, o mercado foi avaliado em US$ 76,13 bilhões e está projetado para atingir US$ 2.161,79 bilhões até 2030, com uma taxa composta de crescimento anual (CAGR) de 40,1% de 2021 a 2030.
Vários fatores estão impulsionando esse crescimento, incluindo o avanço das cidades inteligentes, o desenvolvimento de infraestrutura e conectividade e a crescente demanda por veículos autônomos.
Segmentação
O mercado de veículos autônomos pode ser segmentado com base em vários fatores, incluindo nível de automação e tipo de veículo.
- Nível de automação: com base no que podem fazer, os veículos autônomos podem ser colocados em uma das cinco categorias
O nível 5 é totalmente autônomo e não precisa de nenhuma ajuda de uma pessoa. Quanto mais automatizado for um carro, maior a probabilidade de custar muito dinheiro. Em 2021, o segmento de mercado semiautônomo foi uma grande parte do mercado global.
- Tipo de veículo: o mercado de veículos autônomos é dominado por carros de passeio, que representaram a maior parte do mercado em 2021.
No entanto, também há uma demanda crescente por caminhões e ônibus autônomos, principalmente para uso em logística e transporte público.
Grandes empresas do mercado
Várias grandes empresas estão liderando o mercado de carros autônomos.
- Volkswagen AG.
- A Toyota Motor Corporation.
- A Ford Motor Company.
- A General Motors Company.
- O Grupo BMW.
- Daimler AG.
- Volvo Car Corporation.
- Tesla Inc.
- Audi AG.
- Honda Motor Company, Ltda.
Essas empresas estão investindo muito dinheiro em pesquisa e desenvolvimento para criar novas tecnologias para veículos autônomos.
Eles provavelmente terão um grande impacto no futuro do mercado.
Veículos Subaquáticos Autônomos
Um veículo subaquático autônomo (AUV) é um robô não tripulado e sem amarras que pode se mover debaixo d'água sem precisar do controle constante de uma pessoa na superfície.
Os AUVs são frequentemente usados para pesquisas no oceano, onde são usados para pesquisar, coletar amostras e coletar dados.
Os operadores em um navio ou mesmo em terra podem programá-los ou controlá-los. Eles carregam uma variedade de ferramentas para amostragem e levantamento, como câmeras, sonar e sensores de profundidade.
Potência e Mobilidade
Os AUVs são alimentados por baterias especiais, células de combustível ou painéis solares que podem ser carregados, para que possam trabalhar por conta própria por longos períodos de tempo.
Eles podem ir onde os barcos não podem porque podem ir para águas mais rasas. Isso os torna úteis para explorar áreas onde navios maiores não podem ir.
Os AUVs possuem sistemas de propulsão que permitem que eles se movam pela água com rapidez e precisão.
Formulários
Os AUVs são flexíveis e podem ser usados para muitas coisas diferentes, como:
Os AUVs são usados para pesquisar o fundo do mar e medir a qualidade, temperatura e salinidade da água.
Os AUVs podem ser usados para ficar de olho em derramamentos de óleo, encontrar mudanças nos recifes de corais e descobrir de onde vem a poluição.
Operações militares: os AUVs podem ser usados para proteção contra minas, coleta de informações e rastreamento de submarinos.AUVs são usados na indústria offshore de petróleo e gás para inspecionar e manter oleodutos
Eles também são usados na indústria naval para inspecionar os cascos dos navios.
Segurança e Responsabilidade em Veículos Autônomos
À medida que cresce o número de carros autônomos nas ruas, questões sobre segurança e quem é o responsável se tornam mais importantes.
Se ocorrer um acidente com um veículo autônomo, pode ser difícil descobrir quem foi o culpado e quem deve pagar pelos danos.
Diferentes lugares têm diferentes leis e regras sobre quem é responsável por um acidente envolvendo um veículo autônomo, e ainda não há um acordo claro sobre como a responsabilidade será decidida em caso de acidente envolvendo um veículo autônomo.
Responsabilidade por Acidentes com Veículos Autônomos
Quando um carro autônomo bate, o fabricante do carro pode ter que pagar pelos danos. Isso porque o acidente pode ter sido causado por descuido do sistema de direção automatizada.
A lei poderia dizer que as pessoas que fabricam esses carros são responsáveis por todos os acidentes causados pelo sistema de direção automatizada.
Empresas automobilísticas como Volvo, Mercedes e Google deram a entender que serão responsáveis se um acidente for causado por um de seus carros totalmente autônomos.
Mas é importante lembrar que, se um carro autônomo se envolver em um acidente, pode não ser culpa do carro.
Se outro motorista fizesse algo como acelerar, ultrapassar um sinal vermelho ou dirigir de forma imprudente, o motorista do carro autônomo ou o próprio carro não seriam os culpados.
Nesse caso, se um carro autônomo se envolver em um acidente, o outro motorista pode ser culpado por ser descuidado ou o proprietário do imóvel pode ser culpado por ter uma área perigosa.
Pagamentos de seguro e danos
Após um acidente em um veículo autônomo, pode ser mais fácil para as vítimas conseguirem o dinheiro do seguro porque o motorista quase não é mais responsável.
Se um veículo autônomo se envolver em um acidente, os danos podem ser pagos pelo fabricante do veículo, pelo motorista do veículo autônomo, por um terceiro ou por uma combinação dessas partes, dependendo das especificidades do acidente e das leis do país. Local onde ocorreu o acidente.
Quer aprender mais sobre o assunto?
Casos de uso
| Usado em: | Descrição: |
|---|---|
| transporte pessoal | Carros autônomos poderiam ser usados para transporte pessoal, para que as pessoas não precisassem dirigir sozinhas. Isso pode ser especialmente útil para pessoas que não podem dirigir, têm deficiências ou não têm acesso a um carro. |
| Serviços de carona | Carros autônomos poderiam ser usados para serviços como Uber e Lyft, o que reduziria a necessidade de motoristas humanos e tornaria o serviço mais barato para os passageiros. Transporte para o público: Carros autônomos podem ser usados para transporte público, tornando-o mais rápido e confiável sem a necessidade de um motorista. |
| Entrega de mercadorias | Veículos autônomos poderiam ser usados para entregar mercadorias, o que reduziria a necessidade de motoristas humanos e poderia acelerar e economizar dinheiro no processo de entrega. |
| transporte industrial | Veículos autônomos podem ser usados para transportar mercadorias em ambientes industriais como fábricas, armazéns e portos. Isso melhoraria a eficiência e diminuiria o risco de acidentes. |
| Agricultura | Veículos autônomos podem ser usados na agricultura para fazer coisas como arar campos, plantar sementes e colher colheitas. |
| Mineração | Veículos autônomos poderiam ser usados na mineração para fazer coisas como transportar minério, perfurar e cavar, o que reduziria os acidentes e tornaria o processo mais eficiente. Veículos autônomos podem ser usados pelos militares para fazer coisas como transporte, vigilância e reconhecimento. |
| Serviços de emergência | Carros autônomos podem ser usados para serviços de emergência, como levar feridos a hospitais ou transportar suprimentos médicos. |
Conclusão
Como vimos, o mundo dos carros autônomos está mudando rapidamente e continuará a mudar a forma como nos locomovemos no futuro.
Mas não se trata apenas de tecnologia; é também sobre como isso afetará a sociedade como um todo.
Os carros autônomos podem mudar a maneira como vivemos e trabalhamos de várias maneiras, como reduzir o tráfego e as emissões de carbono e criar novos modelos de negócios e oportunidades de emprego.
Mas cada nova tecnologia vem com seu próprio conjunto de problemas e questões morais.
Antes de ingressar totalmente no movimento de veículos autônomos, há muitas coisas em que pensar, como responsabilidade e seguro, e a possibilidade de perda de empregos em determinados campos.
Como engenheiros e futuros líderes neste campo, cabe a nós lidar com esses problemas e ajudar a moldar o futuro do transporte de uma forma que ajude a todos.
O caminho a seguir pode ser difícil, mas se tivermos a atitude certa e estivermos comprometidos com a inovação e o progresso, podemos criar um mundo mais seguro, eficiente e sustentável para as gerações futuras.
Portanto, aproveitemos as oportunidades e enfrentemos os problemas de frente.
Os carros autônomos não são apenas um avanço tecnológico; eles também são sociais, e cabe a nós garantir que eles ajudem a sociedade como um todo.
Como engenheiros, temos uma chance única de estar à frente dessa revolução, e não devemos subestimar isso.
Temos controle sobre o futuro, então vamos aproveitá-lo ao máximo.
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