Revoluția mașinilor autonome a luat lumea cu asalt, iar companii precum Google și Tesla încearcă cu toții să obțină o parte din piață.
Dar ce înseamnă asta pentru viitorul transporturilor și, mai important, pentru inginerii viitorului?
Pe măsură ce lumea trece într-o nouă eră a transportului, studenții de inginerie și profesioniștii trebuie să înțeleagă atât tehnologia din spatele mașinilor cu conducere autonomă, cât și ce înseamnă aceasta pentru viitor.
Așa că haideți să ne punem centura și să ne scufundăm în lumea mașinilor cu conducere autonomă, unde drumul de față este plin de idei și posibilități noi.
Înțelegerea vehiculelor autonome
Definiție formală:
Un vehicul care este capabil să-și planifice calea și să-și execute planul fără intervenția umană.
Un vehicul autonom este perfect dacă ești prea obosit pentru a conduce sau vrei doar să tragi un pui de somn în drum spre serviciu. Stai pe spate și lasă mașina să facă totul. Cine a vizionat acest episod din emisiunea „South Park”?
Ok, revin la explicatie:
Un vehicul autonom este o mașină care are senzori, camere, radar și inteligență artificială (AI) care îi permit să ruleze fără ajutor uman.
Această tehnologie este o combinație de hardware și software la bord și la distanță care poate conduce un vehicul fără ca un operator uman să-l controleze fizic sau să-l supravegheze.
Tehnologia vehiculelor autonome ar putea face mașinile mai sigure, ar putea împiedica oamenii să se rănească și chiar ar putea salva vieți. Dar mai sunt încă o mulțime de probleme de rezolvat înainte ca vehiculele complet autonome să poată fi folosite de majoritatea oamenilor.
Nivelurile vehiculelor autonome
În funcție de ceea ce pot face, vehiculele autonome sunt împărțite în cinci niveluri.
Iată o listă a nivelurilor:
- Nivelul 0: șoferul este responsabil de tot ceea ce privește conducerea mașinii.
- Nivelul 1: mașina are un sistem automatizat, cum ar fi controlul vitezei de croazieră sau ajutorul pentru a rămâne pe banda dvs., dar șoferul este responsabil de orice altceva.
- Nivelul 2: mașina are două sau mai multe sisteme automate care funcționează împreună, cum ar fi controlul adaptiv al vitezei de croazieră și vă ajută să rămâneți pe banda.
- Șoferul este încă responsabil să supravegheze mașina și să preia controlul dacă este necesar.
- Nivelul 3: Mașina se poate ocupa de cea mai mare parte a condusului, dar șoferul trebuie să fie gata să preia în orice moment, dacă mașina îi cere.
- Nivelul 4: Vehiculul se poate conduce singur în anumite situații și nu are nevoie de niciun ajutor din partea unei persoane. Dar mașina ar putea avea totuși un volan și pedale pe care un șofer uman le-ar putea folosi dacă este nevoie.
- Nivelul 5: Vehiculul este complet autonom și nu are nevoie de ajutor din partea unei persoane.
Pentru mai multe despre nivelurile de automatizare:
https://en.wikipedia.org/wiki/Self-driving_car
Starea actuală a vehiculelor autonome
În momentul în care scriu asta, nu există vehicule complet autonome care să poată fi conduse legal în Statele Unite.
Există, totuși, vehicule care se conduc doar parțial autonome. De exemplu, unele au un control adaptiv al vitezei de croazieră și ajută la menținerea pe benzile lor.
Producătorii de automobile și companiile tehnologice lucrează pentru a pune la dispoziție publicului în curând mașinile cu conducere autonomă.
Tehnologia vehiculelor autonome
Vehiculele autonome folosesc o varietate de tehnologii pentru a percepe mediul înconjurător și pentru a lua decizii.
Unele dintre tehnologiile care sunt utilizate în mașinile cu conducere autonomă sunt:
- Senzori: vehiculele autonome folosesc camere, radar și LiDAR, printre alți senzori, pentru a vedea și înțelege împrejurimile lor.
- Inteligență artificială: vehiculele autonome analizează datele senzorilor și iau decizii bazate pe algoritmi complexi și sisteme de învățare automată.
- Cartografiere: folosind informațiile de la senzorii lor, mașinile cu conducere autonomă realizează și țin evidența unei hărți a împrejurimilor lor.
Mașinile autonome pot citi semnele și marcajele rutiere cu ajutorul tehnologiei camerei.
Sistemele de detectare a luminii și de măsurare a distanței (LiDAR) sunt utilizate de mașinile cu conducere autonomă pentru a realiza o hartă 3D a împrejurimilor.
Provocări pentru vehiculele autonome
Înainte de a începe producția în masă a mașinilor autonome, există câteva probleme care trebuie rezolvate. Printre aceste probleme se numără:
- Progrese în tehnologie: sunt necesare mai multe progrese în IA și tehnologia senzorilor pentru a face vehiculele autonome mai sigure și mai fiabile.
- Mediu: mașinile cu conducere autonomă trebuie să poată funcționa în siguranță într-o varietate de condiții meteorologice, cum ar fi ploaie și zăpadă.
- Reglementare: În acest moment, nu există reguli federale pentru mașinile cu conducere autonomă și fiecare stat are propriul mod de a reglementa modul în care acestea pot fi utilizate.
- Răspunderea în caz de accident: nu este clar cine ar fi de vină dacă un vehicul autonom ar intra într-un accident.
Aceasta este o problemă juridică complicată care trebuie rezolvată înainte ca producția în masă să poată începe.
Construirea de vehicule autonome
Pentru a face o mașină care se conduce singură, trebuie făcute atât componente software, cât și hardware.
Componenta software necesită cunoștințe de informatică, învățare automată și învățare profundă pentru a genera instrucțiuni de conducere din senzori și date de intrare.
Partea hardware are nevoie de senzori, camere și alte piese pentru a fi puse împreună, astfel încât instrucțiunile de conducere să poată fi efectuate în mașina reală.
În plus, vehiculele autonome necesită o stivă complexă de software pentru toate funcțiile autonome, cum ar fi detectarea și identificarea obiectelor.
Atunci când puneți mașinile cu conducere autonomă pe drumurile publice, trebuie luată în considerare și siguranța.
Abilități și calificări
A deveni un inginer de vehicule autonome necesită o experiență solidă în informatică, inginerie electrică sau mecanică și experiență în robotică, sisteme de senzori și învățarea automată.
De obicei, este necesară o diplomă de licență într-un domeniu conex, cum ar fi inginerie informatică, inginerie mecatronică sau informatică, împreună cu experiență de lucru relevantă sau stagii.
Unele locuri de muncă pot necesita o diplomă de master sau doctorat într-un domeniu conex.
Responsabilitatile locului de munca
Atribuțiile unui inginer de vehicule autonome ar putea include proiectarea și implementarea algoritmilor software, realizarea și integrarea sistemelor de senzori, testarea și evaluarea sistemelor de conducere autonomă și asigurarea faptului că acestea respectă regulile de siguranță.
Inginerii trebuie să țină pasul cu cele mai recente evoluții și tendințe din domeniul lor și să lucreze pentru a-și îmbunătăți abilitățile și cunoștințele tot timpul.
Educatie si antrenament
Pentru a dobândi abilitățile și cunoștințele necesare pentru o carieră în vehicule autonome, persoanele fizice pot urma cursuri sau pot urma diplome de la universități care oferă programe specializate în robotică, mecatronică sau vehicule autonome.
Există, de asemenea, multe cursuri și resurse online, cum ar fi Coursera, Udacity și edX, care oferă certificări și diplome în ingineria vehiculelor autonome.
De asemenea, a merge la conferințe și a face conexiuni cu alți profesioniști din domeniul dvs. Vă poate oferi informații valoroase și vă poate ajuta să avansați în carieră.
Tendințele pieței în vehiculele autonome
În următorii câțiva ani, piața globală a mașinilor cu conducere autonomă este de așteptat să crească foarte mult.
În 2020, piața a fost evaluată la 76,13 miliarde de dolari și se estimează că va ajunge la 2.161,79 miliarde de dolari până în 2030, cu o rată de creștere anuală compusă (CAGR) de 40,1% din 2021 până în 2030.
Mai mulți factori conduc această creștere, inclusiv progresul orașelor inteligente, dezvoltarea infrastructurii și a conectivității și cererea tot mai mare de vehicule autonome.
Segmentarea
Piața vehiculelor autonome poate fi segmentată în funcție de mai mulți factori, inclusiv nivelul de automatizare și tipul vehiculului.
- Nivel de automatizare: pe baza a ceea ce pot face, vehiculele autonome pot fi clasificate în una din cinci categorii
Nivelul 5 este complet autonom și nu are nevoie de niciun ajutor din partea unei persoane. Cu cât o mașină este mai automatizată, cu atât este mai probabil să coste mulți bani. În 2021, segmentul de piață semi-autonom a reprezentat o mare parte a pieței globale.
- Tipul de vehicul: Piața vehiculelor autonome este dominată de mașinile de pasageri, care au reprezentat cea mai mare parte a cotei de piață în 2021.
Cu toate acestea, există și o cerere în creștere pentru camioane și autobuze autonome, în special pentru utilizarea în logistică și transport public.
Companii majore de pe piață
Câteva companii mari deschid drumul pe piața mașinilor cu conducere autonomă.
- Volkswagen AG.
- Toyota Motor Corporation.
- Compania Ford Motor.
- Compania General Motors.
- Grupul BMW.
- Daimler AG.
- Volvo Car Corporation.
- Tesla Inc.
- Audi AG.
- Honda Motor Co., Ltd.
Aceste companii investesc o mulțime de bani în cercetare și dezvoltare pentru a veni cu noi tehnologii pentru vehiculele autonome
Este posibil ca acestea să aibă un impact mare asupra viitorului pieței.
Vehicule subacvatice autonome
Un vehicul subacvatic autonom (AUV) este un robot fără pilot, nelegat, care se poate mișca sub apă fără a avea nevoie de control constant de la o persoană de la suprafață.
AUV-urile sunt adesea folosite pentru cercetare în ocean, unde sunt folosite pentru a sonda, a preleva mostre și a colecta date.
Operatorii de pe o navă sau chiar de pe uscat le pot programa sau controla. Acestea au o varietate de instrumente pentru eșantionare și topografie, cum ar fi camere, sonar și senzori de adâncime.
Putere și mobilitate
AUV-urile sunt alimentate de baterii speciale, celule de combustibil sau panouri solare care pot fi încărcate, astfel încât să poată funcționa pe cont propriu pentru perioade lungi de timp.
Ei pot merge acolo unde bărcile nu pot, deoarece pot intra în ape mai puțin adânci. Acest lucru le face utile pentru explorarea zonelor în care navele mai mari nu pot merge.
AUV-urile au sisteme de propulsie care le permit să se deplaseze prin apă rapid și precis.
Aplicații
AUV-urile sunt flexibile și pot fi utilizate pentru multe lucruri diferite, cum ar fi:
AUV-urile sunt folosite pentru a supraveghea fundul mării și pentru a măsura calitatea, temperatura și salinitatea apei.
AUV-urile pot fi folosite pentru a urmări scurgerile de petrol, pentru a găsi schimbări în recifele de corali și pentru a afla de unde provine poluarea.
Operațiuni militare: AUV-urile pot fi folosite pentru a proteja împotriva minelor, pentru a colecta informații și pentru a urmări submarinele.AUV-urile sunt folosite în industria petrolului și gazelor offshore pentru a inspecta și întreține conductele
Ele sunt, de asemenea, folosite în industria de transport maritim pentru a inspecta corpurile navelor.
Siguranța și răspunderea în vehiculele autonome
Pe măsură ce numărul de mașini care se conduc singur pe drum crește, întrebările legate de siguranță și cine este responsabil au devenit mai importante.
Dacă are loc un accident cu un vehicul autonom, poate fi greu să ne dăm seama cine a fost de vină și cine ar trebui să plătească pentru daune.
Diferite locuri au legi și reguli diferite cu privire la cine este responsabil pentru un accident care implică un vehicul autonom și nu există încă un acord clar cu privire la modul în care va fi decisă răspunderea în cazul unui accident care implică un vehicul autonom.
Răspunderea pentru accidente cu vehicule autonome
Când o mașină autonomă se prăbușește, producătorul mașinii ar putea fi nevoit să plătească pentru daune. Acest lucru se datorează faptului că accidentul ar fi putut fi cauzat de neatenția din partea sistemului de conducere automată.
Legea ar putea spune că oamenii care produc aceste mașini sunt responsabili pentru fiecare accident cauzat de sistemul de conducere automată.
Companiile auto precum Volvo, Mercedes și Google au sugerat că vor fi responsabile dacă un accident este cauzat de una dintre mașinile lor complet autonome.
Dar este important să rețineți că, dacă o mașină cu conducere autonomă intră într-un accident, s-ar putea să nu fie vina mașinii.
Dacă un alt șofer ar fi făcut ceva de genul vitezei, a aprins un semafor roșu sau a conduce imprudent, șoferul mașinii care se conduce singur sau mașina în sine nu ar fi de vină.
În acest caz, dacă o mașină cu conducere autonomă intră într-un accident, celălalt șofer ar putea fi de vină pentru că a fost neglijent sau un proprietar ar putea fi vinovat pentru că are o zonă periculoasă.
Plăți de asigurări și daune
După un accident într-un vehicul autonom, victimelor le poate fi mai ușor să obțină bani de asigurare, deoarece șoferul aproape că nu mai este responsabil.
Dacă un vehicul autonom intră într-un accident, daunele pot fi plătite de către producătorul vehiculului, conducătorul vehiculului autonom, un terț sau o combinație a acestor părți, în funcție de specificul accidentului și de legile locul unde s-a produs accidentul.
Vrei să afli mai multe despre subiect?
Cazuri de utilizare
| Folosit in: | Descriere: |
|---|---|
| Transport personal | Mașinile care se conduc singure ar putea fi folosite pentru transportul personal, astfel încât oamenii să nu fie nevoiți să conducă singuri. Acest lucru ar putea fi util în special pentru persoanele care nu pot conduce, au dizabilități sau nu au acces la o mașină. |
| Servicii de transport partajat | Mașinile care se conduc singure ar putea fi folosite pentru servicii precum Uber și Lyft, ceea ce ar reduce nevoia de șoferi umani și ar putea face serviciul mai ieftin pentru pasageri. Transport pentru public: mașinile cu conducere autonomă ar putea fi folosite pentru transportul public, făcându-l mai rapid și mai fiabil, fără a fi nevoie de un șofer. |
| Livrare bunuri | Vehiculele autonome ar putea fi folosite pentru a livra mărfuri, ceea ce ar reduce nevoia de șoferi umani și ar putea accelera și economisi bani în procesul de livrare. |
| Transport industrial | Vehiculele autonome ar putea fi folosite pentru a muta mărfuri în medii industriale, cum ar fi fabrici, depozite și porturi. Acest lucru ar îmbunătăți eficiența și ar reduce riscul de accidente. |
| Agricultură | Vehiculele autonome ar putea fi folosite în agricultură pentru a face lucruri cum ar fi câmpurile de plug, plantarea semințelor și strângerea culturilor. |
| Minerit | Vehiculele autonome ar putea fi folosite în minerit pentru a face lucruri precum transportul de minereu, forarea și săparea, ceea ce ar reduce numărul de accidente și ar face procesul mai eficient. Vehiculele autonome ar putea fi folosite de armată pentru a face lucruri precum transport, supraveghere și recunoaștere. |
| Serviciile de urgență | Mașinile care se conduc singure ar putea fi folosite pentru servicii de urgență, cum ar fi transportul persoanelor rănite la spitale sau transportul de materiale medicale. |
Concluzie
După cum am văzut, lumea mașinilor cu conducere autonomă se schimbă rapid și va continua să schimbe modul în care ne deplasăm în viitor.
Dar nu este vorba doar de tehnologie; este, de asemenea, despre modul în care va afecta societatea în ansamblu.
Mașinile care se conduc singure ar putea schimba modul în care trăim și lucrăm în multe moduri, de exemplu prin reducerea traficului și a emisiilor de carbon și prin crearea de noi modele de afaceri și oportunități de angajare.
Dar fiecare nouă tehnologie vine cu propriul set de probleme și întrebări morale.
Înainte de a vă alătura complet mișcării vehiculelor autonome, există o mulțime de lucruri la care trebuie să vă gândiți, cum ar fi răspunderea și asigurarea, precum și posibilitatea ca locurile de muncă să se piardă în anumite domenii.
În calitate de ingineri și viitori lideri în acest domeniu, depinde de noi să ne ocupăm de aceste probleme și să contribuim la modelarea viitorului transporturilor într-un mod care să ajute pe toată lumea.
Drumul de urmat poate fi dificil, dar dacă avem atitudinea potrivită și ne angajăm în inovare și progres, putem crea o lume mai sigură, mai eficientă și mai durabilă pentru generațiile viitoare.
Așa că haideți să profităm de oportunități și să ne confruntăm direct cu problemele.
Mașinile care se conduc singure nu sunt doar un progres tehnologic; sunt, de asemenea, unul social și depinde de noi să ne asigurăm că ajută societatea în ansamblu.
În calitate de ingineri, avem o șansă unică de a fi în fruntea acestei revoluții și nu ar trebui să luăm asta ca de la sine înțeles.
Avem control asupra viitorului, așa că haideți să profităm la maximum de el.
Distribuie pe…
