Autonomní řízení je jen začátek: Connectivity jako základ pro budoucnost automobilového průmyslu

Rozhovor s Christophem Zaunerem o „Connected Car“, budoucích rolích v autonomním řízení a dopadech na infrastrukturu a palubní síť.

Christophe, řekni prosím něco o sobě. Co tě na tvé práci nejvíce baví?

Christoph: Po 24 letech ve vývoji elektroniky jsem v roce 2020 nastoupil do MD ELEKTRONIK na pozici manažera technického produktového managementu. Co mě na mé práci nejvíce baví? Možnost být v čele nových projektů, zajímavé kontakty s našimi klienty po celém světě a vzrušující multikulturní zkušenosti, které přináší práce v globálním prostředí.

Konektivita je megatrendem v automobilovém průmyslu. Co zamená pojem „Connected Car“?

Christoph: Pojem „Connected Car“ označuje schopnost vozidla komunikovat s jinými vozidly, službami nebo datovými servery, tzv. cloudy.
Obvykle se tak děje prostřednictvím internetového připojení. Konektivita představuje další vývojový krok v historii automobilismu.

Jaké možnosti se tím otevírají?

Christoph: Aktivní výměnou dat v silniční dopravě lze realizovat celou řadu nových možností. Pro autonomní řízení je to nezbytné.

Vozidla spolu aktivně komunikují, a tak například využívají data ze senzorů vozidla jedoucího před nimi.
Následující vozidlo tak například rozpozná, že auto před ním musí nouzově zastavit, a zareaguje na to v podstatě v reálném čase. Tyto informace jsou však přímo sdíleny i se všemi ostatními vozidly. Pokud si tento scénář představíte za zatáčkou nebo na vrcholu kopce, kdy téměř neexistuje vizuální kontakt s vozidlem před vámi, vůz přesto včas zabrzdí a zabrání tak nárazu zezadu.

Další možností je optimalizace dopravního provozu ve městech prostřednictvím aktivního řízení semaforů, protože je známa poloha a rychlost jednotlivých vozidel a lze na ně reagovat. To má samozřejmě také přímý pozitivní vliv na spotřebu automobilů.

Aktualizace a vylepšení systému (např. nové aplikace) lze také stahovat takříkajíc „ze vzduchu“. To znamená, že pro využití této služby již není nutná návštěva servisu.

Pokud bychom celou věc dotáhli trochu dál, mohly by se díky shromažďování dat z vozidel vyskytnout zcela nové oblasti podnikání a inovativní přístupy. Od zobrazení a následného navádění k volným parkovacím místům nebo jejich rezervaci až po detekci výmolů včetně nezávislého hlášení příslušnému správci. Fantazii se meze nekladou.

Jaké důsledky to má pro infrastrukturu?

Christoph: Aby bylo možné takovou infrastrukturu (Car2Car nebo V2X) uvést do provozu, je zapotřebí ještě mnoho kroků.
Množství dat a rychlost, jakou je třeba tato data odesílat a přijímat, budou extrémně vysoké.
V současné době se pracuje na plošném rozšíření mobilní sítě 5G, která je základním předpokladem pro přenos dat o rychlosti vyšší než 1 GB/s.
Kromě toho jsou k dosažení požadované optimalizace dopravního proudu zapotřebí „prosíťované“ semafory a systémy řízení dopravy.
V neposlední řadě musí být samozřejmě k dispozici velmi výkonné cloudové servery, aby bylo možné vyhodnocovat a rychle přenášet velké množství dat.

Jak se tím změní požadavky na vozidla?

Christoph: Aby mohlo vozidlo komunikovat s okolním světem, musí se v podstatě stát chytrým telefonem. 5G síť, internet a WLAN tak nutně proniknou do automobilu.
Funkce, jako je instalace nových aplikací a aktualizace systému, se stanou novým standardem.
Obrovský význam náhle získává téma kybernetické bezpečnosti ve vozidle. Nikdo nechce sedět ve vozidle, kterému náhle přestanou fungovat brzdy, protože ho někdo „hacknul“.
Množství senzorů a kamer, objemy dat a akcí, které s tím souvisí, musí být zpracovávány v reálném čase na velmi výkonných počítačích ve vozidle.
To vše vyžaduje novou architekturu palubní sítě a tvoří velmi vysoké nároky na software ve vozidle. Často se pro to používá termín „softwarově definované vozidlo“. Funkce, které byly dříve realizovány v hardwaru, jsou nyní zobrazovány přes software.

Jaké z toho plynou důsledky pro palubní síť?

Christoph: Klíčovým pojmem je zde zónová architektura. To znamená, že funkce (senzory, aktory) jedné fyzické oblasti ve vozidle (např. levý přední roh) jsou vzájemně propojeny a všechny signály jsou předávány přes zónové rozhraní (bránu) na centrální datovou dálnici ve vozidle (páteř). Všechna data se nakonec sbíhají v hlavním počítači nebo v několika hlavních počítačích, které proto musí mít velmi vysoký výkon.

Tato nová architektura výrazně zkracuje délku kabelů ve vozidle, což snižuje hmotnost a nároky na zapojení při výrobě.

Páteřní síť však musí být schopna bezchybně přenášet přenosové rychlosti až 25 GB/s. U kabelů na bázi mědi se zde pomalu dostáváme na hranice fyzikálních možností. Z tohoto důvodu se stále větší význam přikládá optickému přenosu dat, protože u něj lze dosáhnout přenosové rychlosti až 100 GB/s.
Kromě toho je optický kabel necitlivý na elektromagnetické rušení a je také lehčí než měděný.

Jak jsme na tom v současné době s konektivitou?

Christoph: V malém měřítku se již nyní můžete setkat s funkcemi, jako je například upozornění na nehodu nebo dopravní zácpu, například při používání Google Maps.
Na bázi cloudu už také velmi dobře funguje odklon na rychlejší trasy. V současné době však stále ještě slouží jako médium chytrý telefon, a nikoli vozidlo.
Bude pravděpodobně ještě nějakou dobu trvat, než bude k dispozici potřebná infrastruktura pro všechny funkce. Je nepravděpodobné, že by se tak stalo dříve než v roce 2030, protože v současné době dochází k opakovaným zpožděním při rozšiřování 5G sítě.

Jak se MD připravuje na budoucí výzvy?

Christoph: Společnost MD má již nyní velmi dobrou pozici díky svému rozsáhlému portfoliu výrobků v oblasti vysoce kvalitních datových kabelů, dlouholetým zkušenostem a vysoce automatizovaným výrobním linkám. Samozřejmě pozorně sledujeme požadavky do budoucna, abychom zůstali tím správným partnerem pro výrobce OEM a Tier1.
Téma optického přenosu dat je pro nás v současné době prioritou.

Christophe, velké díky za zajímavý rozhovor