Современные автомобили буквально напичканы технологиями, но общение с другими участниками дорожного движения по-прежнему осуществляется с помощью указателей поворотов, гудков и стоп-сигналов. Но все это изменится в ближайшем будущем. Автомобили будут общаться друг с другом и с окружающей средой, и это станет важным шагом вперед в вопросах безопасности, управления дорожным движением и повышения эффективности автомобилей.

Практически все автопроизводители сегодня заняты разработкой беспилотных автомобилей. Многие из начальных технологий этих автомобилей уже можно встретить в современных автомобилях в виде активных систем безопасности, таких как системы удержания автомобиля в полосе движения, система круиз-контроля с радарным управлением, автоматические системы экстренного торможения и т.д. Эти технологии хоть и являются передовыми, представляют собой всего лишь малую часть элементов более масштабной экосистемы беспилотных автомобилей. Одной из основных недостающих частей головоломки является технология V2X («автомобиль, подключенный ко всему»), позволяющая автомобилям общаться с окружающей средой. Это понятие включает ряд других коммуникационных технологий, таких как V2V («автомобиль и автомобиль»), V2I («автомобиль и инфраструктура»), V2D («автомобиль и устройство»), V2P («автомобиль и пешеход») и V2N («автомобиль и сеть). Автомобили учатся получать информацию о своем окружении, чтобы в будущем иметь возможность реагировать на него соответствующим образом.

Первый прогноз по рынку подключенных автомобилей, составленный аналитической компанией IDC, говорит о том, что в 2019 году будет отгружено более 51 млн. таких автомобилей, что на 45,4% больше, чем в прошлом году. К 2023 году объем мировых поставок достигнет 76,3 млн. единиц. Этот прогноз соответствует среднегодовому росту на 16,8% в течение 5 лет. Эксперты IDC уточняют, что их прогноз включает как легковые, так и грузовые автомобили. Ожидается, что к 2023 году почти 70% новых легковых и грузовых автомобилей во всем мире будут поставляться со встроенным оборудованием для сотового подключения. На рынке США этот показатель достигнет 90%. Прогноз консалтинговой компании Frost & Sullivan по поводу беспилотных автомобилей говорит, что в 2019 году этот рынок увеличится до 84 млрд. долларов. Для сравнения отметим, что в 2018 году он составлял всего 1,3 млрд. долларов. По мнению экспертов, такой скачок в капитализации связан с тем, что объем инвестиций в рынок автономных автомобилей значительно увеличился. Например, только автоконцерн Audi в течение следующих пяти лет планирует инвестировать в данный сектор около 40 млрд. долларов. Кроме того, в Frost & Sullivan считают, что в будущем на рынке беспилотных автомобилей останется три-четыре основных игрока, которые будут предоставлять полный спектр решений.

Новые подключенные технологии дополняют существующие датчики и позволяют автомобилям «видеть» дальше и «общаться» с другими автомобилями, инфраструктурой, пешеходами и сетью. Например, водитель может получать предупреждение, когда автомобиль, все еще находящийся вне поля зрения впереди, начинает тормозить. Это может предотвратить возможную аварию. Такая система называется «подключенным горизонтом». Подключенные транспортные средства получают предупреждение, если они приближаются к опасной зоне, например, выезжают из крутого поворота или из-за холма, благодаря чему смогут раньше притормозить. Система работает как в ручном, так и в автоматическом режиме и поэтому будет значительно способствовать повышению безопасности дорожного движения, независимо от уровня автономии. То же самое касается дорожного движения. Пробки на дорогах возникают не только потому, что дороги имеют недостаточную пропускную способность, но и, главным образом, потому, что водители тормозят, а затем снова ускоряются. Общающиеся между собой автомобили смогут регулировать свою скорость согласованно, обеспечивая большую плавность потока движения. Кроме того, более плавное движение позволяет сократить потребление топлива и выбросы загрязняющих веществ.

Автомобили будут связаны не только друг с другом, но и с остальными участниками дорожного движения. Например, машина будет обмениваться данными со светофором и показывать водителю количество времени до загорания зеленого света. В будущем на основе этой возможности автомобили смогут рассчитывать нужную скорость, чтобы как можно реже попадать на красный свет. Пешеходы также станут частью этой системы. С помощью смартфонов они смогут получать и отправлять оповещения водителям, например, в случае, если человеку потребуется больше времени, чтобы перейти дорогу. Уже известно, что подобная инфраструктура будет тестироваться в городе Тампа в штате Флорида (США). Организаторы проекта создадут условия, когда машины, пешеходы и окружающие объект будут связаны друг с другом. Их цель — уменьшить скопление автомобилей на дорогах утром и снизить время ожидания на светофорах, а также оптимизировать транспортное движение на перекрестках.

Революционные изменения также произойдут и в вопросах технического обслуживания. Сообщение бортового компьютера автомобиля, информирующее нас о необходимости срочного технического обслуживания, будет заменено прямым контактом с конструктором и/или продавцом. Возможно даже автоматическое назначение времени прохождения техобслуживания. Уже сейчас через сети 4G, а в будущем через 5G, могут передаваться обновления программного обеспечения, а также диагностические данные в режиме реального времени в случае поломок.

Технологические компании, такие как Google и Apple, тоже сыграли важную роль в разработке приложений для автомобильной промышленности. Они активно участвуют в гонке по разработке технологий подключения автомобилей, и выпускают такие приложения, как Apple CarPlay и Android Auto. Популярные навигационные приложения, вроде Waze, по сути являются одноранговыми коммуникационными платформами, которые позволяют водителям делиться между собой информацией о дорожном движении. Вы уже можете использовать Waze с помощью Android Auto, а Apple CarPlay скоро облегчит связь с Waze и другими навигационными приложениями.

Кто лидирует на рынке подключенных автомобилей?

Недавно агентство Bloomberg опубликовало рейтинг самых влиятельных представителей рынка беспилотных и подключенных автомобилей. На лидирующих позициях в нем оказались Waymo, General Motors, Audi и Tesla Motors.

Проект Google под названием Waymo лидирует на рынке по нескольким причинам. Эта компания не боится выводить беспилотные автомобили на общественные дороги, у нее в команде — разработчики из Google, а также она финансируется очень влиятельными инвесторами. При тестировании автомобили Waymo показали хорошие результаты. Вмешательство человека в управление беспилотного автомобиля потребовалось всего в трех случаях на 560000 км пути. Для сравнения отметим, что у General Motors, ближайшего конкурента Waymo, этот показатель достигает 22 вмешательств на 212000 км пути. Тем не менее, у беспилотных автомобилей Waymo есть и недостатки. Их искусственный интеллект пока не позволяет отличить скомканный клочок бумаги на дороге от камня, автомобиль плохо ведет себя в дождь и не умеет парковаться. Google обещает исправить эти недостатки к 2020 году.

Американская автомобильная корпорация General Motors распоряжается внушительными инвестициями. Так, японский фонд Soft Bank вложил 2,25 млрд. долларов в подразделение GM, ответственное за беспилотные автомобили, и еще 1,1 млрд. долларов в подразделение вложила сама компания. В этом году General Motors планирует запуск приложения для поездок на Chevrolet Cruze (беспилотный автомобиль, у которого нет руля и педалей). Конкуренты ведут себя более осторожно, обещая выйти с такими технологиями на рынок не раньше 2020 года.

Один из пионеров отрасли подключенных автомобилей компания Audi имеет в своем портфолио модель Audi A3. В 2014 году этот автомобиль стал первым, оборудованным точкой доступа 4G Wi-Fi. Сегодня эта технология стала стандартом для современных подключенных авто. В 2019 году на выставке CES компания представила модель беспилотного автомобиля Audi E-Tron. Работая совместно с Disney, разработчики синхронизировали поступательное, обратное и боковое движения автомобиля с видеоигрой на основе виртуальной реальности, чтобы разнообразить обычную поездку интерактивными видами. Производитель обещает, что к 2025 году компания будет предлагать клиентам более 20 моделей электромобилей с беспилотным вождением. Кроме того, Audi, Ducati и Ford вместе с Qualcomm Technologies показали в действии автомобильную платформу C-V2X.

Наверное, у многих автолюбителей понятие «беспилотный автомобиль» ассоциируется с Tesla. Но успешный маркетинг и популярность Илона Маска не единственные заслуги, которые вывели Tesla Motors в лидеры рынка. В автомобили Tesla встроен автопилот, благодаря которому они могут перестраиваться и обгонять другие машины. Также, вместо лидаров, Tesla разрабатывает более продвинутую систему машинного зрения, которая для распознавания местности использует видеокамеры.

Свою концепцию, которая поможет избавиться от пробок в городах, имеет и Mercedes-Benz. Концепция революционной мобильности называется Vision URBANETIC и предполагает перспективные технологии взаимодействия человека и машины. Автономное шасси Mercedes-Benz с электроприводом под названием Vision URBANETIC может нести кузовы для перевозки пассажиров или грузов. Vision URBANETIC — полностью сетевое транспортное средство, которое одновременно является частью экосистемы, где коммерческие и частные сообщения передаются в цифровом виде. Благодаря этому, повышается эффективность использования транспортных средств. Естественно, ни о каком человеке за рулем речь здесь не идет. Автономные автомобили ездят по заданным маршрутам, как вагончики или кресла на горных подъемниках. А вот в новом Mercedes-Benz A-Class была серьезно доработана мультимедийная система MBUX. Управлять меню теперь можно не касаясь экрана, просто наводя пальцы на нужные плашки. Система голосового управления также была усовершенствована. Теперь она понимает больше фраз и способна распознавать сложные многословные вопросы. Добавлена функция распознавания голоса, благодаря которой электроника сможет реагировать только на команды того человека, который прежде сказал ключевую фразу «Hey, Mercedes».

Не отстает и японская Toyota, которая представила четвертое поколение своих автономных машин. Испытательная платформа P4 установлена на новый седан Lexus LS 500h. Она демонстрирует возможности находящейся в разработке двухсоставной автоматизированной системы вождения TRI: Guardian и Chauffeur. Участие человека-водителя здесь практически полностью исключено. Эту систему и разрабатывали для того, чтобы повысить эффективность человека за рулем, а иногда и полностью отстранить его от управления. Lexus оснащен новым поколением технологии шасси и рулевого управления, которые обеспечивают большую маневренность при автоматической езде. Платформа P4 стала гораздо умнее своей предшественницы. Благодаря возросшей вычислительной мощности системы могут использовать больше алгоритмов машинного обучения. Она может быстрее обрабатывать входные сигналы датчиков и эффективнее реагировать на изменения окружения. По сравнению с третьим поколением Р3, в новой разработке для лучшей осведомленности о дорожной обстановке были добавлены два лидара с 8 сканирующими головками по бокам машины и по одной специализированной камере с широким динамическим диапазоном спереди и сзади.

Компания Nissan в рамках выставки CES 2019 рассказала о передовой системе I2V, которая предполагает объединение реального и виртуального миров. Система сможет связывать воедино информацию от внутренних и наружных датчиков автомобиля с данными из сетевого облака. За счет этого автомобилисты, по сути, смогут «видеть невидимое». Так, например, система сможет не только контролировать пространство вокруг автомобиля, но и предвидеть, что ожидает его впереди, и даже показывать, что находится за углом здания или за поворотом дороги. В результате, водитель получает актуальные сведения о состоянии дороги, видимости, дорожных знаках или находящихся поблизости объектах. Кроме того, в автомобиле могут в виде трехмерных аватаров дополненной реальности появиться члены семьи, друзья или прочие лица, чтобы помочь драйверу или составить ему компанию.

Уже сейчас Volvo оснащает свои автомобили в Швеции и Норвегии системами безопасности, которые работают благодаря подключению к интернету. Один из таких инструментов — предупреждение о скользкой дороге. Система измеряет силу трения с дорожным покрытием: если показатель ниже определенного уровня, то на экран выводится соответствующее уведомление. Данные о трении отправляются в облако, таким образом, водитель следующего автомобиля Volvo будет предупрежден еще до выезда на скользкую дорогу.

Обеспечить безопасность автомобиля с интернетом — один из главных вызовов автопроизводителей и создателей программного обеспечения. Известно о нескольких группах «белых» хакеров, которым удалось взломать машину с выходом в on-line. Один из самых известных случаев произошел в 2015 году, когда два хакера показательно взломали автомобиль Jeep с журналистом внутри. Они удаленно получили контроль над кондиционером, радио, дворниками и в конечном итоге отключили тормоза. После этого компании Chrysler, которая владеет брендом Jeep, пришлось отозвать 1,4 млн. машин. Хакеры удалось взломать автомобиль с помощью уязвимости в его электронной системе. Но есть и другие способы взять под контроль транспортное средство. Эксперты утверждают, что это можно сделать даже через определенные Android-приложения. Поэтому автопроизводители активно ищут способы защитить свои системы.