خودروسازان تلاش دارند تا به کمک فناوریهای مختلف، جادهها را ایمنتر کنند و با پیشرفت تکنولوژی، رویای خودروهای بدون راننده واقعیتر میشود. فناوری وسیله نقلیه به زیرساخت یا V2I نیز با همین هدف در حال توسعه است و شرکتهای خودروسازی با تلاش و سرمایهگذاریهای بسیار، امیدوارند به زودی تمامی جادهها و خودروها به این فناوری متحولکننده مجهز شوند و همه بتوانند از مزایای بیشمار آنها استفاده کنند.
فناوری وسیله نقلیه به زیرساخت یا V2I چیست؟
فناوری وسیله نقلیه به زیرساخت یا Vehicle-to-Infrastructure که به اختصار V2I نامیده میشود، یک چارچوب ارتباطی است که به چندین وسیله نقلیه امکان میدهد اطلاعات خود را با دستگاههای مختلف پشتیبانیکننده از سیستم جادهای کشور به اشتراک بگذارند. فناوری V2I به کمک شبکهای از سختافزار، نرمافزار و firmware عمل میکند و معمولا بیسیم و دوطرفه است. به این معنا که اطلاعات از دستگاههای زیرساختی به راحتی از طریق یک شبکه موقت به وسیله نقلیه منتقل میشود و بالعکس. V2I مثل فناوری وسیله نقلیه به وسیله نقلیه(V2V)، از فرکانسهای ارتباطی کوتاهبرد اختصاصی یا DSRC برای انتقال دادهها استفاده میکند.
حسگرهای V2I در سیستم حملونقل هوشمند تعبیه میشوند تا با جمعآوری دادهها، به کاربران درباره وضعیت جاده در لحظه، هشدار دهند، برای مثال رویدادهای مختلف جادهای مثل ترافیکهای سنگین، تعمیرات جادهای، مناطق پارکینگ و… بخشی از مواردی هستند که به رانندگان به کمک فناوری V2I میتوانند از آنها باخبر شوند. این فناوری در سیستمهای نظارت بر مدیریت ترافیک به کار میرود تا با تعیین محدودیتهای سرعت، زمانبندی سیگنالها تنظیم شوند و صرفهجویی در سوخت و بهینهسازی جریان ترافیک اتفاق بیفتد.
V2I چگونه کار میکند؟
عناصر متعددی در عملکرد سیستم V2I تاثیر دارند که شامل دو بخش اصلی میشوند. بخش اول شامل برنامه زیرساختی است که در بستر برنامه زیرساخت قرار دارد و بخش دوم برنامه خودرویی است که در بستر برنامه خودرویی قرار گرفته است. این اجزا دادههای زیرساختی و خودرویی را ادغام و پردازش میکنند تا بتوانند پیامی هماهنگ به رانندگان ارسال کنند. دادهها در نهایت از طریق یک رابط داده بیسیم به اشتراک گذاشته میشود.
بستر برنامه زیرساختی یک رابط پشتیبانی ارائه میدهد که برای تبادل دادهها با سیستمهای داده مختلف، سیستمهای کاربری محلی، کنترلکنندههای سیگنال ترافیک و سیستمهای تابلوهای جادهای استفاده میشود. بخش برنامه زیرساختی از طریق تابلوهایی که برای خودروهای نزدیک قابل مشاهده است، هشدارهایی را منتقل میکند. از سوی دیگر بستر برنامه خودرویی یک رابط پشتیبانی برای جمعآوری اطلاعات از سیستمهای هشدار راننده-خودرو از طریق نمایشگر رابط راننده ارائه میدهد و انتقال پیامها در این بخش از طریق رابط هشدار راننده انجام میگردد.
نوآوری V2I
پیشرفت و نوآوری در فناوریهای خودروسازی با سرعت زیادی در حال رخ دادن است و با افزایش توسعه دستگاههای متصل در سراسر جهان، صنعت خودرو از اطلاعات موجود برای بهبود محصولات خود استفاده خواهد کرد. قبلا به طور مفصل درباره خودروی متصل یا Connected Car صحبت کردهایم که میتوانید مطلب مربوط به آن را از این لینک بخوانید. با مجهز شدن خودروها به فناوری V2I، ارسال، دریافت و پردازش اطلاعات به نحوه موثرتری اتفاق میافتد. وزارت حملونقل ایالات متحده تایید میکند که تقریبا ۸۰ درصد از تصادفات خودروها با استفاده از ارتباطات پیشرفته وسیله نقلیه قابل جلوگیری است و بیش از ۱۰ درصد از زمان صرفشده در جادهها به دلیل تراکم ترافیک به هدر میرود. حدود ۱۲ درصد از ترافیک شهری به دلیل تلاش راننده برای پارک خودرو به وجود میآید و حدود ۱۷ درصد از سوخت به دلیل عملکرد نامناسب چراغهای راهنمایی تلف میشود. فناوری V2I با ویژگیهای پیشرفته و نوآورانه خود قادر است این مشکلات را به طور قابل توجهی کاهش دهد.
چرا به V2I نیاز داریم؟
جادهها و خودروها به شدت نیازمند این فناوری هستند. در سالهای اخیر خودروهایی ساخته شده است که مدتها آرزوی ساخت آنها وجود داشت و رقابت خودروسازان برای ساخت خودروهای خودران ایمن در جریان است. خودروسازان و شرکتهای فناوری مختلفی تلاش دارند تا با نوآوریهای متعدد جادهها را ایمنتر کنند و پرچمدار این فناوری در بازار خودروسازی شوند، این پیشرفت با مزایای چشمگیری همراه خواهد بود که بزرگترین مزیت آن کاهش بیش از ۹۰ درصد از تلفات جادهای و صرفهجویی در هزینههای مراقبتهای درمانی ناشی از تصادفات خواهد بود.
برای این که چنین تغییرات متحولکنندهای اتفاق بیفتند باید محیط اطراف وسایل نقلیه نیز دچار تکامل شوند. به همین دلیل لازم است زیرساختهای مجهزی وجود داشته باشند، این زیرساختها میتوانند اطلاعات مربوط به تصادفات، ترافیک و سرعت توصیه شده را پردازش و به اشتراک بگذارند.
ما روزهایی را پشت سر گذاشتیم که کروز کنترل و دستیار کمک راننده پیشرفته هوشمندانهترین ویژگیهای یک خودرو بودند و حالا در حال حرکت به سطح جدیدی از اتوماسیون هستیم. سیستمهای خودرو مسئولیتهای بیشتری را بر عهده خواهند گرفت و نقش راننده به مرور زمان کاهش مییابد.
V2I و ایمنی
با پیشرفت اینترنت اشیا در جهان، صنعت خودروسازی برای پیشرفت عظیمی در حوزه حملونقل خصوصی و عمومی آماده میشود. با توجه به این حقیقت که جلوی بیش از ۸۰ درصد از تصادفات جادهای را میتوان با پذیرش فناوریهای پیشرفته ارتباط خودرو گرفت، شرکتهای فناوری و خودروسازان در حال آمادهسازی برای توسعه سیستمهای V2V و V2I هستند تا ایمنی و آرامش را در جادهها افزایش دهند. چنین فناوریهایی پیشرفت حملونقل را از طریق روشهای مختلفی ممکن میسازند و جلوگیری از برخورد، بهبود بهرهوری انرژی و… برخی از این روشها هستند. رانندگان به کمک سیستمهای اتوماسیون امروزی که شامل حسگرها، رادارها و دوربینهای تعبیه شده در خودرو هستند، امکان مشاهده محیط اطراف را دارند. فناوریهای V2V و V2I به خودروها امکان اشتراک دادهها با یکدیگر در زمان واقعی را فراهم میسازند تا بتوان اتفاقات احتمالی را به کمک این دادهها پیشبینی کرد.
عملکرد V2I باید به نوعی باشد تا هماهنگی نمایش پیامهای درون وسیله نقلیه و پیامهای جاده برای رانندگان فراهم شود. البته باید در نظر داشت که معمولا پیامهایی که به رانندگان ارسال میشود از تابلوهای کنار جاده محتاطتر هستند اما هرگز نباید با یکدیگر در تضاد باشند.
برای آشنایی بیشتر با نحوه ایمنسازی جاده توسط خودروهای خودران، مقاله این لینک را مطالعه کنید.
چطور میتوان به پیشرفت فناوری V2I سرعت بیشتری بخشید؟
به کمک چند فناوری نوظهور میتوان به بهبود جادهها، حملونقل و ایمنی رسید.
- خطکشی پیشرفته جاده: یعنی خطکشیهایی که در هر شرایط جادهای برای انسانها و خودروها قابل مشاهده است.
- تابوهای هوشمند: علائم راهنمایی و رانندگی به نحوی باشند که انسانها و خودروها در هر شرایط جادهای قادر به دیدن آنها باشند.
- ارتباطات بیسیم: ارتباطات بیسیمی که به طور مستقیم به وسیله نقلیه متصل میشود و شناسایی مناطق در دست احداث، خطرات احتمالی و شرایط جاده را آسان میکند تا ایمنی در جاده افزایش بیابد.
در نهایت باید بگوییم که هدف اصلی V2I ایجاد شبکهای ارتباطی میان چندین وسیله نقلیه در جاده و همچنین بین وسایل نقلیه در جاده و زیرساختهای جادهای است تا ایمنی، کارایی و راحتی بیشتری اتفاق بیفتد. این فناوری امکان ارتباط مستقیم میان چندین وسیله نقلیه و زیرساخت را در یک منطقه مشخص فراهم میکند و رانندگی را برای افراد آسانتر میسازد.