Автомобильная индустрия претерпевает существенную трансформацию: крупнейшие производители машин совместно с ИТ и телеком разработчиками идут к созданию транспортных средств с возможностью полностью автономного вождения. Тренд уже очевиден – в будущем беспилотный транспорт станет массовым явлением, но на пути к эпохе полностью автономных автомобилей еще предстоит решить массу задач. В том или ином виде функции беспилотного вождения – например, парковки или езды на определенных типах дорог, уже есть в некоторых коммерчески доступных моделях автомобилей.

Одной из наиболее продвинутых компаний в области автопилота можно назвать Tesla. Она уже продает электромобили Model S и Model X с такой функцией. Во время поездки система распознает сотни элементов: дорожная разметка и знаки, светофоры, пешеходов и другие автомобили и даже смазываемый во время движения фон.

Не первый год разработки в этой области ведет BMW. Компания планирует оснащать все свои электрические модели автономными технологиями с 2021 года. Седан 5-Series нового поколения с системой автономного управления BMW демонстрировала в начале 2017 года. Позже, на Мобильном конгрессе в Барселоне BMW показывала совместный с Ericsson и Intel проект автомобиля, подключенного к пилотной сети 5G.

Там же компания демонстрировала образец автомобиля BMW 740-e, оснащенного системой автономного вождения на базе платформы Intel GO, которую компания разрабатывает специально для автоиндустрии, и технологий Mobileye, которая ранее разрабатывала систему автопилота для Tesla.

На этой же выставке Peugeot показала прототип автомобиля с функцией беспилотного вождения и подключением к облачной платформе интернета вещей Samsung Artik, которая может агрегировать данные с умных часов, телефона водителя и соцсетей. В машине доступны два автономных режима вождения — Autonomous Sharp и Autonomous Soft. Первый – если нужно быстро добраться из одной точки в другую, второй – для комфортных долгих поездок, в которых можно посмотреть фильм или просто отдохнуть.

Там же был представлен и первый гоночный автомобиль-беспилотник – Robocar от компании Roborace, которой руководит бывший замминистра связи России Денис Свердлов. Автомобиль оснащен пятью лазерными и двумя обычными радарами, 18 сенсорами и 6 камерами.

Из российских разработчиков систем беспилотного вождения можно выделить Cognitive Technologies. Компания разрабатывает систему автономного вождения C-Pilot. Прототип решения тестировался на базе автомобиля Nissan. Своим основным конкурентом компания видит израильскую Mobileye – разработчика аналогичной системы для автомобилей Tesla. По итогам испытаний в марте 2017 года президент Cognitive Technologies Ольга Ускова сообщала, что по параметру распознавания система ее компании превышает результаты Mobileye.

На Мобильном конгрессе в компании Otto, рассказывали, что ее беспилотные грузовики уже можно встретить на дорогах Колорадо и Финикса. В партнерстве с Volvo эти грузовики оснащены 3D-камерами, сенсорами на крыше и бампере, лазерным радаром и технологией компьютерного зрения, позволяющей замечать пешеходов и другие транспортные средства.

Легковые автомобили Volvo также оснащаются автопилотами. В 2017 году компания намерена приступить к реализации проекта «Drive Me London», в котором десятки автономных машин будут отрабатывать движение в больших городах. В 2018 году проект планируется расширить. На дороги общего пользования Великобритании выйдет 100 машин с автопилотами на борту. Автомобили распределят между добровольцами, отобранными специализированной командой исследователей.

В декабре 2016 года сервис такси Uber уже запустил тестирование беспилотных автомобилей Volvo в Сан-Франциско, США. Система случайным образом выбирает пользователей сервиса UberX и назначает им беспилотную версию автомобиля Volvo XC90. Для безопасности в машине находятся два сотрудника Uber, которые располагаются на передних местах.

Есть и много других примеров.

Убитый водитель и другие «плоды» беспилотного вождения

Использование беспилотных автомобилей в условиях реального дорожного трафика показало, что пока эти технологии требуют существенной доработки. Автомобили с беспилотным управлением были замечены в нарушении правил дорожного движения. На счету «автоматики» даже есть одна унесенная человеческая жизнь в результате ДТП.

В 2016 году в США автомобиль на электромобиль Tesla Model S попал в аварию, в которой погиб водитель. Инцидент произошел в мае на нерегулируемом перекрестке в городе Уиллистон, штат Флорида. Большегрузная фура, двигавшаяся навстречу Tesla, совершила левый поворот на второстепенную дорогу. Система автоматического управления автомобиля из-за большого дорожного просвета прицепа не распознала появившееся впереди препятствие и не активировала тормозную систему. Расследование показало, что в самой системе технических дефектов не было. А представители Tesla ранее предупреждали, что данная технология не предназначена для работы без участия человека.

В конце 2016 года Коалиция велосипедистов Сан-Франциско пришла к выводу, что беспилотные автомобили на базе Volvo XC90, которые на улицах этого города испытывала Uber Technologies, представляют серьезную опасность для велосипедистов. Они выявили, что автомобили в беспилотном режиме нарушают действующие правила ПДД и выполняют повороты прямо через велосипедные полосы. После этого Uber занялась доработкой программного обеспечения автопилота.

Беспилотный автомобиль Google в 2015 году угодил в первое ДТП, в результате которого оказались пострадавшие. В аварию попал самоуправляемый внедорожник Lexus, в салоне которого находилось трое сотрудников Google. Это ДТП для компании стало первым, в котором пострадали люди.

Вызовы на пути к беспилотнику

Коммуникации

На пути к беспилотным автомобилям еще предстоит решить много технологических и юридических задач. Разработчики сходятся во мнении, что одна из ключевых – обеспечить автомобили возможностями высокоскоростного сетевого подключения. Сети пятого поколения рассматриваются как драйвер технологий автономного вождения: они позволят автомобилю максимально оперативно получать информацию и взаимодействовать с другими автомобилями и окружающей его инфраструктурой.

Минимальные задержки передачи информации, которые ожидаются в 5G, являются критическими для беспилотных автомобилей при их массовом использовании. Высокоскоростная связь позволит мгновенно принимать и передавать данные от одного автомобиля к другому. Информация об изменениях в движении одного автомобиля, например, о торможении, позволит сразу же корректировать действия окружающих его машин.

По состоянию на начало 2017 года стандарта связи 5G еще не существует. В его разработке задействованы регуляторы, мировые телеком-компании и производители оборудования. 3GPP (3rd Generation Partnership Project) — организация, утверждающая международные стандарты сотовой связи – планирует полностью завершить работу по тестированию и стандартизации технологий беспроводной связи пятого поколения в 2020 году.

В феврале 2017 года Международный союз электросвязи опубликовал первую версию рабочего черновика спецификации, описывающей сеть 5G. Проект документа устанавливает планку ожидаемой производительности нового стандарта IMT-2020: предполагается, что средняя скорость скачивания в 5G-сетях для пользователей составит 100 мегабит в секунду, а загрузки — 50 Мбит/с. При этом время ожидания не превысит 4 мс (для 4G LTE этот значение составляет около 20 мс).

Для коммуникации с окружающими объектами также разрабатываются специальные системы, позволяющие автомобилю обмениваться данными с другими объектами. Технология vehicle-to-everything (V2X) по беспроводной связи позволяет автомобилю получать предупреждения о дорожных условиях и приближающихся автомобилях задолго до того, как они появятся в его поле зрения. Для этого и окружающая инфраструктура должна быть «умной». Например, светофоры, дорожная разметка, дорожные знаки.

Разработку интерфейса для систем V2X, которые смогут работать с сетями нового поколения, ведет, например, Qualcomm. В компании рассказывают, что планируют до конца года провести тестирование прототипа в составе конечных устройств в Германии в партнерстве с рядом компаний, в числе которых Ericsson, Audi.

В марте 2017 года руководитель разработки мобильных онлайн-сервисов Volkswagen Николай Раймер (Nikolai Reimer) отмечал, что одна из ключевых задач – обеспечить машины возможностями связи. Этот вопрос компания считает настолько важным, что около трех лет назад даже приобрела европейский центр исследований и разработок Blackberry с командой примерно из 200 инженеров.

На базе этого подразделения Volkswagen теперь развивает центр компетенции по решениям связи для своих автомобилей. Он обеспечивает разработку технологий, которые смогут применяться в подключенных автомобилях в будущем. В их числе – блоки управления связью. Volkswagen рассчитывает в будущем обеспечивать себя ими сам. Николай Раймер считает, что компания должна больше инвестировать в эти разработки.

Всевидящее око

Автономный автомобиль должен знать с точностью до сантиметров, где именно он находится и что находится далее на дороге вне зоны текущей физической видимости. В картографической компании Here (ранее принадлежала Nokia) отмечают, что карты высокой точности – фундаментальный элемент в дополнение к сенсорам и камерам для того, чтобы беспилотный автомобиль мог ориентироваться в окружающей его обстановке.

Карты должны отражать и местоположение автомобиля, и позволять ему знать, что находится дальше, за поворотом, чего не могут обеспечить камеры и сенсоры. Тогда автомобиль сможет выстраивать не реактивную, а проактивную стратегию вождения, говорит Алекс Манган (Alex Mangan), руководитель продуктового маркетинга Here.

Для тестирования своих беспилотных автомобилей Google, например, предварительно сам строит детальные 3D-карты на пилотных маршрутах, учитывающие даже небольшие особенности дорог. Для сбора данных, на основе которых будет строиться карта, сотрудники компании предварительно специально ездят по дорогам. В случае с тестовыми маршрутами это посильная задача, однако, когда требуется создать карты для дорог протяженностью в миллионы километров, она выглядит сложно реализуемой. Особенно с учетом того, что однажды созданные карты необходимо поддерживать и обновлять – картина на дорогах может меняться очень часто.

Упростить создание точных карт для автомобилей может сотрудничество с автопроизводителями: их машины, оснащенные сенсорами и радарами, могут «делиться» получаемой с дорог информацией с разработчиками картографических сервисов. За счет этого карты могли бы обновляться буквально в режиме реального времени.

В феврале 2017 года производитель решений для беспилотных автомобилей Mobileye и BMW объявили о подобном сотрудничестве. Его целью является сбор картографических данных для самоуправляемых машин. Автомобили BMW 2018 модельного года будут оснащаться камерами и софтом MobilEye для сбора информации, необходимой для обновления цифровых карт высокого разрешения.

С целью ускоренного создания и обновления карт BMW и Mobileye будут передавать данные, генерируемые в рамках партнерства, компании Here. Алекс Манган из Here полагает, что индустрия должна объединиться вокруг идеи обмена данными – это может ускорить распространение технологии беспилотного вождения. Помимо BMW, компания планирует договариваться и с другими производителями автомобилей об аналогичной передаче данных, включая Audi и Mercedes.

Безопасность

Киберугрозы – один из вызовов для любых подключенных устройств, включая автомобили. Глава телекоммуникационной компании SoftBank Масаеси Сон (Masayoshi Son) в конце февраля 2017 года приводил данные, что число кибератак на объекты с интернет-подключением выросло в четыре раза в 2016 году по сравнению с 2015 годом.

В случае с автомобилями это особая причина для беспокойства, так как в результате действий злоумышленников могу пострадать люди. Теоретически, хакер может взломать сеть, остановить передачу данных, выключить тормоза или просто остановить машину.

В середине 2015 года, например, специалисты по компьютерной безопасности Центра передовых технологий Uber обнаружили уязвимость в программном обеспечении автомобиля Jeep, благодаря которой смогли осуществить удаленный доступ к некоторым системам автомобиля: кондиционеру, стеклоочистителям, аудиосистеме и тормозам.

В компании Argus, специализирующейся на средствах киберзащиты для автомобилей, считают, какой-то единый продукт не может подойти для этих целей: различные решения, предназначенные для разных частей подключенного автомобиля, должны интегрироваться между собой, чтобы была обеспечена полная защита.

Автопроизводители и производители решений для автомобилей инвестируют в развитие этого направления кибербезопасности. Ряд автопроизводителей, включая Tesla, Fiat Chrysler и General Motors, создали специальные программы поощрения лиц, которые сообщат о брешах в безопасности систем своих машин.

Отвечая на запросы рынка, появляется все больше компаний, разрабатывающих специализированные решения для автомобилей. Такое направление появилось, например, и у «Лаборатории Касперского». В 2016 году компания сообщала, что ведет разработку защищенной безопасной операционной системы, которая, в частности, может быть использована для автомобилей.

В 2016 году производитель решений для автомобилей Harman приобрел израильскую технологию кибербезопасности TowerSec для своего защищенного от взлома программного обеспечения. В том же году инвестиции для развития технологий автомобильной киберзащиты получил другой израильский стартап – Karamba Security.

Чья жизнь важнее: водителя или пешехода? Моральная дилемма

Помимо технологических вызовов для перехода к массовому использованию беспилотников предстоит решить и «моральные» вопросы, связанные с принятием решений автопилотом. Например, должна ли она быть спроектирована таким образом, чтобы защищать жизнь водителя любой ценой, даже если в экстренной ситуации для этого необходимо протаранить толпу пешеходов?

Психолог Школе экономики в Тулузе Жан-Франсуа Бонефон (Jean-Francois Bonnefon) и его коллеги говорят^[1], люди в целом поддерживают идею, что в критической ситуации автомобиль должен врезаться в стену или еще каким-то образом пожертвовать водителем, чтобы спасти большее число пешеходов. При этом те же самые люди хотят ездить в автомобилях, которые защищают водителя любой ценой, даже если это повлечет смерть пешеходов.

Такой конфликт ставит в сложное положение производителей компьютеризированных автомобилей, отмечает Бонефон. Между автомобилем, который запрограммирован на благо для большинства и который запрограммирован для самозащиты пассажира, покупатели в подавляющем большинстве выберут второе.

Авторы исследования о социальной дилемме автономных автомобилей, опубликованного в журнале Science в 2016 году, полагают, что в это области есть и другие сложные моральные вопросы. Автономным автомобилям придется в экстренных ситуациях принимать решения, последствия которых заранее нельзя предсказать. Допустимо ли, например, запрограммировать машину на то, чтобы она избежала столкновения с мотоциклистом, врезавшись в стену? Ведь у пассажира автомобиля в этом случае больше шансов выжить, чем у мотоциклиста, который столкнется с автомобилем.

Психолог Курт Грей (Kurt Gray) из Университета Северной Каролины в Чапел-Хил уверен, что можно достигнуть работающих компромиссов. Если беспилотные автомобили и будут запрограммированы защищать пассажира в экстренных ситуациях, число дорожных инцидентов в любом случае снизится. За исключением редких случаев, когда такие автомобили могут представлять опасность для пассажиров, они в любом случае не будут превышать скорость, не будут употреблять алкоголь или набирать текстовые сообщения на ходу, отчего общество, в конечном счете, выиграет.

Законодательство

Помимо технологических вызовов, для перехода к массовому использованию автономных автомобилей предстоит решить множество вопросов на уровне законодательного регулирования. Необходимы нормативные документы, определяющие основные технологические и юридические понятия в данной сфере, регулирование возможностей использования таких технологий в целом, ответственности в случае инцидентов с беспилотными автомобилями и др.

В том или ином виде нормативные документы в этой области уже представлены или разрабатываются в некоторых странах. Особенно продвинулась вперед здесь США. Невада еще в 2011 году стала первым штатом в стране, начавшим регулирование использования автономных транспортных средств на дорогах и вопросов, связанных с их страхованием, безопасностью и тестированием.

Условия передвижения беспилотных автомобилей разной степени свободы теперь уже законодательно закреплены в разных штатах США. В 2015 году губернатор Аризоны, США, подписал приказ, согласно которому беспилотные автомобили в штате регистрируются на тех же условиях, что и обычные машины. Никаких дополнительных требований к автономным машинам не предъявлялось. Кроме того, законы штата не запрещают испытание беспилотных автомобилей на дорогах.

В конце 2016 года губернатор штата Мичиган подписал пакет законов, который напрямую касается сферы беспилотных автомобилей и фактически легализуют их частное и коммерческое использование. Они позволяют продажу серийно выпускаемых беспилотных автомобилей, прошедших сертификацию, при этом автомобилям разрешено выезжать на дороги общего пользования без водителя за рулем и передвигаться в автоколоннах. Кроме того, на территории штата теперь разрешено использовать беспилотное такси.

В Британии в 2016 году начали подготовку поправок в законодательство, которые должны, во-первых, позволить страховать ответственность беспилотных машин, а во-вторых, обновить Дорожный кодекс (свод ПДД Великобритании) с учетом развития автономных транспортных средств.

Источник: http://www.tadviser.ru/i