IoT и Fog Computing для систем автономного управления транспортом ADS (Autonomous Driving System)

Автономные системы управления транспортом ADS (Autonomous Driving System) – это системы, выполняющие действия по управлению транспортным средством без вмешательства оператора в процесс управления в «реальном времени». ADS представляет собой интегрированный программно-аппаратный комплекс, состоящий из нескольких подсистем, работающих координированно[1].

Следует различать понятия «автономный» (Autonomous) и автоматизированный (Automated), поскольку иногда ADS расшифровывают как Automated Driving System. «Автономный» – означает «способный принимать самостоятельные решения», в то время как «автоматизированный» – лишь способность самостоятельно выполнять некоторые функции по управлению, например, экстренное торможение без участия водителя или объезд препятствия.

Приложения IoT для ADS относятся к разряжу критичных (mission critical). ADS используют многие передовые технологии, например, многорежимные сенсоры (multi-modal sensors), компьютерное зрение, анализ изображений, соотнесение с картами и предиктивную аналитику, для того, чтобы определить наилучшее следующие действие по управлению транспортным средством. Причем, все это нужно выполнить за несколько миллисекунд, поэтому Fog-узел с функциями искусственного интеллекта необходимо размещать прямо в транспортном средстве, чтобы избежать задержки при отправке данных в облако и ожидании ответа. Причем такой Fog-узел должен обеспечивать достаточную надежность и резервирование.

Основные компоненты ADS показаны на рисунке ниже.

Рисунок 1. Основные компоненты ADS (источник: JCET Dept. Of Mechanical Engg).

  • LIDAR

LIDAR строит 3D-карту и «видит» потенциальные препятствия, сканируя лазерным лучом окружающие автомобиль предметы, чтобы определить их природу и расстояние до них.

  • RADAR

Радар позволяет автомобилю избежать столкновений, посылая сигнал на бортовой компьютер автомобиля, чтобы тот выдал команду на автоматическое торможение или объезд препятствия.

  • Система камер кругового обзора

Обеспечивает захват 360о окружения автомобиля, путём наложения изображения с нескольких камер с перекрытием зоны обзора.

  • Геопозиционирование

Система спутникового позиционирования GPS, которая нужна для точного определения местоположения, скорости и ускорения движения автомобиля.

  • Программное обеспечение (ПО)

ПО обрабатывает весь объем данных, полученных от датчиков и сенсоров автомобиля в реальном времени, а также поведенческую динамику других участников движения, пешеходов и других окружающих объектов. Вкупе с бортовым компьютером автомобиля, образует Fog-узел.

Архитектура Fog-системы ADS показана на рисунке [2].

Рисунок 2. Архитектура Fog-системы ADS (источник: JCET Dept. Of Mechanical Engg).


[1] https://strategyofthings.io/fog-computing

[2] https://www.slideshare.net/JustinJacob27/autonomous-driving-system-ads

About Алексей Шалагинов

Независимый эксперт
This entry was posted in IoT, цифровая трансформация and tagged , , , , , , . Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.