خودروهای آینده با هم حرف می‌زنند
خودروهای بدون راننده در چند سال گذشته نقل محافل بوده‌اند. شرکت‌های بسیاری و از جمله گوگل اعتقاد دارند که این فناوری در ترابری جهانی شگفتی زیادی خلق خواهند کرد.خودروهای‌خودران نه تنها کارآمد هستند بلکه ارزان‌تر هم هستند، ایمنی بیشتری دارند و سوخت کم‌تری مصرف می‌کنند. به لطف چنین خودروهایی حتی سفرهای طولانی نیز به فرصتی برای استراحت، مطالعه یا حتی گفتگوی چندجانبه تبدیل می‌شوند. اما آینده ترابری آینده در ماشین‌های‌خودران خلاصه نمی‌شود بلکه با شبکه‌ای از خوردوها سروکار خواهیم داشت که برای حفظ ایمنی مسافران و به سلامت رساندشان به مقصد همکاری می‌کنند. لازمه چنان آینده‌ای هم حرف زدن خودروها به همدیگر است.
ارتباطات بی‌سیم بین خودروهای خودگردان همواره موضوع مورد علاقه محققانی بوده است که درباره خودروهای آینده تحقیق می‌کرده‌اند. نمونه‌هایی مانند ماشین خودران گوگل که حتی فرمان هم ندارد جالب است اما طرح‌هایی منفرد و در مقیاس محدود هستند.
مثلاً مرکز متحول‌سازی قابلیت حرکت در دانشگاه ام‌آی‌تی در تکاپوی آن است تا آن‌آربر یعنی شهری را که ام‌آی‌تی در آن قرار دارد به پیشتاز حمل و نقل موتوری تبدیل کند. لاری‌برنز یکی از استادان رشته مهندسی دانشگاه ام‌آی‌تی برای الهام‌گیری به سراغ قلمرو جانوران هم رفته است و می‌گوید:
زنبورها و غازها بدون آن که به هم برخورد کنند رفت و آمد می‌کنند.
قیاس کردن حشرات با ماشین‌های خودکار ممکن است عجیب به نظر برسد ولی به خوبی نشان می‌دهد که شبکه ماشین‌های خودران باید تابع رواداری‌های سفت و سختی باشد. هر راننده عادی اگر حواسش پرت نباشد برای واکنش نشان دادن به 215 میلی‌ثانیه وقت نیاز دارد. یعنی اگر خودرو با سرعت 100 کیلومتر در ساعت در حرکت باشد تا راننده واکنش نشان دهد حدود 6 متر حرکت کرده است. رانندگانی که ایمنی را رعایت می‌کنند با توجه به همین تأخیر است که سعی می‌کنند با ماشین جلویی به اندازه طول چند ماشین فاصله داشته باشند.
ارتباطات خودرو به خودرو
آشکارترین راه تحقق شبکه‌های وسایل نقلیه خودکار، گفتگوی مستقیم خودروها با همدیگر است که از لحاظ فنی نسبتاً ساده است. بسیاری از خودروهای تجملی در حال حاضر دارای سامانه‌های واپایش خودکار گشت و ترمز خودکار هستند که با استفاده از انواع حس‌گرها کار می‌کنند. کافی است تا سامانه رادیویی و استانداردی برای تشریک رادیویی داده‌ها را اضافه کنیم تا شبکه‌ای بی‌سیم محقق شود.این راهکار جالب است چون فوراً قابل اجرا است و با خودروهای غیر خودکار هم قابل استفاده است. سازمان ملی ایمنی و تردد بزرگراهی که نهاد تنظیم مقررات ناظر بر جاده‌های آمریکا است توصیه‌هایی هم در مورد پیاده‌سازی ارتباطات خودرو به خودرو به منظور جلوگیری از تصادف منتشر کرده است. طبق گزارشی که محققان این نهاد نوشته‌اند: اگر رانندگانی را که تحت تأثیر الکل و خواب‌آلودگی هستند کنار بگذاریم سامانه‌های ارتباطات خودرو به خودرو می‌توانند از 81 درصد تصادفات جلوگیری کنند.
اجرای نظری و معروف ارتباطات خودرو به خودرو سامانه پلاتون است. این دیدگاه دست‌کم از سال 1993 مطرح بوده است و بر اساس آن گروه‌هایی از خودروهای خودکار گرد هم می‌آیند و خطی طولانی و در هم فشرده پدید می‌آورند. به این ترتیب خودروهای خودکار از غیرخودکار دور می‌مانند و مزیت‌هایی آیرودینامیکی به دست می‌دهند که مصرف سوخت را کاهش می‌دهند.در چنین سامانه‌ای هر نوع ارتباطات بی‌سیم می‌تواند کار کند زیرا در پلاتون هر خودرو باید فقط با خودروی جلویی ارتباط برقرار کند. هر تعداد فناوری بی‌سیم می‌تواند با قابلیت اطمینان عمل کند (ولو از وای‌فای802.11p استفاده کرده است) زیرا ارتباطات کوتاه‌برد تداخل‌ها و مشکلات دریافت را محدود میکند. حتی اگر ارتباطات لحظه‌ای قطع شود فاجعه رخ نمی‌دهد زیرا هر خودروی خودکار فقط باید سرعت خود را با سرعت خودروی پشت‌سری منطبق کند.
یکی از مهندسان شرکت ولوو می‌گوید که شبکه‌بندی پلاتونی خودروها از رانندگی معمول امروزی ایمنی بیشتری دارد و ولوو در پی بررسی دقیق کارآمدترین و ایمن‌ترین راه برای پیاده سازی این طرح است.سامانه‌های ارتباطات خودرو به خودرو نیز همانند شبکه‌بندی پلاتونی راه نسبتاً ساده‌ای برای بهره‌برداری خودروهای خودگردان است اما این طرح کامل نیست. تمام سامانه‌های ارتباطات خودرو به خودرو فاقد سخت‌افزار متمرکز برای به عهده گرفتن مسوولیت کل ترابری است. مثلاً پلاتون برای خود وسایل نقلیه کارآمد است ولی در قبال راه‌بندان واکنش پویایی ندارد و قادر به برقرار ارتباط با زیرساخت‌های کنار جاده نیست. اگر سامانه پلاتون با راه‌بندان سنگین مواجه شد فقط سرعت را کاهش می‌دهد و مسیر تعیین شده توسط خودروی پیش‌قراول را دنبال میکند. شبکه‌های ارتباطات خودرو به خودرو راهی برای دیدن راه‌بندان و تعیین مسیر جانشین ندارند یا نمی‌توانند زمان رسیدن به چراغ قرمز بعدی و تنظیم سرعت بر اساس آن را ندارد.
ارتباط خودرو با زیرساخت
برای رسیدن به کارایی راهی جز آن نیست که وسایل نقلیه خودگردان فقط با خودشان تعامل نکنند بلکه با محیط هم تعامل کنند. بنابراین شبکه خودروها باید پوشش‌دهی بسیار وسیع‌تری داشته باشد و حتی کل شهر را دربرگیرند. چنین شبکه‌ای را شبکه ارتباط خودرو به زیرساخت می‌نامند و خیلی پیچیده‌تر است شرکتی آلمانی در حال حاضر در حال اجرای سامانه‌ای از این نوع به نام سیم‌تی‌دی است که ارتباط خودروها با زیرساخت را میسر میکند. مثلاً در چنین سامانه‌ای خودرو می‌تواند با چراغ راهنمایی رانندگی صحبت کند و سرعت خود را بر اساس تغییرات چراغ تنظیم کند. به این ترتیب زمان بیکاری کاهش می‌یابد و کارایی مصرف سوخت افزایش می‌یابد. وقتی هم پیشامدی در جاده رخ دهد مثلاً خودرویی دچار لغزش شود سامانه به سایر خودروها خبر می دهد.
مزیت چنین سامانه‌ای افزایش ایمنی و کارایی است اما عیب آن هم پیچیده بودن آن است. برای برقرار ارتباط مداوم با زیرساخت و سایر خودروها نیز از ترکیب وای‌فای و سامانه‌های ارتباطات سیار داده‌ای UMTS و GRPS استفاده می شود.
راهکار ترکیبی اجرای ارتباط خودرو به زیرساخت دشوار است اما خوشبختانه این سامانه با سامانه ارتباط خودرو به خودرو سازگار است یعنی خودروهای فاقد قابلیت ارتباط با زیرساخت هم مشمول آن می‌شوند. در واقع بعید است در جایی از جهان شبکه ارتباط خودرو به زیرساخت به تنهایی سربرآورد. ساختن چنین شبکه‌ای هم پرهزینه است هم وقت‌گیر. در حالی که کارپایه‌های ارتباط خودرو به خودرو به تعداد معدود در دست راه‌اندازی است. البته راه زیادی مانده است تا این سامانه‌ها فراگیر شوند، اما به هر حال وجود دارند.
منبع:عصر ارتباط
- ۹۳/۰۷/۲۸