آیا خودروهای خودران شبکه جهانی وب را نابود می کنند؟| فرصت خودرهای خودران برای استارتاپ ها

مهران ابراهیمیان؛ بازار: زمانی نه چندان دور تنها وجود یک بورد در خودرو آن را به خودرویی لاکچری بدل می کرد ومهمترین کارکرد ان از دید راکبان تشخیص عیوب خودرو با اتصال آن به یک لپ تاپ و یا کامپیوتر بود اما خودروهای متصل امروزی به ۲۰۰ سنسور مجهز هستند که همه چیز را از دمای موتور گرفته تا وضعیت کمربند ایمنی را ردیابی می کنند.

همه این حس‌گرها حجم عظیمی از داده ها را تولید می کنند که با شتاب گرفتن انقلاب خودروهای خودران به طور تصاعدی افزایش می یابد.

از آنجایی که خودروسازان قصد دارند ۵۰ تا ۷۰ درصد از داده ها را بارگذاری کنند، این کار پیامدهای جدی برای زیرساخت های شبکه های محلی دارد و زنگ هشداری برای افزایش ظرفیت شبکه های مخابراتی است؛ هر چند که در کشور هنوز اصرار بر تولید خودروهای با تکنولوژی دهه ۶۰ و ۷۰ و میلادی وجود دارد و حتی تمایلی به حرکت در جهت بهینه سازی و نوسازی خودروها نیست و حتی حرکت به سمت خودرو های الکتریکی و هیبریدی نیز تاکنون نتیجه ای در بازار خودرو داخلی کشور نداشته است با این حال باید این واقعیت را مد نظر قرار داد که با توسعه خودرهای الکتریکی در جهان ناگزیر استفاده از تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی توسعه خواهد یافت!

اما در خارج از مرزهای ایران امروز این سئوال مطرح است که آیا خودروهای متصل به شبکه، اینترنت و وب را نابود می کنند؟

در اینجا این سوال مطرح می شود که حجم مصرف اینترنت هر خودروی خودران چقدر است؟ بر اساس برآوردهای موجود و متنوع حجم مصرف اینترنت خودروهای خودروهای از ۴۵۰ ترا بایت در روز و۳۸۳ گیگ بایت در هر ساعت است. این حجم مصرف برای حداقل اتصالات خودروهای خودران در نظر گرفته شده و بدیهی است مصرف داده های آن بر اساس نوع خدمات و افزایش انتظارات زیاد تر خواهد شد.

به عبارت بهترحجم مذکور برای اتصال خروجی های حس گرهای موجود در خودروهای خودران معمولی است که با حداقل داده های به شبکه وصل خواهد شد.

خودروهای خودران به نوعی مرکز جمع اوری داده های انواع حس گرهای یک ماشین روباتیک هستند.

حس گرهای موجود چقدر داده ها تولید می کنند؟

بر اساس گزارش ویچوال کپتالیست «Visual Capitalist» حس گرهایی مانند حس گرهای چراغ چک روغن احتمالاً داده‌های زیادی تولید نمی‌کنند اما در مقابل دوربین K۴ با سرعت ۳۰ فریم بر ثانیه ۵.۴ ترابایت در ساعت تولید می کند.

تا سال ۲۰۳۰، ۹۵ درصد از وسایل نقلیه جدید فروخته شده وسایل نقلیه متصل به شبکه خواهند بود. این تعداد ۵۰ درصد بیشتر از تعداد تولیدی امروز است و شرکت ها برای مقابله با این چالش رقابت می کنند و فرصت هایی برای سرمایه گذاری و اجرای ایده برای استارتاپ ها ایجاد می کنند

تعداد سنسور درهر وسیله نقلیه

رادار: بر اساس اطلاعات موجود هم اکنون برای رادار از ۴ تا ۶ سنسور استفاده می شود که هر سنسوربین ۰.۱-۱۵ مگابیت بر ثانیه داده تولید می کند.

لایدار: بر روی خودروهای خودران از ۱ تا ۵ سنسوربرای لایدار استفاده می شود که هر هرسنسور بین ۲۰ تا ۱۰۰ مگابیت داده در هر ثانیه تولید می کند.

لایدار(Lidar)، یا لیدار، یکی از فناوری‌های سنجش از راه دور است که با تاباندن لیزر به هدف و تجزیه و تحلیل نور بازتاب‌شده، فاصله را اندازه می‌گیرد. لایدار مشابه رادار است که بعضی اوقات نیز رادار لیزری نامیده می‌شود. اختلاف اصلی لایدار و رادار، طول موج‌های تابشی مورد استفاده است. رادار از طول موج‌هایی در ناحیه رادیویی استفاده می‌کند در حالی که لایدار طول موج‌های لیزری بکار می‌برد.

دوربین: در یک خودروی خودران بین ۶ تا ۱۲ دوربین متصل می شود که هر یک از این دوربین ها (سنسورها) ۵۰۰ تا ۳۵۰۰ مگابیت بر ثانیه تولید داده دارند.

سنسور اولتراسونیک: یکی از سنسورهای پرکاربرد که از امواج صوتی برای اندازه گیری فاصله استفاده می کند، سنسور اولتراسونیک است. ایده ساخت سنسورهای اولتراسونیک از خفاش ها گرفته شده است. یعنی حسگری که بتواند بدون نور، فاصله اجسام را با یکدیگر تشخیص بدهد.

سنسور التراسونیک به خاطر اینکه با امواج مافوق صوت کار می کند و برای تشخیص اجسام به شکل و رنگ آن ها حساس نیست، یکی از سنسورهای پرکاربرد در صنعت خودرو است.

این سنسور جزء سنسورهای مجاورتی است که به وسیله امواج صوتی فرکانس بالا، یک پالس کوتاه ارسال می کند. این پالس با برخورد با جسم مورد نظر به سمت سنسور باز می گردد و سنسور با استفاده از زمان رفت و برگشت موج می تواند فاصله جسم مورد نظر را به صورت کاملا دقیق محاسبه کند. برای خودروهای خودران از این نوع سنسورها بین ۸ تا ۱۶ عدد استفاده می شود که مصرف داده های آن برای هر سنسور بیش از ۰.۰۱ مگابیت بر ثانیه است.

سیستم موقعیت یاب جهانی ( GPS)، سیستم ناوبری ماهواره ای وسیستم حرکت وسائط نقلیه هم کمی بیشتر از ۰.۰۱ مگابیت بر ثانیه نیاز دارد.

با این اوصاف و تعداد سنسورهای کاربردی نصب شده در خودروهایی که هم کانون تحت عنوان خودروهای خودران نامیده می شود هر خودرو بین ۳ تا ۴۰ گیگا بایت بر ثانیه نیاز به انتقال داده دارد

کل داده ها

با این اوصاف و تعداد سنسورهای کاربردی نصب شده در خودروهایی که هم کانون تحت عنوان خودروهای خودران نامیده می شود هر خودرو بین ۳ تا ۴۰ گیگا بایت بر ثانیه نیاز به انتقال داده دارد.

بر اساس یک تحقیقات در آمریکا و با توجه به اینکه رانندگان آمریکایی سالانه ۱۷۶۰۰ دقیقه رانندگی می کنند، یک خودرو می تواند سالانه بین ۳۸۰ تا ۵۱۰۰ ترابایت داده تولید کند.

برای تجسم این حجم از داده ها بد نیست بدانید که این مقدار داده معادل بزرگترین فضای ذخیره سازی کامپیوترهای ی تجاری در دسترس است یا یک هارد درایو ۱۰۰ ترابایتی Exadrive در ۵ ساعت پر می شود و یک دیسک استاندارد بلوری (۵۰ گیگابایت) در کمتر از ۲ ثانیه پر می شود.

دو مشکل توسعه خودرهای خودران

بنا بر انچه گفته شد توسعه خودروهای خودران از دو جهت با مشکل مواجه هستند.

در وهله اول، اینترنت در دانلود بهتر از آپلود است. نگهی به متوسط ‌سرعت جهانی اینترنت موبایل در ژوئیه ۲۰۲۲نیز نشان می دهد که سرعت دانلود ۳۰.۷۸ مگابایت بر ثانیه است و در مقابل سرعت آپلود۸.۵۵ مگابایت بر ثانیه است.

البته پهنای باند ثابت بسیار بالاتر است، اما هیچ کس پیشنهاد نمی کند که کابل های شبکه واقعا طولانی را برای وسایل نقلیه متحرک و در طول جاده ها اجرا شود، از این گذشته پهنای باند کافی هم وجود ندارد.

مشکل دوم ذخیره سازی است. قرار است این همه داده کجا برود؟

در سال ۲۰۲۱، کل ظرفیت ذخیره سازی داده های جهانی ۸ زتابایت ( ZB ) بود و قرار است تا سال ۲۰۲۵ با دوبرابر شدن این حجم به ۱۶ ZB برسد.

یک مطالعه پیش‌بینی کرده است که خودروهای متصل می‌توانند تا ۱۰ اگزابایت در ماه تولید کنند که هزار برابر بیشتر از حجم داده‌های فعلی است.

با این سرعت، ۸ زتابایت در ۲.۲ سال پر می شود.

خوشبختانه، همه این داده ها نیازی به آپلود ندارند. خودروسازان فقط علاقه مند به آپلود برخی از این داده ها هستند.

همچنین، قوانین مربوط به حریم خصوصی در برخی از حوزه های قضایی ممکن است اجازه به اشتراک گذاری داده های بسیار شخصی مانند مکان دقیق یک وسیله نقلیه را به سازندگان ندهد.

بارگیری همچنین می تواند به ساعات غیر اوج بار تغییر کند تا تقاضا در زیرساخت شبکه را متعادل کند. مثلا ئذ عصر که ترافیک شبکه محدود است می توان داده های خودرو را آپلود کرد درست زمانی که خودروی برقی خود را در پایان روز به برق وصل می کنید.

با این حال این نوع راهکارها برای نگهداری داده ها مفید است، اما برای نوع داده هایی که باید به شکل انی و در کسری از هزارم ثانیه جابجا شوند تا خودری خودران ایمن و مطمئن کار کند؛ کمتر مفید است.

بنابراین، محاسبات لبه می تواند راه حل را ارائه دهد. انجمن محاسبات لبه (Edge Computing) خودرو طرحی را برای شبکه نسل بعدی بر اساس محاسبات توزیع شده محلی آماده کرده است.

منابع ذخیره سازی و محاسباتی برای بهبود زمان پاسخ و کاهش بارهای پهنای باند به منبع داده - ماشین متصل - نزدیکتر می مانند.

تا سال ۲۰۳۰، ۹۵ درصد از وسایل نقلیه جدید فروخته شده وسایل نقلیه متصل به شبکه خواهند بود. این تعداد ۵۰ درصد بیشتر از تعداد تولیدی امروز است و شرکت ها برای مقابله با این چالش رقابت می کنند و فرصت هایی برای سرمایه گذاری و اجرای ایده برای استارتاپ ها ایجاد می کنند.