Samochód jako system i platforma usług. Gdy bity na sekundę wyprzedzają kilometry na godzinę
Dziś, sto lat po tym wydarzeniu, nie wyobrażamy sobie już samochodu bez radia, muzyki czy wiadomości. Rzeczy poszły znacznie dalej. I choć daleko nam jeszcze do chwytliwego hasła "smartfon na kółkach", rzuconego po raz pierwszy w 2011 r. przez Akio Toyodę, przemysł motoryzacyjny rzeczywiście zmierza w kierunku, który oddaje ta metafora.
Samochody przestały być pojazdami, których zadaniem jest przewiezienie nas z punktu A do punktu B. Dziś widzimy rozwój technologii V2X (vehicle-to-everything), która przekształca pojazdy w urządzenia IoT (Internetu Rzeczy). Jak każde inne urządzenie podłączone do Internetu, samochody stają się bramą do świata rozrywki, zakupów, pracy. Czy nam się to podoba, czy nie, samochód staje się kolejnym medium, które pozwoli nam pozostawać nieustannie w wirtualnej łączności.
Według danych IHS Markit opublikowanych w 2014 r. jedynie połowa samochodów w USA miała ekran dotykowy na desce rozdzielczej (1). Obecnie odsetek ten przekroczył wyraźnie 80 proc. Allied Market Research szacuje, że do 2025 r. wartość rynku systemów informacyjno-rozrywkowych w pojazdach wyniesie 78,9 mld dolarów.
Większość nowoczesnych systemów IVI (ang. skrót od In-Vehicle Infotainment) to nie tylko zintegrowany radioodtwarzacz, czyli dotykowy panel na desce rozdzielczej pojazdu przeznaczony dla kierowcy, ale coraz częściej interaktywne panele dla pasażerów. W większości przypadków kierowcy mają już swoje ulubione aplikacje (oczywiście prym wiodą Google i Apple) i korzystają z ulubionych serwisów streamingowych.
Konkurowanie z gigantami Big Tech, czy platformami jak Spotify, Netflix, Pandora czy Slacker własnymi ofertami jest dla firm motoryzacyjnych sporym wyzwaniem. Dlatego najczęściej wchodzą z w partnerstwo z sieciowymi potentatami. Nie zawsze jednak tak jest. Koncerny samochodowe czasem próbują własnych sił. Jednym z ciekawych przykładów rynkowych tego typu są działania koncernu GM, który stworzył własną aplikację samochodową w formie marketplace’u, z poziomu którego kierowca może dokonać zakupów w Starbucks czy Dunkin’ Donuts, zapłacić za paliwo na wybranych stacjach benzynowych, a także zarezerwować hotel czy stolik w restauracji.
Bezpieczniej rozmawiać z autem niż spoglądać na deskę rozdzielczą
Wśród ekspertów panuje przekonanie, że jeśli kierowcy mają wciąż prowadzić swoje samochody nie narażając siebie i innych na niebezpieczeństwo, to interfejsy dotykowe, przyciski i ekrany nie są najlepszymi rozwiązaniami. Bardziej oczywista wydaje się interakcja głosowa. Inteligentni asystenci Siri, Alexa czy Google Now rosnącej liczbie użytkowników na całym świecie pozwalają wykonywać połączenia telefoniczne, wysyłać wiadomości czy zarządzać kalendarzem (2). Właśnie podczas jazdy, kiedy musimy skupić się na drodze i mieć wolne ręce, technologia głosowa może przynieść największe korzyści i sprawić, że jazda będzie bardziej efektywna i płynna.
Navigant Research (Guidehouse) przewiduje, że do 2028 r. 90 proc. pojazdów będzie wyposażonych w asystenta głosowego. Już dziś, według danych serwisu Voicebot.ai, duża część poleceń wydawanych przez kierowców dotyczy rozrywki. Odtwarzanie muzyki, słuchanie podcastów, wyszukiwanie informacji filmach, zamawianie jedzenia lub dokonywanie zakupów bezpośrednio zza kierownicy staje się coraz bardziej popularne wśród kierowców wyposażonych w zaawansowane systemy IVI.
Głównymi graczami w tej sekcji są z pewnością producenci znani już ze swoich innych platform, a mianowicie Google i Apple, które integrują swoje platformy Android Auto i Carplay we współpracy z głównymi producentami aut. Amazon nie tylko nawiązał współpracę w celu wprowadzenia Alexy do pojazdów Toyoty, Forda i BMW, ale także oferuje urządzenie Amazon Echo, które każdy kierowca może samodzielnie zainstalować w swoim samochodzie (pod warunkiem, że spełnia ono wymagania techniczne).
Istnieją jednak sytuacje, w których znacznie lepszym rozwiązaniem niż polecenia głosowe są gesty. Aplikacje asystentów głosowych często nadal mają ograniczenia technologiczne, wynikające na przykład z różnorodności akcentów, rozpoznaniem głosu zmienionego przez chorobę itp. Ponieważ system rozpoznaje gesty wykonywane dłonią, palcami lub nawet głową, kierowca może skupić się na prowadzeniu samochodu i jednocześnie aktywować określoną funkcję. Przewijanie utworów w radiu, podnoszenie lub obniżanie temperatury w samochodzie, uruchamianie aplikacji do wysyłania wiadomości tekstowych - wszystko to można skonfigurować za pomocą gestów.
Choć dziś elementy techniki AR i VR można znaleźć jedynie w najbardziej innowacyjnych i prestiżowych systemach IVI (jednym z pierwszych samochodów, w których zastosowano tę technologię, był Mercedes-Benz GLE 2020), w najbliższej przyszłości należy spodziewać się rozwoju tego typu rozwiązań, ponieważ wnoszą one zupełnie nową jakość do rozrywki samochodowej. Ich bezpośrednim odpowiednikiem w motoryzacji jest system heads-up display, czyli dodatkowy wyświetlacz przezierny wbudowany w przednią szybę pojazdu oprócz panelu sterowania IVI. Ekran ten może być wykorzystywany do wyświetlania informacji dotyczących celu podróży, ostrzeżeń o ruchu drogowym lub informacji o innych pojazdach na drodze (tzw. inteligentne mapowanie terenu).
W przyszłości technologie te mogą znaleźć zastosowanie na przykład w formie marketingu rozszerzonego. Na przedniej szybie będą wówczas wyświetlane ciekawe oferty i rabaty z restauracji, sklepów lub centrów handlowych, obok których właśnie przejeżdżamy. Wyświetlane obrazy będą się oczywiście dostosowywać do naszej prędkości jazdy, a my sami będziemy mogli zdecydować, jakiego rodzaju komunikaty chcemy zobaczyć.
Smartfon na desce rozdzielczej
Prace nad platformami inteligentnego samochodu prowadzi wiele firm. Najbardziej znane pod tym względem to: Google, Apple, BlackBerry, Ford. Można dodać do tego jeszcze Autopilota Tesli, która idzie własną ścieżką, której celem według wielu ekspertów jest pełna autonomia.
Aplikacja Android Auto (4) została opracowana przez firmę Google i jest dostępna w Sklepie Play całkowicie za darmo. System Android Auto jest wspierany przez Google Open Automotive Alliance, dużą grupę firm, które wspierają system Android w samochodzie.
Android Auto przenosi aplikacje na ekran telefonu lub wyświetlacz samochodowy, dzięki czemu można się skupić podczas jazdy. Można sterować takimi funkcjami, jak nawigacja, mapy, połączenia, wiadomości tekstowe i muzyka. Wiadomości tekstowe mogą być odczytywane na głos, a dzięki funkcji rozpoznawania głosu można nawet komponować odpowiedzi. Ponadto możesz nawet odpowiedzieć na te wiadomości, a system będzie mógł je opublikować. System Android Auto obsługuje ponad pół tysiąca aplikacji. Można za pomocą Spotify słuchać muzyki wybranej przez siebie przez głośniki samochodu. Ponadto w samochodzie możesz słuchać ulubionych podcastów i audiobooków i wiele więcej.
Są "chudsze" aplikacje, które mogą Android auto zastąpić. Należy do nich AutoMate, dość podobna do Android Auto, choć ma więcej funkcji i opcji dostosowywania niż Android Auto. Inne alternatywy to AutoZen lub Drivemode, którą można skonfigurować tak, aby automatycznie uruchamiała się po rozpoczęciu jazdy, co jest bardzo przydatne. Do alternatyw należy również popularna w Polsce aplikacja nawigacyjna Waze, która pod względem popularności plasuje się zaraz za Mapami Google. Aplikacja w czasie rzeczywistym przekazuje informacje o ruchu drogowym, budowach, policji, wypadkach i inne. Bezpośrednio z aplikacji Waze można również odtwarzać ulubione utwory za pomocą ulubionej aplikacji muzycznej.
Jak można się spodziewać, firma Apple ma nieco inne podejście do samochodów niż Google. Jej CarPlay to starannie zarządzane środowisko, którego zadaniem jest tworzenie aplikacji spójnych i łatwych w obsłudze dla kierowcy. Warto zauważyć, że w przeciwieństwie do sklepu iTunes App Store dla iPhone’a, w CarPlay nie ma otwartego rynku aplikacji. Programista może zgłosić aplikację i współpracować z firmą Apple w celu zatwierdzenia jej do użytku w samochodzie.
Podejście to okazało się skuteczne dla Apple, ponieważ każdy liczący się producent samochodów wspiera CarPlay. Apple CarPlay pozwala także na bezpieczniejsze korzystanie z iPhone’a podczas jazdy. Po podłączeniu telefonu do samochodu za pomocą kabla/ładowarki Lightning lub uchwytu na telefou na ekranie wyświetlacza samochodowego pojawi się interfejs podobny do tego, jaki jest w telefonie Apple iPhone, który można wybrać lub aktywować głosem.
Trzeba dodać, iż Apple opracowuje nowy kompleksowy system operacyjny dla samochodów Apple Car, inspirowany tym, który jest dostępny w modelach Tesli, który zajmie się wszystkim. Apple Car jest już prawie potwierdzony i choć gigant technologiczny z Cupertino nadal milczy na temat tego projektu, osoby zaznajomione ze sprawą rzucają aluzję za aluzją, że prace posuwają się naprzód.
Zapomniana nieco platforma BlackBerry także oferuje system samochodowy. Jej QNX to system operacyjny, który przez wiele lat był popularny w przemyśle motoryzacyjnym. Firmy samochodowe, np. GM używają QNX jako podstawy dla rozwiązań takich jak OnStar. Programiści mogą, podobnie jak w przypadku systemu Android, tworzyć aplikacje dla QNX, używając HTML5 lub C++. Jednak aby móc tworzyć aplikacje w pakiecie, trzeba mieć licencję od firmy QNX. Wprowadzony na rynek przez Forda w 2008 roku system SYNC przechodził różne ewolucje. Najważniejsza wersja została ogłoszona na targach CES 2014. Była to SYNC 3. Podstawą systemu SYNC 3 jest właśnie QNX.
Tesla Autopilot to zestaw funkcji zaawansowanego systemu wspomagania kierowcy (ADAS) oferowany przez firmę Tesla, który odpowiada poziomowi drugiemu automatyzacji pojazdu. Obejmuje on centrowanie pasa ruchu, tempomat uwzględniający ruch drogowy, automatyczną zmianę pasa ruchu, półautonomiczną nawigację na autostradach o ograniczonym dostępie, autoparkowanie oraz możliwość wezwania samochodu z garażu lub miejsca parkingowego. We wszystkich tych funkcjach kierowca jest odpowiedzialny, a samochód wymaga stałego nadzoru. Firma twierdzi, że funkcje te zmniejszają liczbę wypadków spowodowanych zaniedbaniem kierowcy i zmęczeniem wynikającym z długotrwałej jazdy.
Pierwsze wydanie oprogramowania Autopilota pojawiło się w październiku 2015 r. jako część oprogramowania Tesli w wersji 7.0. W wersji 7.1 usunięto niektóre funkcje, aby zniechęcić do ryzykownej jazdy. Wersja 8.0 przetwarzała sygnały radarowe w celu utworzenia chmury punktów podobnej do lidaru, aby ułatwić nawigację w warunkach słabej widoczności.
W listopadzie 2016 roku Autopilot 8.0 został zaktualizowany, aby zachęcić kierowców do chwytania kierownicy. Do listopada 2016 roku Autopilot przejechał 300 milionów mil (500 milionów km). We wrześniu 2020 r. Tesla ponownie wprowadziła termin Enhanced Autopilot, aby określić podzbiór funkcji mających zastosowanie do jazdy po autostradach, parkowania i przywoływania, podczas gdy opcja Full-Self Driving obejmowała nawigację na drogach miejskich.
Tesla udostępniła wersję "beta" oprogramowania Full Self-Driving w Stanach Zjednoczonych w październiku 2020 r. testerom EAP. Podejście Tesli do próby osiągnięcia 5. poziomu SAE polega na wytrenowaniu sieci neuronowej na podstawie zachowań setek tysięcy kierowców Tesli, głównie przy użyciu kamer światła widzialnego i informacji z komponentów wykorzystywanych do innych celów w samochodzie (gruboziarnistych map dwuwymiarowych używanych do nawigacji, czujników ultradźwiękowych używanych do parkowania itp.).
Full Self-Driving (FSD) to pakiet modernizacyjny do Autopilota oferujący dodatkowe funkcje ADAS. Od grudnia 2021 r. oprogramowanie FSD w wersji beta jest dostępne dla pracowników, członków programu wczesnego dostępu oraz ponad dziesięciu tysięcy użytkowników, którzy spełnili określone kryteria oceny bezpieczeństwa.
Jadąc samochodem - płacąc samochodem
Opisywane platformy współtworzą nowy typ samochodu podłączonego do sieci (ang. "connected car"), który może komunikować się dwukierunkowo z innymi systemami poza samochodem. Może dzielić się dostępem do Internetu, a tym samym danymi, z innymi urządzeniami zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz pojazdu. Przewiduje się, że w zastosowaniach o kluczowym znaczeniu dla bezpieczeństwa samochody będą również połączone za pomocą specjalnego pasma łączności krótkiego zasięgu (DSRC) lub radia działającego w zakresie częstotliwości 5,9 GHz. To pasmo wskazują zarówno scenariusz amerykański jak i unijny, koncentrują się na łączności w paśmie 5,9 GHz.
Connected car realizuje wiele funkcji np. takich, które pozwalają kierowcy dotrzeć do celu szybko, bezpiecznie i w sposób ekonomiczny (np: bieżące informacje o ruchu drogowym, pomoc w parkowaniu na parkingu lub w garażu, optymalizacja zużycia paliwa). Do tego dochodzą funkcje umożliwiające użytkownikom zakup towarów lub usług w czasie podróży (np. paliwo, żywność i napoje, parking, opłaty drogowe), a także takie, które pomagają kierowcy w obniżeniu kosztów eksploatacji i zwiększeniu łatwości obsługi (np. przypomnienia o stanie pojazdu i przeglądach, zdalna obsługa, przesyłanie danych o użytkowaniu), umożliwiają połączenie z serwisem awaryjnym, z algorytmem przewidującym awarie i serwisem zewnętrznym interweniującym przez telefon, SMS lub powiadomienie push, ostrzegają kierowcę
o zagrożeniach zewnętrznych i wewnętrzne reakcje pojazdu na zagrożenia (np. awaryjne hamowanie, utrzymywanie pasa ruchu, tempomat adaptacyjny, identyfikacja obiektów w martwym polu) i w końcu zapewniają rozrywkę kierowcy i pasażerom (np. interfejs smartfona, hotspot WLAN, muzyka, wideo, Internet, media społecznościowe, mobilne biuro), dbają o komfort i zdolność kierowcy do prowadzenia pojazdu (np. wykrywanie zmęczenia, automatyczne dostosowanie otoczenia w celu utrzymania czujności kierowcy, pomoc medyczna). W końcu są funkcje obejmujące częściowo lub w pełni zautomatyzowane prowadzenie pojazdu (np. wspomaganie działania lub autopilot w dużym ruchu, podczas parkowania lub na autostradzie).
Często podnoszonym problemem związanym z samochodami podłączonymi do sieci jest możliwość ich zhakowania. Jeśli producenci samochodów mogą świadczyć usługi i pomoc na odległość, to za pośrednictwem tego kanału hakerzy mogą również uzyskać dostęp do samochodu i przejąć nad nim kontrolę. W Niemczech i Brazylii 59 proc. kierowców samochodów obawia się, że włamanie do ich samochodu może nastąpić, jeśli będzie on podłączony do internetu.
W Stanach Zjednoczonych odsetek ten wynosi 43 proc., a w Chinach - 53 proc. Zmartwieniem jest również prywatność, zarówno w przypadku włamań, jak i innych zastosowań. Wrażliwe dane zebrane z samochodu, takie jak lokalizacja, codzienna trasa kierowcy, używane aplikacje itp. mogą zostać zhakowane i wykorzystane do nieuprawnionych celów, a także wykorzystane przez firmy i władze.
Istotnym problemem koncepcji connected car jest także niezawodność. Samochody, czujniki i sprzęt sieciowy mogą ulegać awariom. System musi sobie radzić z błędnymi danymi, a także z wadliwą komunikacją, np. atakami typu denial of service. W końcu także zwykła awaria systemu, czy to w samochodzie podłączonym do sieci, czy w innym miejscu sieci, podczas jazdy autonomicznej może mieć fatalne skutki.
Marketerzy zwracają uwagę na możliwości handlu w samochodzie a także… za pomocą samochodu, ponieważ według prognoz IHS Markit do 2024 roku sprzedaż "connected cars" w Stanach Zjednoczonych wzrośnie do 12,7 mln sztuk rocznie, czyli 76 proc. nowych samochodów. "Ważne jest, aby płatności samochodowe były bezproblemowe i aby konsument chciał z nich korzystać", powiedziała w jednym z komentarzy Olabisi Boyle, z globalnego "działu connected car" w korporacji VISA, która już w 2016 we współpracy Hondą prezentowała rozwiązania płatnicze zintegrowane z samochodem, które mogą posłużyć w zakupach samochodowych.
Z kolei koncerny Shell Oil i ExxonMobil nawiązały współpracę z GM, aby umożliwić kierowcom wybranych samochodów marki Chevrolet, Buick, GMC i Cadillac płacenie za paliwo bezpośrednio w samochodzie. Wśród sieci restauracji korzystających z platformy GM są Starbucks, TGI Fridays, Applebee’s, Dunkin’ Donuts i Wingstop.
Trudno nie zauważyć w tym wszystkim, aż do rozwiązań handlowych, konsekwentnego rozwoju analogii auta ze smartfonem, o której mowa była na początku artykułu. Te mobilne urządzenia też z czasem przyswoiły sobie rozliczne funkcje od rozrywkowych po bardziej profesjonalne. Funkcji samochodu spełnić jednak z fundamentalnych powodów nie mogą, dlatego być może to samochód zacznie sobie przyswajać funkcje smartfona przynajmniej dla części użytkowników.
V2I, czyli "pojazd do infrastruktury" - Przechwytywanie danych generowanych przez pojazd i przekazywanie kierowcy informacji o otaczającej infrastrukturze np. pod kątem bezpieczeństwa.
V2V, "pojazd do pojazdu" - przekaz informacji prędkości i położeniu otaczających pojazdów przez bezprzewodową wymianę danych, w celu unikania wypadków, rozładowania korków itp.
V2C, "pojazd do chmury" - wymiana informacji z systemem chmury obliczeniowej. Dostęp do innych, połączonych z chmurą branż i sfer, takich jak energetyka, transport, inteligentne domy, IoT.
V2P, "pojazd do pieszego" - wykrywanie informacji o otoczeniu, pieszych użytkownikach drogi i przekazywanie ich innym pojazdom, infrastrukturze i osobistym urządzeniom mobilnym.
V2X, "pojazd do wszystkiego" - wzajemna sieć połączeń wszystkich rodzajów pojazdów i systemów infrastruktury. Łączność ta obejmować może samochody, autostrady, statki, pociągi i samoloty.
Mirosław Usidus
