مقدمه
اتومبیل های خودران به‌طور گسترده‌ای از رایانش ابری (cloud computing) استفاده می‌کنند آنها برای پردازش اطلاعات ترافیکی، آب و هوایی، نقشه‌ها و شرایط جاده‌ای از پردازش‌های ابری در فضای شبکه‌های اینترنت اشیا استفاده می‌کنند. این امر اشراف کامل‌تری نسبت به شرایط و محیط پیرامون فراهم می‌آورد و تصمیم‌گیری‌های مؤثرتری را امکان‌پذیر می‌سازد.
ایده اتومبیل های خودران مربوط به زمان های اخیر نیست. برخی از اولین مفاهیم مربوط به اتومبیل های خودران به دهه 1920 باز می گردد. با این حال همین اواخر بود که ایده اتومبیل های خودران به واقعیت نزدیک شد. از آنجا که فناوری برای اتومبیل‌های خودران در مقیاس بزرگ امکان‌پذیرتر شده است. نیاز به بررسی ساختارها در کنار آن افزایش یافته است.
بدیهی است که حمل و نقل توام با آسایش و آرامش، باعث افزایش رضایتمندی از زندگی می‌گردد. در این راستا اتومبیل‌های خودران می‌توانند صنعت حمل و نقل را متحول سازند. در حال حاضر طیف متنوعی از اتومبیل های نیمه خودران موجود می‌باشند که در این بین می‌توان به تجهیز برخی از اتومبیل ها به سیستم‌هایی نظی پارک کردن خودکار اشاره نمود.
شرکت های متعددی در این حوزه فعال شده‌اند که در این بین دو شرکت Tesla و گوگل، جایگاه برتری دارند. Tesla هم اکنون شروع به فروش محصولات و راهکارهای خود در این حوزه نموده است و گوگل برنامه هایی در رابطه با بهره برداری از خط تولید انبوه این اتومبیل ها تا سال 2020 را دارد.
مطالعات اخیر نشان می دهند که در حدود 90 درصد تصادفات و سوانح جاده ای ناشی از خطاهای انسانی و اشتباه رانندگان بوده است. بنابراین در صورت جایگزینی رانندگان با یک سیستم هوشمند، می‌توان ایمنی حمل و نقل را به میزان قابل توجهی افزایش داد. به‌طور خلاصه می‌توان با این تکنولوژی به موارد زیر دست یافت:
- اتومبیل های خودران از ایمنی بیشتری برخوردارند، زیرا از عواملی مانند خستگی، بیماری، هیجان، احساسات و عصبانیت که نحوه‌ی رانندگی افراد را تحت تأثیر قرار می‌دهند، تأثیر پذیر نیستند.
- سیستم خودران می‌تواند با اسکن محیط اطراف در زوایا و جهات متعدد، اشراف بیشتری به اطراف خودرو داشته باشد.
- کاهش سوانح جاده‌ای باعث کاهش هزینه های اقتصادی مثل هزینه‌های اورژانس، هزینه های درمانی و بیمارستانی و یا هزینه های بیمه ای می‌گردند.
عملکرد اتومبیل های خودران چگونه است؟
اتومبیل های خودران از مجموعه ای از تکنولوژی های مختلف، شکل می گیرند. سه تکنولوژی بنیادین به‌کار رفته در این خودروها، عبارتند از:
حسگرهای IoT:
لازمه‌ی تحقق تکنولوژی اتومبیل خودران، داشتن مجموعه‌ای از حسگرهای مختلف است که بتواند اطلاعات جامع و کاملی نسبت به خودرو و محیط اطراف آن، جمع آوری کنند. در حال حاضر حسگرهایی مثل حسگرهای مونیتورینگ نقاط کور، حسگرهای هشدار احتمال برخورد از جلو، دوربین ها، رادارها و حسگرهای اولتراسونیک مورد استفاده قرار می گیرند. مجموعه این حسگرها امکان مسیریابی، هدایت یا ناوبری خودرو را میسر می‌سازد.
اتصالات و ارتباطات IoT:
اتومبیل های خودران به‌طور گسترده‌ای از رایانش ابری (cloud computing) استفاده می کنند آنها برای پردازش اطلاعات ترافیکی، آب و هوایی، نقشه ها و شرایط جاده ای از پردازش های ابری در فضای شبکه های اینترنت اشیا استفاده می کنند. این امر اشراف کامل تری نسبت به شرایط و محیط پیرامون فراهم می آورد و تصمیم گیری‌های مؤثرتری را امکان پذیر می سازد.
الگوریتم‌های نرم افزاری:
داده های جمع آوری شده نیاز به پردازش جهت استخراج اطلاعات مفید و تصمیم گیری های مؤثر دارند و این امر با الگوریتم های هوشمند و نرم افزارهای مناسب، صورت می گیرد.
واقعیت این است که فناوری اتومبیل های خودران تا سال 2025 در اختیار عموم مردم قرار خواهد گرفت. این فناوری می تواند تمام زندگی ما را تغییر دهد، چه در صورتی که ما یک ماشین خودران داشته باشیم یا نه. جامعه ما قطعاً می‌تواند از وسایل نقلیه مستقل بهره‌مند و در زمینه هایی مانند رانندگی برای افراد مسن مفید واقع شود. ما می توانیم امیدوار باشیم که به زودی امنیت رانندگی در جاده ها با اتومبیل های خودران تضمین گردد.
سطوح مختلف فناوری رانندگی خودران
با وجود این همه خبر درباره وسایل نقلیه هوشمند خودران، ممکن است تعجب کنید که سطوح مختلف رانندگی هوشمند به چه معناست؟
در سال 2013 اداره ایمنی ترافیک بزرگراه ملی وزارت حمل و نقل ایالات متحده آمریکا (NHTSA) مجموعه ای از پنج سطح را برای توصیف کلاس های اتومبیل های خودران و قابلیت های آنها ارائه کرد. بنابراین در این مطلب به این پنج سطح مختلف این فناوری می پردازیم و در مورد هر یک صحبت می کنیم.
سطح 0
همین سطح در حال حاضر است که بیشتر اتومبیل ها در آن قرار دارند. راننده خودرو مسئولیت کلیه کارهای رانندگی اعم از شتاب، ترمز، فرمان و غیره را بر عهده دارد.
سطح 1
سطح 1 شامل اتومبیل هایی با قابلیت کروز کنترل، کمک به نگه داشتن ترمز و کمک به پارکینگ نیز می باشد. هنوز مسئولیت بیشتر عملیات وسیله نقلیه بر عهده راننده است. اما برخی از وظایف بر عهده پردازنده و یا فناوری اینترنت اشیا (IoT) محول شده است.
سطح 2
هیجان و سرگرمی واقعی از این سطح آغاز می شود. در این سطح وارد مرحله عدم مداخله راننده می شویم. در اینجا رانندگان باید در خودرو بمانند و فقط چرخ‌ها را کنترل کنند اما آنها دیگر کنترل بیشتر عملکردهای وسیله نقلیه را ندارند. برخلاف نام، در حقیقت در این سطح لازم است که دست های راننده در تماس با فرمان اتومبیل باشد. Autopilot تسلا خود را به عنوان مجری یک فناوری سطح 2 عنوان می‌کند.
مرحله 3
این سطح نشانگر واقعی از توانایی های رانندگی خودران است. در این سطح به راننده اجازه داده می شود نه تنها دست خود بلکه توجه خود را از وسیله نقلیه نیز خارج کند. راننده مشغول خواندن یا تماشای فیلم می شود در حالی که فناوری خودران هدایت اتومبیل را بر عهده می گیرد و از بقیه مراقبت می کند.
با این وجود راننده باید در صورت بروز اتفاق یا موارد اضطراری کنترل خودرو را در دست بگیرد. اولین وسیله نقلیه ای که دارای استقلال سطح 3 است Audi A8 2019 است (متأسفانه تنها در اروپا توزیع و تجاری سازی می شود). این خودرو این توانایی را دارد که کنترل کامل وسیله نقلیه را در مسیرهای ترافیکی تا سرعت 60 کیلومتر بر ساعت کنترل کند.
سطح 4
در سطح 4 به روز رسانی اصلی این است که دیگر نیاز به حضور راننده در اتومبیل نیست. آنها به سادگی می‌توانند اجازه دهند خودرو آنها را در جایی که باید بروند، ببرد. در صورت نیاز به تعامل راننده، وسیله نقلیه سطح 4 باید بتواند با خیال راحت کنار جاده بایستد تا راننده سوار شود.
سطح 5
این سطح، سطح فوق پیشرفته فناوری خودران است. در این سطح به هیچ گونه تعامل انسانی احتیاج نیست و وسیله نقلیه دیگر نیازی به فرمان یا هر نوع تجهیزات قدیمی ندارد.
با توجه به اینکه تنها سه سطح از فناوری رانندگی خودران تاکنون معرفی و آزمایش شده است، هنوز راه زیادی برای رسیدن بالاترین سطح رانندگی حودران در پیش است، با این حال سرعت پیشرفت این فناوری چشمگیر است و طولی نمی کشد که اولین اتومبیل هایی که به شما اجازه می‌دهند در طول مسیر استراحت کنید، معرفی می‌شوند.
امنیت اتومبیل های هوشمند
اما همانند سایر سیستم های اینترنت اشیا IoT، وسایل نقلیه متصل نیز نسبت به هک شدن، از دست رفتن اطلاعات، سرقت اطلاعات از راه دور و موارد دیگر آسیب پذیرند. بر خلاف سایر سیستم های IoT که ممکن است در معرض خطر قرار گیرند حمله به یک وسیله نقلیه متصل به شکاف در جمع آوری داده ها و یا حتی سرقت اطلاعات منتهی نمی شود و یک وسیله نقلیه متصل هک شده می تواند به مرگ و آسیب ده‌ها تن منجر شود.
اگر چه هک کردن وسیله نقلیه عملیات بسیار سخت تر از هک کردن یک یخچال و فریزر یا مانیتور به نظر می رسد اما روش حمله در هر دو مورد به طور قابل توجهی مشابه است. همانند دستگاه ها، وسایل نقلیه را از طریق یک شبکه سلولی یا محلی به کارگیری می کنند. بنابراین روش های مشابهی که هکرها برای رسیدن به یک دستگاه استفاده می کنند. می تواند آنها را برای رسیدن به یک وسیله نقلیه نیز فعال کنند.
یک هکر می تواند یک وسیله نقلیه را از طریق سیستم های سرگرمی، اتصالات USB، بلوتوث و البته شبکه تلفن همراه خود هک کند. هکرها می توانند از طریق سیستم (TPMS) یک وسیله نقلیه را به خطر بیندازند. هک کردن یک TPMS، می تواند یک وضعیت غیر ممکن را برای سیستم پیشرفته کمک راننده (ADAS) و واحد کنترل موتئر (ECU) ارسال کند.
به این ترتیب او را به سوء استفاده از شرایط جاده ای سوق می دهد و یا با متقاعد کردن راننده ای که دارای یک تایر صاف است، باعث می شود آنها به سمت کنار جاده در یک منطقه دور افتاده در معرض خطر قرار بگیرند. دستور العمل های این مورد و بسیاری از هک ها دیگر نیز به طور عمومی در دسترس آنلاین هستند.
نیازی به گفتن نیست. پیامدهای هک شدن به یک دستگاه IoT در حال حرکت می تواند بسیار جدی تر از یک سیستم ثابت باشد. اگر یک وسیله نقلیه مسافربری با سرعت 65 مایل در ساعت در بزرگراه به خطر بیفتد، می تواند به مسئله ی مهم و حیاتی باشد. متأسفانه، امنیت در دستگاه های IoT به طور کلی از رایانه ها و شبکه ها متمایز نیستند. هکرها از همان ترفندها استفاده می کنند تا اعتبار خود را دریافت کنند و یا راهی برای ورود به یک دستگاه متصل پیدا کنند. بدیهی است که با وجود نرم افزارهای مخرب، همه چیز غیر قابل قبول است. برای حفاظت وسایل نقلیه چه کاری می توان انجام داد؟
راهکارهای عدم نفوذ به اتومبیل های خودران
راهکار مورد نظر برای تولید کنندگان نصب سیستم های تشخیص نفوذ است. که به طور مداوم سیستم های الکترونیکی خودرو را برای فعالیت های غیر معمول بررسی می کند. به عنوان مثال، اگر دستور العملی که از یک سرور مرکزی به یک وسیله نقلیه ارسال می شود. باید دوازده بایت باشد و وسیله نقلیه بزرگتر یا کوچکتر باشد. که می تواند نشانه ای باشد که کسی در تلاش است تا وسیله نقلیه را به خطر بیندازد.
در این حالت، سیستم های نظارت می توانند هشدار ایجاد کنند. و یا حتی در بعضی موارد حتی سیستم وسیله نقلیه هدف را رد کنند. به طور مشابه، سیستم های تشخیص نفوذ می توانند ارتباطات شبکه ناخواسته را از بین ببرند. و هنگامی که یک شخص TPMS دستگاه را دستکاری می‌کند، شناسایی می شود.
وسایل نقلیه متصل به عنوان هر دستگاه اینترنت اشیا IoT دیگر آسیب پذیر هستند. اما آنها نیاز به امنیت بیشتری نسبت به سایر دستگاه ها دارند. تولید کنندگان این را درک می‌کنند و برای ساختن سیستم های پیشرفته تر برای حفاظت از وسایل نقلیه تلاش می کنند. در طی چند سال، میلیون ها دستگاه جذاب IoT در جاده ها وجود دارد. بیایید امیدوار باشیم که بتوانیم مسئله امنیت را مدتها قبل از آن کنترل کنیم.
مطالب پیشنهادی
3 پاسخ
لطفا در مورد خودرهای تسلا هم توضیحاتی بدین