За последние несколько лет автомобильные технологии претерпели ряд эволюционных преобразований. Это и появление продвинутых цифровых помощников водителя, и разработка автомобилей на водородных топливных элементах, и повсеместная компьютеризация машин. К 2025 году рынок беспилотных авто вырастет с $1,3 млрд до $84 млрд, в то время как объем рынка умных парковок достигнет $7,8 млрд с ежегодным ростом в 10,5%. Вместе с тем, автотех не ограничен лишь беспилотниками, о чем многие забывают. Олег Данилов, CEO сервиса для дистанционной оплаты топлива «Турбо», рассказал о наиболее перспективных технологических трендах в автомобильной индустрии.
Не ДВСом единым
Долгие годы двигатели внутреннего сгорания (ДВС) оставались лидерами на рынке автотранспорта, но если раньше электромобили считались экзотикой, то сейчас ситуация меняется.
По результатам анализа января и февраля 2019 года, электромобили и гибриды заняли около 1,5% рынка авто. Это не так много, но еще несколько лет назад электромобилям принадлежали лишь десятые доли процента. Положительная динамика становится все более заметной. Так, в феврале этого года было продано на 70% больше электромобилей, чем за тот же период времени прошлого года. Аналитики предсказывают, что объем рынка «зеленого» транспорта по всему миру в этом году составит 3,5 млн машин.
Россия не стала исключением — в 2017 году рост продаж электромобилей составил 30%. В 2018 году этот показатель увеличился до 65%. Правда, надо понимать, что в количественном отношении речь все еще идет о единицах транспортных средств.
Растет и популярность автомобилей на водородных топливных ячейках. Некоторые из них уже вышли из стадии концепта, став полноценными транспортными средствами. Это Hyundai Nexo, Hyundai Tucson/ix35, Toyota Mirai FCV, китайский Grove и ряд других, менее известных авто. Пока что автомобили на водороде — экзотика, как раньше было с электромобилями. Но перспективы у них отнюдь не туманные. Иначе зачем крупнейшим автопроизводителям мира создавать Водородный совет с участием таких компаний, как Audi, BMW, Honda, Toyota, Daimler, GM, Hyundai. Целью этой организации являются исследование и разработка новых технологий в автомобильной сфере с использованием водорода.
Основная проблема «зеленого» транспорта — отсутствие необходимой для электромобилей и машин на водороде инфраструктуры. В ряде стран Европы, в США и Канаде сеть электрических АЗС уже достаточно развита, чтобы минимизировать владельцам электроавтомобилей проблемы с зарядкой батареи в середине пути. Что касается автомобилей на водороде, то необходимая для их работы инфраструктура не развернута практически ни в одной стране. Это затрудняет эксплуатацию авто.
Еще одна особенность, сдерживающая рынок, — дороговизна электромобилей, гибридов и машин на водороде. Например, базовая конфигурация электромобиля Tesla Model 3 обойдется покупателю в $35 000. Для автомобилей с ДВС это уже уровень люкс, средняя цена хорошей машины с двигателем внутреннего сгорания — $15 000 (в Европе).
Автономность и умные помощники водителя
По мнению российских аналитиков, к 2030 году уровень проникновения беспилотных машин на дорогах достигнет 87%. Россия находится на 22 месте по уровню готовности к внедрению беспилотных автомобилей.
Звучит это прекрасно, но на деле систем, которые можно было назвать полностью автономными в открытых пространствах, пока нет, и в скором времени они вряд ли появятся. На рынке традиционно выделяют пять уровней автономности систем для транспортных средств, где первый уровень — отсутствие автоматизации как таковой, пятый уровень — полностью автономная система, способная управлять машиной самостоятельно. Человек в салоне может спать, читать газету или просто смотреть в окно — робот решит все проблемы на дороге, аккуратно обойдет препятствие и найдет возможность сократить путь. На данный момент максимальный уровень автономности, которого удалось достичь производителям таких решений, — третий.
Наиболее известным цифровым помощником является Autopilot от Tesla Inc. Несмотря на громкое название, это не полноценный автопилот, и компания честно предупреждает в инструкции, что снимать руки с руля нельзя на время, превышающее несколько секунд.
Автопилоты могут быть как интегрированными, так и модульными. Интегрированные представляют собой единое целое с автомобилем. Именно таков Autopilot от Tesla. Машина с интегрированной системой получает встроенные лидары, радары, сенсоры окружающей среды, камеры и другие системы, которые позволяют транспортному средству оценивать окружающую обстановку.
В России разработкой систем подобного рода занимается BaseTracK. Технология позволяет управлять и перемещать любые виды транспорта, включая наземный, надводный и воздушный, по виртуальному рельсу (заранее проложенному по любому маршруту). Само решение состоит из двух частей: телематического устройства для управления объектом и софта для определения геопозиции и выдачи команд. Фактически это несколько блоков с электроникой внутри автомобиля и специальная программа в компьютер/смартфон. Примечательно, что компания позиционирует себя не как беспилотник, а как умную ADAS-систему.
Модульные системы дают возможность преобразовать практически любой автомобиль в «умный». Модульная система обычно также состоит из блока датчиков и компьютерного блока, который собирает всю передаваемую сенсорами информацию и обрабатывает ее.
Пример модульной системы — продукция компании Джорджа Хотца Comma.ai. По словам разработчика, устройство можно установить практически на любой автомобиль. Автопилот этого стартапа имеет третий уровень автономности. Программная платформа самообучаема, в процессе работы она совершенствуется и самостоятельно решает возникающие в пути проблемы.
Проблемы цифровых ассистентов водителя
Как говорилось выше, полной автономности от таких систем в ближайшем будущем ожидать не стоит. Даже если автопилот неплохо справляется с движением по трассе в условиях хорошей погоды, то при ее ухудшении система ошибается, и довольно часто.
Показательный пример — авария Tesla Model X в 2016 году. Система не распознала грузовик на пути движения электромобиля из-за яркого солнца и Tesla на полном ходу въехала в фуру. Правда, компания Tesla на днях заявила, что в новых автомобилях установлена усовершенствованная система, основанная на чипах собственной разработки. Кроме прочих улучшений, автопилот Tesla получил дополнительный уровень безопасности.
Еще один пример — авария автомобиля Uber, который не распознал велосипедистку на дороге.
Идентификация и не только
Несмотря на популярность самой идеи о наличии беспилотных автомобилях в городе, эта технология далеко не единственный вектор развития автотеха.
Например, на рынке уже представлена система распознавания водителя, уже интегрированная в некоторые концепт-кары. Как только водитель садится за руль, машина его идентифицирует и открывает доступ к системам управления авто.
Кстати, такая технология используется в отечественном каршеринговом сервисе «Яндекс.Авто». Машина узнает водителю по его профилю в Яндексе и предоставляет ряд дополнительных функций вроде проигрывания любимой музыки или автоматическом прокладывании маршрута. Но пока ведется лишь тестирование системы, о масштабном внедрении говорить пока рано.
Искусственный интеллект с технологией машинного обучения начинает внедряться в функционал машин. К примеру, автомобили Hyundai и KIA, выпущенные в этом году, будут оснащаться виртуальным ассистентом с элементами ИИ. Toyota планирует наладить выпуск машин, способных следить за здоровьем водителя и предупреждать его о различных опасностях. Мультимедийные системы автомобилей недалекого будущего смогут проводить полноценную диагностику транспортного средства, а также проверку самочувствия водителя.
Транспортные средства будущего, оснащенные системами сбора данных об окружающей обстановке, смогут не только реагировать на проблемные участки трассы самостоятельно, но и предупреждать «соседей» об этих проблемах посредством беспроводной связи.
Еще один тренд будущего — модульность автомобилей. Поскольку многие города становятся перенаселенными, места на всех не хватает. Предлагаемые автопроизводителями решения позволяют нивелировать проблему нехватки пространства. Toyota, например, разрабатывает платформу для электромобилей e-Pallet, которая может оборудоваться для пассажирских и грузовых перевозок. Faraday Future представила машину с гибкой геометрией, позволяющей превратить авто из смарт-кара в седан. Не отстает и Mercedes-Benz, недавно показавшая собственную концепцию модульного авто.
С течением времени автомобили «умнеют», становятся частью глобальной сети. Современная машина — уже не просто транспортное средство, а полноценный вычислительный центр на колесах. К 2025 году умные технологии помогут владельцу автомобиля, который часто использует личный автотранспорт, экономить около сотни часов в год.
По расчетам специалистов, в ближайшие несколько лет машины станут частью интернета вещей. К 2022 году рынок автомобилей, подключенных к сети, будет расти на 25% в год. Транспорт и умные технологии станут единым целым уже в ближайшем будущем. Так, машину можно будет подключить к инфраструктуре умного дома или даже умного города.
Умные дороги помогут всем
Кроме умных автомобилей, важным элементом транспортной инфраструктуры являются еще и умные дороги. Они уже существуют, причем не только за рубежом, но и в России. Так, Министерство транспорта РФ в течение нескольких лет работает над развитием и внедрением современных технологий в транспортную инфраструктуру России. Аналогичная работа ведется и в законодательной сфере — с 2013 по 2016 годы были приняты два федеральных закона и ряд других важных документов, которые регламентируют использование навигационных технологий в транспорте.
По прогнозам аналитического агентства Research and Markets, к 2022 году объем рынка решений для умных дорог достигнет $2,6 млрд.
Концепция умных дорог включает в себя такие элементы, как датчики движения транспортных средств и пешеходов, видеокамеры, умные модули управления светофорами и освещением, метеорологические датчики, умные информационные табло и дорожные знаки, паркоматы и многое другое.
Все элементы работают на базе единой платформы, хотя каждый из элементов может решать ряд важных вопросов дорожно-транспортного движения.
Количество умных элементов отечественных дорог к 2020 году достигнет 43 тыс. Наиболее современная транспортная инфраструктура сейчас представлена в Москве и Петербурге. При разработке и реализации соответствующих решений используются как зарубежные, так и отечественные технологии.
Умные дороги способны значительно увеличить пропускную способность транспортных магистралей, снизить количество ПДД, улучшить навигацию для обычных автомобилей и роботизированных транспортных средств. Отсутствие пробок, автоматическая фиксация нарушений ПДД, возможность вызвать экстренную помощь из любого места — все это умные дороги. В будущем транспортные магистрали будут оснащать еще и IoT-маячками, дающими возможность робомобилям более точно прокладывать маршрут, избегая препятствий и опасностей.
С течением времени конфигурация рынка автомобилей и, соответственно, автотеха меняется, причем изменения постепенно переходят из количества в качество. Автомобильные технологии развиваются, открывая новые возможности как производителям машин, так и их владельцам. Будущее автомобилей можно предсказать уже сегодня — это низкий уровень потребления ресурсов, гораздо более низкий объем выбросов, элементы искусственного интеллекта, модульность и мобильность.