Операционни системи в колата, бъдещето на колата

Миналата седмица видяхме в Motorpasión интересна статия за мултимедийните операционни системи, които започват да запълват таблата на съвременните автомобили. Но нека разгледаме тази тема от по-обща перспектива, Нуждаят ли се автомобилите от операционна система?

В изчислителния смисъл на този термин операционната система представлява съвкупност от програми, които управляват хардуера, за да го направят използваем на ниво приложение, тоест да абстрахират програмите от управлението на ресурси като процесор, памет, твърди дискове или периферни устройства.

Предавайки това на автомобилите, хардуерът ще бъде колелата, кормилното управление, окачването, двигателя и т.н. В настоящото поколение електрониката вече доминира в голяма част от управлението на този хардуер, който преди това се управляваше механично и нямаше операционна система като такава. Карбураторът не следва двоична логика, той е механичен.

Ако погледнете модерно разпределително табло, то е относително просто. Той получава серия от електрически сигнали (аналогови или цифрови) от различни сензори, обработва ги, определя подходящите параметри и ги изпраща към инжекторите, свещите и т.н. Те имат операционна система, но доста примитивни по своите функции в сравнение дори с MS-DOS 1.0.

Новите системи изискват използването на специализирани цифрови блокове за управление, като ABS, автоматична скоростна кутия или променливо окачване. Цялата тази информация преминава през кабели и когато дойде време да се възползвате от окабеляването, за да я намалите, в играта влиза прекрасният свят на мултиплексиране.

За да се избегне задействането на масата на кабелите, се опитва да канализира повече информация от едно и също място, разделяйки различните сигнали. Тази концепция е намалила надеждността в някои случаи, известните електрически повреди, които съвременните автомобили представят. Ето технологията от преди 36 години:

Информацията се увеличава експоненциално

През следващите години обемът на информацията, която разпределителните табла ще се преместят, ще се повиши. Преместването на шепа данни за инжектиране и смесване (KB/s) не е същото като изображения с висока разделителна способност, които се комбинират с радарни вълни, за да се определи дали съществува риск от сблъсък (MB/s). Повече информация предполага повече процесорна мощ.

Обикновената електроника не е подходяща за каквото и да е приложение на съвременна кола и на този етап можем да започнем да разглеждаме концепцията за операционна система. Нямам предвид Android, QNX или Microsoft. Имам предвид специализирани решения и най-ниско ниво, като UNIX или производни.

По принцип инженерите могат да избират два вида дизайн:

няколко разпределителни табла, повече мултиплексиране, загуба на няколко системи едновременно, ако има откази
много специализирани блокове за управление, по-голяма надеждност, но с по-висока цена на компонентите, повече заето пространство и по-голямо тегло

Например в съвременните автомобили на марки, които не искам да споменавам, ABS, ESP и хидравлична ръчна спирачка могат да се повредят едновременно. Претърпял съм го в плътта си, поне с предварително уведомление.

Шофиране на бъдещето

Съвременните помощни средства за шофиране обработват все повече и повече информация. Всъщност, ако разгледаме прототипите на автомобили с автономно шофиране, количеството пространство, заето от компютърното оборудване, което премества цялата тази маса данни, е изненадващо и тяхното потребление на електроенергия не е незначително.

Може да бъде много разумно централизирано управление на различните елементи на съвременната кола с операционна система, като различните органи са периферните устройства. Повече компютърна философия, с комуникация между органи чрез комуникационни протоколи като TCP/IP.