Τα αυτόνομα οχήματα έχουν πλέον βγει από το χώρο της επιστημονικής φαντασίας και αποτελούν ένα πεδίο που βρίσκεται πολύ ψηλά στην λίστα των προβλέψεων για το μέλλον.
Η συναρπαστική πορεία της τεχνολογικής προόδου που συντελείται σε αυτό το πεδίο, θα φέρει σύντομα αυτοκινούμενα οχήματα, φορτηγά και ακόμη και αυτόνομα πλοία στην καθημερινότητά μας.
Στο επίκεντρο αυτής της τεχνολογικής εξέλιξης βρίσκεται φυσικά η πρόοδος στον τομέα της τεχνητής νοημοσύνης (artificial intelligence – AI), η οποία διεισδύει ολοένα και περισσότερο στην καθημερινότητα, αποτελώντας απαραίτητη προϋπόθεση για τη δημιουργία μιας νέας κλάσης δικτυωμένων αυτοκινήτων.
Σύμφωνα με την Dell EMC, εδώ κάνει την εμφάνισή της μια νέα κατηγορία εφαρμογών, πιο προηγμένων και προσεκτικά σχεδιασμένων. Η ανάγκη τέτοιων εφαρμογών και η ενεργειακή αποδοτικότητα σε ότι αφορά στην επεξεργασία και αποθήκευση δεδομένων είναι κρίσιμη τόσο σε επίπεδο αυτοκινήτου όσο και στο data center. Επιπλέον, οι αντίστοιχες δομές δεδομένων απαιτείται να είναι απλοποιημένες με ένα προσεκτικά σχεδιασμένο περιβάλλον διαχείρισης και αξιολόγησης των πληροφοριών. Τα παραπάνω αναμένεται να αποτελέσουν τα βασικά χαρακτηριστικά στην τεχνολογία των δικτυωμένων οχημάτων μέχρι το 2025, εποχή κατά την οποία η Dell Technologies εκτιμά ότι ο όγκος των διακινούμενων δεδομένων θα είναι της τάξης των 10 exabytes μηνιαίως, τα οποία θα παράγονται από περίπου 100 εκατομμύρια «έξυπνα» οχήματα που θα κινούνται στους δρόμους σε όλον τον κόσμο.
Είναι σαφές ότι η αυτοκινητοβιομηχανία εισέρχεται σε μια νέα, ιδιαίτερα ανταγωνιστική και μεταβατική περίοδο, κατά την οποία η επιθυμία για μεγαλύτερη ευχρηστία, άνεση και ασφάλεια, οδηγεί σε δραματικές αλλαγές. Αυτό δεν περιορίζεται μόνο στον συγκεκριμένο κλάδο, αλλά εκτείνεται και αλλού, επιτείνοντας τις μεταβολές στις υποδομές τεχνολογίας που υποστηρίζουν τις εφαρμογές των δικτυωμένων οχημάτων.
Από που προέρχονται όλα αυτά τα δεδομένα;
Στο προσκήνιο της τεχνολογίας των δικτυωμένων οχημάτων βρίσκεται η ανάπτυξη του Συστήματος Προηγμένης Υποβοήθησης Οδήγησης (Advanced Driver Assistance System – ADAS). Στοιχεία αυτού του συστήματος είναι η αυτόματη εφαρμογή των φρένων, η προστασία από ενδεχόμενη σύγκρουση και η αντιμετώπιση έκτακτων αναγκών, τα οποία απαιτούν τεράστιους όγκους δεδομένων, ειδικά στον τομέα της αποθήκευσης, όπου ακόμη και σε στοιχειώδες επίπεδο, τα δεδομένα μετριούνται σε petabytes.
Από τη στιγμή που πολλά από τα συστήματα που αποτελούν το ADAS είναι καίριας σημασίας για την ασφάλεια, οι απαιτήσεις για συγκέντρωση δεδομένων αποτελούν προτεραιότητα, και πιθανότατα θα συνεχίσουν να αυξάνονται με εκθετικό ρυθμό, καθώς το επίπεδο του αυτοματισμού αυξάνεται. Παράλληλα, οι περιορισμοί των παραδοσιακών δομών αποθήκευσης και αρχιτεκτονικής στα data center γίνονται τέτοιοι που δεν θα μπορούμε να τους παραβλέψουμε.
Τα επίπεδα αυτοματισμού, τα οποία έχουν καθοριστεί από την Κοινότητα των Τεχνικών Αυτοκίνησης (Society of Automotive Engineers), σε μια κλίμακα από το 0 μέχρι το 5, τοποθετούν τα περισσότερα σύγχρονα αυτοκίνητα μεταξύ των επιπέδων 2 και 3. Ωστόσο, τα υπάρχοντα συστήματα ADAS έχουν ήδη ξεπεράσει τις δυνατότητες των κλασσικών λύσεων αποθήκευσης, ενώ στα ανώτερα επίπεδα 4 και 5, οι ανάγκες αποθήκευσης – βελτιστοποιημένες ειδικά για εφαρμογές υψηλής απόδοσης και παράλληλης λειτουργίας με τεράστιες απαιτήσεις κλιμάκωσης – γίνονται εξαιρετικά κρίσιμες.
Για να κατανοήσουμε καλύτερα το μέγεθος της πρόκλησης, ας θεωρήσουμε έναν τυπικό αισθητήρα ραντάρ για την ανίχνευση αντικειμένων μπροστά από το αυτοκίνητο, ο οποίος μπορεί να παράγει 2.800 megabits δεδομένων κάθε δευτερόλεπτο, σε ένα επίπεδο αυτοματισμού 3, το οποίο απαιτεί την τήρηση δεδομένων αισθητήρα από μια πορεία 200.000 χιλιομέτρων, κάτι που συνεπάγεται καταγραφή δεδομένων για πάνω από 3.300 ώρες και συνολικό όγκο που φτάνει τα 4,2 petabytes, με μέση ταχύτητα 60 χλμ/ώρα, για έναν μόνο αισθητήρα! Αν αναλογιστούμε ότι ένα αυτοκίνητο σήμερα μπορεί να διαθέτει πάνω από 10 αισθητήρες, είναι εύκολο να φανταστούμε ότι οι ανάγκες θα εκτοξευθούν, όταν οι εφαρμογές επιπέδου 5 βγουν στην αγορά.
Ενώ η διαρκής παραγωγή, διακίνηση, αποθήκευση, επεξεργασία και ανάλυση δεδομένων αποτελεί σημαντική πρόκληση, οι παραπάνω ανάγκες δεν καλύπτουν τον τομέα των συμβατικών και κανονιστικών απαιτήσεων που προβλέπουν ειδικές προδιαγραφές τήρησης δεδομένων, προκειμένου να ληφθεί πιστοποίηση για σύστημα ADAS. Οι developers πρέπει να διατηρούν και να συλλέγουν πληροφορίες για πολλές δεκαετίες, και τα συμβόλαια συντήρησης συχνά προβλέπουν χρόνους επαναφοράς και επαναπροσομείωσης που μετριούνται σε μέρες. Οι παραδοσιακές λύσεις αποθήκευσης δεδομένων αρχείου, όπως οι τεχνολογίες μαγνητικής ταινίας και εφαρμογές στο cloud δεν επαρκούν, οπότε η μόνη λύση είναι να υιοθετηθούν πρωτοποριακές τεχνολογίες αποθήκευσης με προοπτικές εύκολης αναβάθμισης, χωρίς να διακόπτεται η λειτουργία του συστήματος και χωρίς να υπάρχει αρνητικό αντίκτυπο στην απόδοσή του.
Επίδραση στην υποδομή και διαχείριση του data center
Οι πολύ μεγάλες απαιτήσεις για αυτόνομα οχήματα αναμένεται να ωθήσουν την ανάπτυξη και υιοθέτηση πολλαπλών προηγμένων τεχνολογιών, όπως την ταχύτατη πρόσβαση στο Internet μέσω των δικτύων 5G, της τεχνητής νοημοσύνης, και τη δυναμική ανάλυση μεγάλου όγκου δεδομένων. Παρόλα αυτά, για να επιτευχθεί αποτελεσματική επικοινωνία μεταξύ οχημάτων και μεταξύ οχημάτων και data center, θα υπάρξει μεγαλύτερη ανάγκη για διασύνδεση στο cloud και διάφορες υποδομές δημόσιων cloud για την διευκόλυνση της μεταφοράς δεδομένων σε πραγματικό χρόνο για την διασφάλιση της αποδοτικότητας και της ασφάλειας. Επίσης, καθώς τα αυτοκίνητα θα ενσωματώνουν περισσότερες ψηφιακές τεχνολογίες, λειτουργίες όπως η διαχείριση λογισμικού, η ανανέωση firmware, η προσθήκη νέων δυνατοτήτων θα γίνουν πιο απαιτητικές σε σχέση με την συντήρηση του hardware μειώνοντας τις ανάγκες επισκέψεων στην αντιπροσωπεία και αξιοποιώντας μεθόδους αναβάθμισης OTA (over-the-air), όπως γίνεται με τα σημερινά smartphones.
Αυτά τα χαρακτηριστικά θα αυξήσουν το επίπεδο πολυπλοκότητας της λειτουργίας και της συντήρησης των οχημάτων και θα απαιτήσουν τη διαχείριση του συστήματος ΟΤΑ, την παρακολούθηση και τη διασφάλιση της σχετικής πλατφόρμας, έτσι ώστε τα οχήματα να λειτουργούν εύρυθμα και τα δεδομένα να διακινούνται χωρίς να υπάρχει κίνδυνος υποκλοπής ή αλλοίωσής τους. Εξάλλου, αναλογιζόμενοι το μέγεθος των απαιτούμενων ενημερώσεων software και της υψηλής αναλυτικότητας των χαρτών, βάσει των οποίων θα πλοηγούνται τα αυτοκινούμενα οχήματα, είναι σαφές ότι θα απαιτηθεί μια εντελώς νέα προσέγγιση στον τομέα της διαχείρισης δεδομένων. Αυτή η νέα προσέγγιση δεν έχει να κάνει μόνο με την τεχνολογία που εφαρμόζεται στο όχημα αυτό καθαυτό, αλλά και στις προδιαγραφές ασφαλείας των υπηρεσιών cloud, των παραμέτρων εξυπηρέτησης, του δυναμικού καθορισμού πολιτικών πρόσβασης και τη διασφάλιση του software.
Επομένως, είναι επιτακτική η ανάγκη δημιουργίας μιας νέας γενιάς data center βασισμένα σε τεχνολογίες ΑΙ, εφοδιασμένα με νέες αρχιτεκτονικές software και hardware, που θα καταστήσουν εφικτή την ανάλυση δεδομένων σε μεγάλη κλίμακα, καθώς και την νοημοσύνη των ψηφιακών συστημάτων. Σε ένα τέτοιο περιβάλλον, τα υπολογιστικά και αποθηκευτικά συστήματα σε επίπεδο τελικού χρήστη (edge) θα είναι βελτιστοποιημένα για ενιαία λειτουργία, ως προέκταση του συνολικού συστήματος Πληροφορικής, με κρίσιμα στοιχεία ανοιχτής αρχιτεκτονικής, τα οποία θα οδηγήσουν στην πλήρη αξιοποίηση ολόκληρου του οικοσυστήματος.
Τα νέα οχήματα θα χρειαστούν μεγαλύτερους «εγκεφάλους»
Τα αυτοκινούμενα οχήματα, που ήδη γίνονται πραγματικότητα σε αρκετά σημεία του πλανήτη, καθιστούν σαφές ότι οι επόμενες γενιές των πλήρως αυτοματοποιημένων μοντέλων θα έχουν πολύ μεγαλύτερες απαιτήσεις σε καινοτομικές τεχνολογίες data center, σε σχέση με τις υπάρχουσες υποδομές που είναι εγκατεστημένες σήμερα.
Το μέγεθος της αγοράς, που θα συνεχίσει να διευρύνεται, εξασφαλίζει το ενδιαφέρον και την ανάπτυξη σε αυτόν τον κλάδο, παράλληλα όμως θα επισπεύδεται και η διαθεσιμότητα στην αγορά και επίσης το υψηλό κόστος σε περίπτωση δυσλειτουργίας θα διατηρήσει τα δεδομένα στο επίκεντρο της ανάπτυξης. Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα οι υποδομές ADAS να απαιτούν πρωτοφανή επίπεδα για την αποθήκευση δεδομένων, την επεξεργαστική ισχύ και την ευφυία, με στόχο την προσφορά ασφαλούς, αξιόπιστης και αποτελεσματικής αυτοματοποίησης των οχημάτων.
Καθώς η πρόοδος στην ανάπτυξη των αυτόνομων οχημάτων οδηγεί στα ανώτερα επίπεδα σύμφωνα με την κλίμακα που έχει θεσπίσει η SAE, οι απαιτήσεις απόδοσης θα είναι όλο και δυσκολότερο να προβλεφθούν σε βάθος χρόνου. Επομένως η αυτοκινητοβιομηχανία, θα πρέπει να επενδύσει σε συστήματα αποθήκευσης και υπολογιστικής ισχύος που θα μπορούν να κλιμακώνονται ανάλογα με τις ανάγκες χωρητικότητας και να υπάρχει εγγύηση κάλυψης των μελλοντικών προδιαγραφών, με στόχο να προσφέρονται πάντοτε οι πλήρεις τεχνολογικές δυνατότητες των αυτοματισμών που προέρχονται από συστήματα υποβοήθησης οδήγησης που αξιοποιούν την τεχνητή νοημοσύνη.