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Na indústria de veículos autônomos (AVs), engenheiros, cientistas de dados e líderes empresariais identificaram os verdadeiros veículos autônomos não apenas como uma prioridade, mas como uma eventualidade. Essa narrativa é tão forte, no entanto, é fácil esquecer que a implantação em massa de AVs ainda enfrenta desafios significativos que se estendem além do treinamento de IA.
Cada etapa do desenvolvimento de veículos autônomos encontrou obstáculos em torno dos dados, seja treinando modelos de aprendizado de máquina ou lendo/gravando dados com rapidez suficiente para os veículos responderem. Os engenheiros devem trabalhar para equilibrar as recompensas que as tecnologias AV assistivas podem oferecer hoje com os desafios de dados do futuro AV.
Controle de tráfego de dados
Um dos principais problemas enfrentados pelos AVs hoje é como e quando enviar e receber dados. Os engenheiros estão trabalhando para entender a função dos dados com base em quando e onde eles precisam ser compartilhados entre veículos, a nuvem e os data centers de ponta. Nos veículos, muitos sensores e tecnologias diferentes criam dados, mas grande parte do trabalho pesado nos AVs é feito por meio de visão computacional.
“Os veículos têm câmeras e dispositivos para detectar o mundo ao seu redor, principalmente para fins de segurança”, disse Russell Ruben, diretor de marketing do segmento automotivo da Western Digital. “Alguns desses dados são processados em tempo real e depois descartados. Outros dados são capturados para aprender e treinar IA, então são descarregados, enviados ao fabricante e excluídos localmente. É um ciclo de aprendizado e aperfeiçoamento contínuos.” Porém, quando os dados não estão acessíveis rapidamente, os veículos precisam procurar e encontrar novos dados para informar suas decisões.
V2X, ou veículo para tudo, a comunicação é um dos primeiros métodos para os veículos obterem esses novos insights. O V2X aproveita os avanços nas telecomunicações para enviar e receber informações críticas entre um carro e a infraestrutura rodoviária, outros carros, pedestres ou praticamente qualquer coisa que caia na Internet das Coisas.
O V2X é considerado uma peça importante no quebra-cabeça emergente da comunicação de dados para os desenvolvedores AV porque ajuda os veículos a entender o que está ao seu redor e como responder. As rápidas trocas de dados entre o veículo e outras entidades são semelhantes a um motorista humano olhando no espelho, avaliando a situação e ajustando sua velocidade ou mudando de faixa – tarefas mundanas, mas vitais para motoristas experientes.
“Os veículos precisam se comunicar uns com os outros na estrada, e é aí que entra o V2X”, disse Matteo Zammattio, engenheiro de aplicações de campo de armazenamento flash da Western Digital que trabalha com montadoras. “Os carros usam 5G e tecnologias de telecomunicações para informar aos outros veículos suas próprias propriedades e também a infraestrutura das estradas, como os postes de iluminação. As empresas acreditam que as comunicações V2X [are] a principal solução na virada de chave.”
A infraestrutura é um ótimo exemplo de como o V2X pode funcionar em um futuro próximo. As duas entidades usariam a tecnologia para compartilhar dados, transmitindo inteligência sobre a duração da viagem ou o tempo médio de espera nos cruzamentos. Esses dados podem ser coletados, enviados para um data center e usados por sistemas de gerenciamento de tráfego para melhorar os padrões de tráfego.
Embora não seja tão rápido quanto o V2X, o edge é uma opção adicional para comunicação de dados, que oferece maior conjunto de dados e poder de computação ao veículo, mas com menor latência do que um centro de computação em nuvem central. Embora a nuvem possa oferecer mais recursos, o data center mais próximo pode estar a quilômetros de distância, não rápido o suficiente para um carro reagir com segurança.
“Com latência 5G, estamos falando de 10 milissegundos, edge computing em 10s de microssegundos e comunicação com a nuvem em torno de 25 a 30 milissegundos”, disse Zammattio. “Mas as decisões estão ocorrendo instantaneamente.”
Armazenamento, dentro e fora de bordo
Obter todos os dados no armazenamento do veículo requer desempenho de gravação impressionante e acessar esses dados exige desempenho de leitura correspondente. Elaborar soluções de armazenamento que estejam à altura da tarefa é tão vital quanto implementar 5G com redução de latência e data centers de ponta.
Embora as especificações e os fatores de forma estejam sujeitos a alterações, a única constante para o armazenamento de dados automotivos é o flash. Devido ao ambiente volátil de um carro, os wafers de silício resilientes são a solução preferida. Sua confiabilidade permite que os fabricantes de automóveis confiem em seu desempenho quando mais importa.
“Atualmente, o Flash é a escolha para armazenamento de dados em carros”, disse Ruben. “[Auto manufacturers] pegue um dispositivo NAND, por exemplo, e eles querem soldar as unidades na placa para que seja mais resistente a choques.”
“Flash é a escolha para armazenamento de dados em carros hoje.”
Além do meio ambiente, espera-se que o armazenamento em um veículo passe por muita rotatividade. Enquanto os carros hoje coletam um monte de dados, muitos deles são descartados quando não são mais úteis. A Hyundai estimou que seus protótipos AV gerar 10 GB de dados a cada segundo, mas apenas uma subseção disso é armazenada. O Flash, novamente, é a solução preferida para gravação e reescrita constantes.
Alto desempenho — armazenamento confiável, consistente e rápido — em um ambiente tão difícil é o motivo pelo qual a Western Digital está em constante comunicação com os fabricantes de automóveis para entender e desenvolver soluções que atendam aos seus altos padrões.
“Um grande foco para as montadoras é a segurança”, disse Ruben, “a segurança adicional que vem dos dados e da tecnologia que os permite”.
Colaboração e padronização
Entre comunicação de dados, armazenamento de dados, fator de forma e regulamentação, existem vários grupos que têm interesse em como os AVs são implantados. Uma simples curva à direita em uma cidade pode alavancar telecomunicações, arquitetos de nuvem, engenheiros de hardware e firmware e especialistas em aprendizado de máquina.
Precisamente por causa da complexa colaboração entre todos esses sistemas, a comunicação e a padronização são vitais para o sucesso dos AVs. A Western Digital faz parte do ecossistema de organizações que estabelece padrões e garante que os requisitos sejam atendidos em novos produtos de armazenamento. A Western Digital está conversando com as montadoras para comunicar o poder das novas tecnologias e como elas afetarão o armazenamento e a transmissão de dados nos veículos. Simultaneamente, os fabricantes de automóveis estão comunicando suas necessidades de segurança e desempenho, para que o setor de armazenamento possa projetar e desenvolver soluções com rigor.
Embora definir os padrões do setor não chegue às manchetes, é o que reúne o legado da colaboração neste espaço. A partir do momento em que um veículo autônomo sai do estacionamento, ele orquestra constantemente a disseminação de dados de sistema para sistema. Os dados tornam isso possível, mas é a comunicação e a colaboração que tornarão as maravilhas da engenharia AV uma realidade.
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