توضیحات

 عنوان تحقیق: خودروهای هوشمند

• فصل اول
• چکیده
• مقدمه
• نتیجه گیری
• فصل دوم
• فصل سوم
• مراجع     

1.          فصل اول

1.1.          مقدمه

در سال‌های اخیر کمپانی‌های بسیاری آغاز به تحقیقات و ساخت‌ نمونه‌هایی از خودروهای خود با قابلیت رانندگی هوشمند کرده‌اند که کمپانی‌هایی چون مرسدس‌بنز، BMW و نیسان از جمله فعال‌ترین آن‌ها بوده‌اند. اما طلایه‌دار این بخش از فناوری، نه یک خودروساز بلکه غول جستجوی دنیا است که با خودروی هوشمند خود نشان داد که در آینده‌ای نه‌چندان دور شاهد استفاده از این خودروها در دنیای واقعی خواهیم بود. اما خودرو هوشمند چیست و چگونه کار می‌کند؟

1.2.          خودروهای هوشمند چیست؟

می‌توان نام‌های مختلفی را برای این فناوری برگزید. خودروهای‌هوشمند یا خودروهای بدون راننده همگی نام‌های مناسبی برای اتومبیل‌هایی با چنین قابلیت‌هایی است. نام انتخاب شده برای چنین خودروهایی تفاوتی در نحوه‌ی استفاده از آن‌ها و فناوری‌های مورد استفاده در آن‌ها ندارد؛ بطوریکه تمامی نمونه‌های تولید شده سعی در حذف دخالت عامل انسانی در هدایت خودرو و سپردن تمامی تصمیمات و پروسه‌ی هدایت خودرو به رایانه‌های تعبیه شده در خوردوها دارد. به‌زبان ساده، کروز کنترل را نیز می‌توان به‌عنوان بخشی از این فناوری به‌حساب آورد. آئودی نیز سیستم مشابهی را با بهره‌گیری از کروز کنترل و امکان توقف و حرکت مجدد در اختیار رانندگان قرار خواهد داد. براساس اطلاعات منتشر شده، آئودی در این سیستم امکان حرکت وسیله‌ی نقلیه را در ترافیک جاده بصورت خودکار فراهم می‌کند که همراه با تغییر در سرعت حرکت خودرو است که شامل توقف کامل و آغاز مجدد حرکت نیز می‌شود. این سیستم در پی آن است تا بخشی از پروسه‌ی رانندگی را به عهده گرفته و کار راننده را تسهیل نماید. خودکارسازی رانندگی بیشتر روی افزایش چنین تجربیاتی متمرکز شده و دغدغه‌ی اصلی برای افزایش امنیت است.

اما سیستم‌هایی که خودروسازانی همچون گوگل، آئودی، ولوو، بی‌ام‌دبلیو و سایر خودروسازان و کمپانی‌های فعال در این زمینه در حال توسعه آن هستند، چیزی فراتر از یک راننده‌ی کمکی است. سیستم‌های توسعه داده شده توسط این کمپانی نه تنها راهکارهای هوشمند یاری‌دهنده به راننده، بلکه سیستم‌هایی هستند که کل پروسه‌ی رانندگی را در اختیار گرفته و خودرو را خود بصورت تمام و کمال کنترل می‌کنند. خودروی هوشمند گوگل که اخیراً معرفی شد، تمامی پروسه‌ی هدایت خودرو را در دست گرفته و تمامی رابط‌ها و ابزار‌های سنتی هدایت خودرو را حذف کرده و آن را با یک کلید برای روشن و خاموش کردن خودرو جایگزین کرده است. با استفاده از این خودرو، دیگر نیازی به توجه به رفت‌ و آمد و جریان ترافیک اطراف خود ندارید.

1.3.          خودروهای‌هوشمند چگونه کار می‌کند؟

خودروی هوشمند گوگل همراه با طیف وسیعی از امکانات روانه‌ی میدان کارزار شده است تا با استفاده از این ویژگی‌ها قادر به دریافت اطلاعات مکانی خود و همچنین اوضاع و احوال اطراف خود باشد. LiDAR که همان سنسور شناسایی نوری است و در سقف خودروی هوشمند گوگل قرار گرفته است، قادر است همچون کینکت مایکروسافت دنیای پیرامون خودرو را اسکن کرده و اطلاعاتی روشن و دقیق را از موانع و شرایط محیطی در اختیار بگیرد. این سنسور اطلاعاتی را از عمق و مسافت با اشیا به‌دست آورده و در واقع نقش چشم خودرو را بر عهده دارد. با استفاده از این سیستم گوگل قادر به تشخیص عابرین پیاده از اشیاء ساکن در مسیر است.

ترکیب استفاده از رادار و اسکنر‌های فراصوتی برای اسکن و مشخص کردن وضعیت پیرامون خودرو به کار گرفته می‌شود. خواندن و اسکن کردن محیط پیرامون به‌معنای خواندن سیگنال‌ها و علامت‌های موجود در مسیر، مانیتورینگ مسیر برای شناسایی موانع موجود، بررسی وضعیت چراغ‌های راهنمایی و هر آن چیزی است که شما در زمان رانندگی به آن توجه می‌کنید. گوگل علاوه بر موانع و علامت‌های استاندارد موجود در مسیر، سناریوهایی را نیز پیش‌بینی کرده است که برای مثال می‌توان به شناسایی دوچرخه‌سوار و حرکات دست وی اشاره کرد که به خودرو اشاره می‌کند تا عبور کند. همچنین خودروی گوگل قادر است تا وجود کارگاه‌های ساختمانی یا تجهیزات راه‌سازی را در مسیر تشخیص داده و نسبت به موقعیت موجود تصمیم‌گیری نماید.

شاید هیچ‌گاه محصولات گوگل در این زمینه را بصورت تجاری در بازار مشاهده نکنیم، اما به‌نظر می‌رسد گوگل در پشت صحنه با استفاده از این فناوری‌ها، شرکت‌های خودروسازی را تغذیه خواهد کرد و خود در پشت صحنه به‌عنوان یک شرکت خلاق به نوآوری و یافتن راه‌های بهتر و هوشمند‌تر برای تولید چنین خودروهایی مشغول خواهد شد. شاید اندروید یکی از بارزترین مثال‌ها در این مورد باشد. همانطور که اندروید توسط سایر تولیدکنندگان ابزار‌های هوشمند مورد استفاده قرار گرفت، باید انتظار داشته باشیم تا اشاعه‌ی استفاده از این فناوری را نیز توسط خودروسازان ببینیم.

1.4.          این فناوری چه اهمیتی برای ما دارد؟

اهمیت این موضوع برای کاربران و افرادی که با این فناوری آشنا هستند، به انتظاراتی بستگی دارد که از خودروهای هوشمند دارد .شاید بسیاری از افراد، هوشمند‌سازی را در سطح پارک دوبله بخواهند که در این‌صورت گزینه‌های متعددی در بازار وجود دارد که می‌تواند این خواسته را برآورده سازد. شاید افراد دیگری نیز باشند که این فناوری را مناسب افراد سالمند یا افرادی بدانند که بنابر مشکلاتی با ریسک بالایی رانندگی می‌کنند، در اینصورت رانندگی برای این افراد به تایپ کردن یا صدور دستورات صوتی در خودرو خلاصه خواهد شد.

شاید اصلا شما خودرویی ندارید و هر روز برای مراجعه به محل کار از خودروهای کرایه‌ای یا آژانس‌ها استفاده می‌کنید. دراینصورت نیز خودروی هوشمندی که در اختیار شما قرار می‌گیرد، هر روز در ساعت مشخصی در محل مورد نظر شما حاضر شده و پس از انجام ماموریت خود مبنی بر رساندن شما به مقصد، راهی ماموریت بعدی خود خواهد شد یا خودروی شخصی هوشمند شما به دلیل نبود جای پارک در محل کار، دوباره رو به سوی منزل بازگشته و با درساعتی که از محل کار خود خارج می‌شوید، شما را در ساعت مشخص از محل کار به خانه یا هر جایی که بخواهید انتقال خواهد داد. از این‌رو شما هچ نگرانی بابت دیر رسیدن، جای پارک و بسیاری از مشکلاتی که در صورت استفاده از خودروی شخصی گریبان شما را خواهد گرفت، ندارید. استفاده از چنین خودورهایی برای افرادی که به‌دلیل مشکلات جسمانی از قبیل محدودیت‌های حرکتی یا نابینایی دچار مشکلاتی هستند، بسیار کاربردی است.

یقیناً استفاده از چنین سیستمی منجر به کم رونق شدن کار تاکسی‌های سنتی و وسایل حمل و نقل دیگر خواهد شد. ضمناً باید به افزایش استفاده از انرژی نیز اضافه کرد، چراکه آمد و شد این خودروها به‌دلایلی که تا به امروز ممکن نبود، منجر به بالا رفتن مصرف انرژی می‌شود. یکی از مثال‌ها رساندن کاربران به مقصد و بازگشت به منزل است که این روزها شاهد چنین مسافرت‌هایی نیستیم.

1.5.          آینده‌ی این خودروها  چگونه خواهد بود؟

یقیناً شماری از افراد احساس تنفر خود را از این خودروها نشان خواهند داد. از نظر این افراد سپردن هدایت خودرو به کامپیوتر که شما را با سرعت بالایی از میان خودرها و سایر موانع عبور دهد، کاری است بس هراس‌انگیز و دیوانه‌وار. در زمان رانندگی اتفاقات بی‌شماری در پیرامون شما به‌وقوع می‌پیوندد، در این زمان‌ها خودرو چگونه واکنش نشان خواهد داد؟ در صورتی که سیستم به‌یکباره از کار بیافتد چه اتفاقی خواهد افتاد؟ همه‌ی این سوالات منطقی بوده و امکان وقوع چنین مواردی نیز وجود دارد. از نظر افرادی که موافق با توسعه‌ی چنین فناوری‌هایی هستند، تحقیقات بیشتر و توسعه‌ی هرچه بیشتر این سیستم‌ها راهکاری برای این مشکل است. کمپانی گوگل چیزی در حدود 112 میلیون کیلومتر را با این خودرو طی طریق کرده است. شاید این عدد به‌تنهایی بزرگ به نظر نرسد، اما خالی از لطف نیست تا بدانید که این مسیر برابر دوبار رفت و برگشت به کره‌ی ماه و برابر ۳۰ بار گردش به دور زمین است.

براساس اطلاعات منتشر شده، سالانه 35,000 هزار نفر در ایالات متحده در اثر سوانح رانندگی جان خود را از دست می‌دهند و جراحات ایجاد شده در اثر 3.8 میلیون تصادف سالیانه نیز نیازمند توجه پزشکی است. شاید اشاره به آمارهای مرگ و میر و تصادفات جاده‌ای در کشور خودمان بسیار ملموس‌تر باشد که نشان از مشکلات رانندگی و حوادث ناشی از اشتباهات رانندگی در جاده‌ها است.

بسیاری از ما در زمان رانندگی اشتباه می‌کنیم و در زمان بحران قادر به انجام بسیاری از موارد امنیتی و توصیه شده نیستیم. اما کامپیوترها چنین مشکلاتی نداشته و می‌توانند چندین وظیفه‌ی منتقل شده به خود را در کسری از ثانیه به درستی و بصورت موازی به انجام برسانند.

1.6.          قانون در این مورد چه می‌گوید؟

در کشوری همچون ایالات متحده که یکی از کشورهای پیشرو در زمینه‌ی تولید چنین خودروهایی است، تنها شماری از ایالات‌ها تردد چنین خودرویی‌ها را قانونی عنوان کرده‌اند که این اجازه نیز همراه با شرایطی است که از جمله‌ی آن می‌توان به وجود راننده‌ی کمکی و عامل انسانی اشاره کرد. شاید جالب باشد تا بدانید که علی‌رغم مشخص شدن علت تصادفات رانندگی که عمدتاً اشتباهات رانندگان خودروها است، هنوز هم موانعی برای استفاده از خودروهای هوشمند وجود دارد.

1.7.          کنترل داخلی خودروها

مدتی است توجه بسیاری از کارشناسان خودروسازی به وجه دیگری از خودروهای هوشمند منعطف شده و آن هم تصویربرداری از وضعیت داخلی خودروست. در واقع شناسایی سرنشینان و تعریف مواردی خاص برای هر یک از آنها نه‌تنها می‌تواند ایمنی خوردو را افزایش دهد، بلکه جلوی بسیاری از مشکلاتی را که در خودروهای عادی رایج است، می‌گیرد.

به‌عنوان مثال می‌توان برای یک خودروی هوشمند، سامانه‌ای برای تشخیص چهره تعریف کرد تا تک‌تک اعضای خانواده را تشخیص دهد و گزینه‌های مشخصی را برای هر یک از آنها اجرا کند. می‌توان این سامانه را طوری برنامه‌ریزی کرد که اگر دختر نوجوان خانواده پشت فرمان بنشیند، در نهایت با حداکثر مشخصی از سرعت خودرو را براند و سیستم صوتی خودرو نیز دارای حداکثر مشخصی از صدا خواهد بود. همچنین می‌توان حداکثر سرعت برای پسر نوجوان خانواده را به مراتب کمتر انتخاب کرد. یکی دیگر از کاربردهای سامانه تشخیص چهره، امکان تعریف حرکاتی خاص برای توانمندی‌های مختلف خودروست.

برای نمونه با حرکت دادن دست به سمت راست، سیستم صوتی خودرو، فایل موسیقی بعدی را پخش کند یا با حرکتی دیگر، صدا را پایین آورد یا آن را خاموش کند. همچنین با تعریف ارتباط بین دوربین درون خودرو و نیز ابزارک ویژه تلفن همراه می‌توان از هر جایی، داخل خودرو را مشاهده کرد و اطلاعاتی درباره سرعت یا موقعیت آن یافت. بی‌تردید افزودن این توانمندی‌ها در خودروهای هوشمند موجب شکل‌گیری و رشد حوزه‌ای جدید در فناوری دیجیتال می‌شود که شاید نتایج مثبتی برای مجموعه فناوری‌های دیجیتال داشته باشد.

1.8.          رونق کسب و کار سازندگان سخت‌افزار دیجیتال

بسیاری از کارشناسان بر این باورند که تا حدود 15 سال دیگر، شاهد خودروهای کاملا مستقل از راننده نخواهیم بود. با این که طراحی نرم‌افزاری سامانه‌های مختلف این خودروها کاری بسیار پیچیده و زمانبر است، اما نباید از جنبه سخت‌افزاری این مساله غافل شد.

گزارشی جدید نشان می‌دهد تا حدود پنج سال دیگر، بازار میکروکنترلرها و پردازنده‌ها از 69 میلیون دلار در سال جاری با رشدی 635 درصدی به بیش از نیم میلیارد دلار خواهد رسید.

گوگل و برخی دیگر از سازندگان خودروهای رباتیک قرار است تا حدود سال 1398 خورشیدی نمونه‌هایی از خودروهای بدون راننده بسازند، اما این خودروها محدودیت‌هایی دارند. برای نمونه همه آنها با سرعتی پایین و در مناطقی که نقشه دقیق آنها تهیه شده است و مقامات دولتی نیز با حضور آنها در این مناطق موافقت کرده‌اند در خیابان‌ها و جاده‌ها به صورت خودکار رانده می‌شوند.

فعالان خودروسازی معتقدند برای ساخت خودروهای مستقل و بدون راننده، به پردازنده‌هایی با سرعت و تعداد هسته‌های بیشتر نیازمندیم. در واقع پردازش حجم زیادی از داده‌ها به توان پردازشی بالایی نیاز دارد که باید پاسخی مناسب برای آن یافت.

نیازهای سخت‌افزاری خودروهای هوشمند تنها به پردازنده‌های قوی‌تر خلاصه نمی‌شود. ذخیره اطلاعات انبوهی که خودرو دریافت می‌کند داستان دیگری است که باید به طور جدی مورد توجه قرار گیرد. در خودروهای هوشمند آینده، هر لحظه حجم زیادی از داده‌ها نظیر علائم رانندگی و نیز نقشه و شرایط جاده‌ها وارد سامانه خودرو می‌شود. تامین حجم مناسب برای ذخیره این حجم بالا از اطلاعات، نیازمند سخت‌افزارهای مناسب است که باید فکری به حال آن شود.

همه این نیازمندی‌های سخت‌افزاری نشان می‌دهد در آینده شاهد حضور پررنگ‌تر صنایع ساخت تراشه و سخت‌افزارهای مختلف در حوزه خودروسازی باشیم و صدالبته، شاید سودآوری این بخش موجب رونق گرفتن سرمایه‌گذاری و نوآوری برای بهبود کارکرد سخت‌افزارهای موجود شود. با این که خودروهای هوشمند مزایای زیادی برای ما به همراه خواهد داشت، اما همانند هر فناوری دیگری، خطراتی نیز در برابرمان ایجاد می‌کند. در واقع این حوزه از فناوری نیز از گزند خرابکاران و افراد سوءاستفاده‌گر محفوظ نمی‌ماند.

1.9.          خودروهای هوشمند و نگرانی‌های آن

در چند سال اخیر مدل‌های مختلف خودروهای مجهز به فناوری‌های مختلف تشخیصی و ارتباطی طراحی و به بازار عرضه شده‌اند، اما یکی از نگرانی‌هایی که همیشه با تجهیزات دیجیتال همراه است، ترس از هک شدن آنهاست.

هک شدن یک خودرو، تفاوتی اساسی با هک شدن رایانه شخصی دارد. برای نمونه، در صورت آسیب‌پذیر بودن مرورگر اینترنت یا دیگر برنامه‌های تحت وب، ممکن است هکرهایی به اطلاعات ذخیره شده روی سیستم یا اطلاعاتی نظیر شماره کارت اعتباری که هنگام خرید از یک فروشگاه اینترنتی وارد می‌کنید، دست یابند؛ اما ورود هکرها به سیستم داخلی خودرو می‌تواند پیامدهای وخیم‌تری همراه داشته باشد. برای نمونه هکرها می‌توانند موقعیت شما را به صورت آنی پایش کرده و حتی کنترل برخی کارکردهای خودرو نظیر شتاب یا ترمز را در دست گیرند. همین تفاوت در تبعات هک شدن خودروست که بسیاری از صاحبان یا متقاضیان این خودروها را نگران می‌کند. به همین منظور، خودروسازان و بویژه سازندگان خودروهای لوکس، توجه ویژه‌ای به مساله امنیت سامانه‌های دیجیتال خود دارند، اما چه خودروهایی در برابر هک شدن آسیب‌پذیرترند؟

برای پاسخ به این پرسش، تیمی از پژوهشگران به بررسی 21 مدل از خودروهای هوشمند ساخته شده در سال‌های اخیر پرداختند. به این منظور، سه جزء اصلی حمله به این سامانه‌ها یعنی شیوه ورود، تجهیزاتی که می‌تواند هک شود و نیز نتیجه هک مورد بررسی قرار گرفت. در این بررسی، اطلاعات خودرو که از سوی سازندگان اعلام شده بود مورد آزمون قرار گرفت و هیچ گونه اقدام عملی برای هک کردن سیستم‌های این خودروها انجام نشد.

نتیجه این بررسی نشان داد سه خودروی جیب چروکی 2014، کادیلاک اسکلید 2015 و اینفینیتی کیو 50، بیشترین آسیب‌پذیری را در برابر هک احتمالی داشتند.

اصلی‌ترین دلیل هک شدن خودروهای هوشمند را باید در ارتباطات مختلفی که بین خودرو و بخش‌های مختلف درونی و نیز دیگر تجهیزات بیرونی آن وجود دارد، دانست. در بسیاری از این خودروهای هوشمند، ارتباط از طریق خطوط تلفن همراه، ارتباطات بلوتوثی و نیز ارتباطات رادیویی وجود دارد. همچنین برنامک‌های مختلفی برای تلفن همراه و نیز خودرو نوشته شده است. همه اینها زمینه‌ای برای هک شدن بخش‌های مختلف خودرو را فراهم می‌کند. در میان این 21 خودروی مورد بررسی قرار گرفته، سه خودروی داج وایپر 2014، آئودی 8 ای و هوندا آکورد 2014، از بیشترین امنیت در برابر احتمال هک برخوردار بودند. برای نمونه خودروی آئودی 8 ای نه‌تنها راه‌های ارتباطی (بلوتوث و ارتباطات رادیویی) از بخش‌های حساس و مهم (نظیر هدایت خودرو، ترمز و شتاب) توسط خودروساز مجزا شده است، بلکه هر یک از آنها روی شبکه‌ای متفاوت کار می‌کنند و به این ترتیب درصورت نفوذ از طریق راه‌های ارتباطی، امکان در دست گرفتن بخش‌های مهم و حساس خودرو به شکل همزمان وجود ندارد. به هر حال به نظر می‌رسد با طراحی دقیق سیستم‌های مختلف داخلی و خارجی خودرو و پیش‌بینی رفتار نفوذگران می‌توان تا حد زیادی امنیت این خودروها را تامین کرد.

توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
• لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.

سفارش تحقیق

به منظور سفارش تحقیق مرتبط با رشته تخصصی خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.

سفارش تحقیق