התעשייה דוהרת, אבל התשתיות עדיין לא מוכנות ל-V2X

1 מאי, 2018

ניסוי ראשון מסוגו שנערך על-ידי מכללת אפקה עבור משרד התחבורה מגלה שמערכות התקשורת בין כלי-רכב לתשתיות הדרך לא הגיעו לדרגת בגרות מספקת, ושיש צורך ברגולציה ייעודית כדי להביא אותן אל הכביש

בתמונה למעלה: מסלול ניסויי השדה לתיפקודי V2X

מאת: שי ממן, מהנדס מעבדות ומנהל פרויקטים, המכללה האקדמית להנדסה אפקה

תעשיית הרכב העולמית נערכת למהפיכת ה-V2X, שנועדה לספק לכלי-רכב יכולת תקשורת כדי לקבל ולמסור מידע מהסביבה (כגון ממערכות שילוט ומרמזורים) ומכלי-רכב אחרים. המכונית המתוקשרת תוכל לתקשר ישירות  עם כלי רכב ועם רכיבי תשתית בסביבתה או לתקשר דרך "הענן" ללא תיווך של מכשיר נייד ייעודי ברכב. מערך התקשור יוכל להציע לנהג יישומים רבים ומגוונים, כגון: תשלום בעבור שימוש בתשתיות ניווט מקוון, ניתוב דינמי המתחשב במצבי תנועה, במזג האוויר, בתנאי הדרך ובמקומות חנייה .

יישומים המסתמכים על הטכנולוגיה הזו יאפשרו לנסוע בצורה בטוחה וחלקה יותר: להתאים את המהירות לתנאי הכביש ומזג האוויר, לנהל בצורה אופטימלית את רשת הכבישים ולהגביר את ערנות הנהגים ומשתמשי הדרך לסכנות בכביש ומעבר לפינה. כדי לממש את החזון במלואו, פותחו בארה"ב ובאירופה תקני DSRC – Dedicated Short Range Communication לתקשורת ייעודית קצרת טווח. התקנות האמריקאיות שפורסמו בדצמבר 2016 על-ידי רשות התחבורה האמריקאית (NHTSA), מתייחסות למגוון נושאים: טכנולוגיות תקשורת, מבנה ההודעות, פרוטוקולים של תקשורת, שימוש בספקטרום, אבטחת סייבר ועוד.

מחקר אקדמי מעשי הראשון בישראל

בישראל, החליט משרד התחבורה לבדוק את היתכנות הטכנולוגיה, והזמין מחקר שבוצע על-ידי מכללת אפקה להנדסה. המחקר נוהל על-ידי פרופ' אראל אבינרי ובוצע בשיתוף עם חברת Mobility Insight. במחקר נבדקו תקשורת בין רכב לרכב (V2V – Vehicle to Vehicle) ובין רכב לרכיבי תשתית (V2I – Vehicle to Infrastructure). ניסויי שטח ומעבדה בחנו את העברת מידע מרכב לרכב אחר או ליחידה נייחת (המדמה רמזור או תמרור), בזמן אמת ותוך שימוש בטכנולוגיית DSRC הפועלת בתדר של 5.9GHz.

המערכת שנבדקה כללה שתי יחידות בסיסיות של חברת Commsignia, אנטנות לצורכי שידור DSRC ומערך קישוריות לרכב ולעולם. בנוסף לחומרה, פותחה גם סביבה אפליקטיבית ייעודית המדגימה את העברת הנתונים. באחד מהניסויים נסע רכב במסלול ידוע, כאשר הרכב רכב נוסף נמצא באותו מסלול מאחוריו. שניהם נעו במהירות של כ-10 קמ"ש ושמרו על מרחק הדדי של 1-5 מטר.

בתרחיש אחד התבצעה נסיעה רציפה ללא בלימות הרכב. בתרחיש השני התבצעה בלימה של הרכב המוביל. במהלך הניסויים נשלחו הודעות בפורמט תקני של הפרוטוקולים בהספקי שידור שונים. בניסוי נוסף נבחנה התקשורת כאשר רכב אחד היה בתנועה ויחידת קצה דימתה תשתית נייחת, במסלולים טופוגרפיים שונים ובמרחקים שונים בין היחידה הנייחת ליחידה הניידת.

הניסויים הראו שהודעות שנשלחו אכן התקבלו ביעד בצורה תקינה. זוהתה תלות משמעותית בטופוגרפיה של הדרך: כאשר המסלול נמצא בקו ראייה ונקי ממבנים ומגורמים מייצרי סיכוך, גדל הטווח השידור ל-130-230 מטר בתלות בעוצמת השידור 10-23dBm.

תובנות מרכזיות

אחת מהתובנות המרכזיות מסדרת הניסויים היא שלמרות שנבדקה מערכת תעשייתית שהוצגה כפתרון מוכן מהמדף לאחר שעברה את שלב ה-Proof of Concept,  היא אינה מספקת הן ברמת המוצר והן ברמת האפליקציה. הברר גם שיש צורך מהותי בסטנדרטיזציה של פיתוח יישומיים שתספק ממשקים אחידים בין המפתחים השונים והתקינה הבינלאומית. כך למשל, עדיין אין תקן גלובלי המבטיח שכל המערכות, של היצרנים השונים, "ידברו" אחת עם השנייה.

במקביל, יש צורך בהיערכות ברמה המקומית: ייבוא מערכות V2X באופן נפרד או כמערכות המותקנות ברכב חדש מהיצרן (on board unit), יצריכו מרשויות המכס בישראל להקים ועדת סיווג שתאפשר ייבואו סדיר וללא עיכובים. תדר 5.9GHz  משמש את מערכות הקישוריות DSRC וייעודי למערכות תקשורת V2X בעתיד, ולכן יש צורך בשחרורו על-ידי הרשויות בישראל לשימוש ולהגדירו כתדר חופשי לשימוש וייעודיי לצורכי תחבורה. גם בטיחות והפעלת היא נושא הדורש היערכות: עדיין אין שום גוף שהוא אחראי על הסמכת ציוד וקביעת קריטריונים בתחומים כמו קרינה, בטיחות המשתמש בהפעלת המוצר ועוד.

קיים צורך בהכשרת כוח אדם בהפעלת ותחזוקת הציוד בקרב – במיוחד לאור העובדה שיצרניות רכב מובילות בעולם הודיעו שהחל מ-2019 המכוניות שלהם יצוידו במערכות V2X. החוקרים הציעו להקים מוקדי ידע משותפים לאקדמיה, לתעשייה ולרשויות בתחום ה-V2X. הם המליצו להעמיק בחקירת הרכב המתוקשר. כך למשל, כדי להבין את השלכותיו על הבטיחות וזרימת התנועה, יש צורך בניסויי שדה בקנה מידה גדול (הכולל הרבה כלי-רכב) ובתנאים מורכבים, כדי לדמות מצב קרוב למציאות. בשורה התחתונה: יש צורך בהיערכות אסטרטגית של מדינת ישראל לקראת הדור הבא של רכבים מתוקשרים.

Share via Whatsapp

פורסם בקטגוריות: Automotive , חדשות , רכב אוטונומי