تحقق فیلم‌های علمی تخیلی با خودروهای متصل به شبکه

[vc_row][vc_column][vc_column_text]به گزارش BACpress؛صنعت خودروسازی، راه درازی را از وسایل نقلیه اولیه‌ای که با سوخت فسیلی کار می کردند تا آنها که سیستم‌های هیبرید یا کاملا برقی دارند، پیموده است. از پیشرفت‌های مربوط به نیروی محرکه خودرو که بگذریم، خودروسازها در باقی عرصه‌ها نیز جهش‌های بزرگی داشته اند. امروزه شاهد خودروهای متصل به شبکه هستیم که بدون-راننده (self-driven) می‌باشند و به این ترتیب از چنان استقلال عملی برخوردار شده‌اند که تاکنون نظیر نداشته است.

در مقایسه با خودرو بدون راننده که فناوری نوظهوری است، از حضور خودروهای متصل به شبکه در بازار مدتی می‌گذرد. خودروهای متصل به شبکه به کمک دستگاه‌های همراهشان می‌توانند به یک محیط بیرونی متصل شوند و از طریق پهنای‌باند موبایل (از 3G تا 5G)، وای‌فای، یا فناوری ارتباطات ماهواره‌ای ذیل شبکه‌های IoT (اینترنت اشیاء)، کار به‌اشتراک‌گذاری و کسب اطلاعات را انجام دهند.

با این حال به خاطر پیچیدگی فزاینده این حوزه، خودروهای متصل به شبکه نیازمند تضمین کیفی عمقی در سطح نرم‌افزاری هستند تا بتوان وارسی کرد و دید که آیا عملکرد واقعی‌شان با سطوح عملکردی‌ای که ازشان انتظار می‌رود هم‌ارز است یا خیر.

متخصصین آزمون (testing)، برای اطمینان حاصل کردن از کیفیت و ایمنی وسایل نقلیه مجهز به اینترنت اشیاء،  از روش‌های مختلفی استفاده می‌کنند. بیایید مختصرا نگاهی بیاندازیم به تکنیک‌های نرم‌افزاری آزمون در صنعت خودروسازی. اما پیش از آن اجازه دهید نگاهی بیاندازیم به چگونگی انتقال داده‌ها ذیل یک خودرو متصل-به-شبکه و میان یک خودرو و خودروهای دیگر.

در خودروهای متصل به شبکه ، داده‌ها چگونه به اشتراک گذاشته شده و استفاده می‌شوند

اما قبل از اینکه یک‌راست به سراغ روش‌های آزمون برویم، بسیار مهم است که با چگونگی به اشتراک‌گذاری و استفاده از داده‌ها در خودروهای متصل به شبکه آشنا شویم. گردآوری، به‌اشتراک‌گذاری، و استفاده از داده‌ها، ستون فقرات عملکرد فناوری در خودروهای متصل به شبکه محسوب می‌شود.

این قضیه را به می‌توان به پنج سطح تقسیم کرد:

1. از خودرو به زیرساخت (V2I):

از سطح خودرو-به-زیرساخت به منظور مطلع ساختن راننده درخصوص زیرساخت محیط اطراف، مثلا ایمنی ترافیک، ترافیک سنگین، تصادفات، محل‌های پارک نزدیک، و نواحی در دست احداث استفاده می‌شود.

2. از خودرو به خودرو (V2V):

از سطح خودرو-به-خودرو به این منظور استفاده می‌شود که کاربران مسیر از مکان آن خودرو مطلع شده و به این ترتیب از تصادفات جلوگیری شده و سنگینی ترافیک کاهش یابد.

3. از خودرو به ابر (V2C):

در مسیر ارتباطاتی خودرو-به-ابر، حسگرهای داخلی، بر شرایط خودرو نظارت کرده و داده‌های حاصل را به یک سیستم ابری می‌فرستند تا در آنجا مورد ارزیابی قرار گرفته و عیب‌یابی‌هایی انجام گیرد، که این شباهت بسیاری دارد به تکنیک‌های نگهداشت پیشگیرانه. مضاف بر این، شرکت‌های خودروساز می‌توانند نرم‌افزارهای خودرو را بهبود بخشیده و ارتقاء دهند و به این ترتیب بی آنکه به دروندادی (input) از طرف راننده نیاز باشد تنظیماتی بر کارکرد این نرم‌افزارها اعمال کند.

4. از خودرو به عابر (V2P):

خودرو از سطح خودرو-به-عابر به این منظور استفاده می‌کند که حضور آدم‌ها در مسیر را شناسایی کرده و به اطلاع سایر کاربران مسیر برساند. این سیستم می‌تواند سایر وسایل نقلیه را مطلع کند یا به عابرین هشدار دهد، بالاخص به عابرین معلول، به این صورت که به گوشی‌های هوشمند آنها زنگ زده یا پیغام‌هایی بفرستد و خطرهای احتمالی را بهشان گوشزد کند.

5. از خودرو به همه چیز (V2X)

از سطح خودرو-به-همه‌چیز برای مبادله داده‌ها میان یک خودرو و سایر اشیاء زیرساخت جاده، نظیر علائم راه و چراغ‌های راهنمایی، و به منظور بهبود خدمات راه، استفاده می‌شود.

این سیستم‌ها پیچیده‌اند و عملکرد صحیح‌شان مستلزم دقت است؛ به همین خاطر است که از روش‌های مختلف برای اطمینان حاصل کردن از ایمنی خودرو، سلامت اشخاص، و اتکاء‌پذیری سیستم استفاده می‌شود. خودروها را در محیط‌های مختلفی می‌توان مورد آزمون قرار داد:

آزمون درون :

آزمایشگاهی مستلزم آزمون سخت‌افزاری و نرم‌افزاری در یک محیط از پیش چیده شده و کنترل‌شده است. به طور مثال ممکن است مهندسین برخی الگوهای آب‌و‌هوایی خاص یا شرایط مختلف سطح راه را بازسازی کنند. همچنین می‌توان مواردی چون ایمنی الکتریکی، اتصال بی‌سیم به شبکه، و یا عملکرد قطعات منفرد را وارسی کرد.

آزمون جاده‌ای :

بدون آمادگی قبلی انجام می‌گیرد و منظور از آن ارزیابی پارامترهایی نظیر عملکرد خوب، ایمنی، و برگشت‌پذیری (resiliency) در شرایط واقعی است.

آزمون محیط مجازی :

در آزمون محیط مجازی نیز شرایط واقعی خلق می‌شود؛ این کار با ضبط داده‌های درون-میدانی و تبدیل آنها به سناریوهای آزمون انجام می‌گیرد، در عین حال که همزمان هر قسمت از وسیله نقلیه تحت نظارت قرار می‌گیرد.

کاستن از ریسک‌ها با آزمون خودرو متصل-به-شبکه

با توجه به پیشرفت سریع و سالانه فناوری‌های خودرو متصل-به-شبکه، بسیار مهم است که راه‌حل‌های آزمونی درستی به خدمت گرفته شود. این راه‌حل‌ها عموما به دو نوع سیستم ربط پیدا می‌کنند:

“سیستمهای پیشرفته راننده‌یار” ((Advanced Driver Assistance Systems (ADAS)

از حسگرها، دوربین‌ها، و آلارم‌های مختلف برای نظارت بر شرایط کلی خودرو وضعیت راه استفاده می‌کنند. در این سیستم‌ها، به منظور بهبود عملکرد راننده، داده‌های گردآوری‌شده بر روی مانیتوری به نمایش در می‌آیند.

حسگرهای محیطی داخلی می توانند بر سرعت، مکان‌های پارک، نشانگرها، چراغ‌های نور بالا، و سایر موارد نظارت کنند. حسگرهای محیطی بیرونی، مواردی چون خارج شدن از بین خطوط، تصادف با وسیله نقلیه روبرویی، تصادف با عابر، و سایر هشدارها را شامل می‌شوند.

“سیستم‌های تله‌ماتیکس” (telematics)

به رانندگان کمک می‌کنند تا با استفاده از مسیریابی GPS و مبادله بلادرنگ داده‌ها با ابر، مسیریابی را بهتر انجام دهند. این قبیل سیستم‌ها می‌توانند رانندگی در شرایط آب‌و‌هوایی مختلف و زمین‌های مختلف را تسهیل کنند، ضمن اینکه برنامه‌های زمانبندی را، مثلا برای رانندگان تریلی، تنظیم کنند. این فناوری همچنین می‌تواند درخصوص کیفیت رانندگی راننده و رفتار او در راه بازخورد بدهد و از این طریق اپراتورهای وسیله نقلیه (راننده ها) را به بهبود مهارت‌های رانندگی خود تشویق کنند.

سیستم‌های ADAS و تله‌ماتیکس باید استاندارد و کیفیت بالایی داشته باشند چرا که مسئول عملکرد وسیله نقلیه، و به تبع آن، مسئول جان انسان‌ها هستند. نبود آزمون می‌تواند به ازکار‌افتادگی‌ها در قطعات داخلی خودرو منجر شود، که این خود نهایتا می‌تواند به ازکارافتادگی وسیله نقلیه یا رابط (اتصال‌دهنده) بی‌سیم بیانجامد. ازکارافتادگی رابط بی‌سیم می‌تواند، به خاطر فقدان ارتباطات با جهان بیرون،  باعث مختل شدن توان موقعیت‌یابی خودرو شود.

لازم است که در همان اوایل تهیه نرم‌افزار این قبیل سیستم‌ها، باگ‌های آنها شناسایی شود. همچنین لازم است که آزمون به طور مستمر انجام گیرد تا در تمام چرخه عمر آن از کیفیتش اطمینان حاصل شود.

جلوگیری از پیامدهای مضر با مهندسی آزمون

مهندسی تضمین کیفیت به منظور اجتناب از پیامدهای مضر از انواع مختلفی از آزمون استفاده می‌کنند، منجمله:

آزمون عملکرد به منظور وارسی استقامت نرم‌افزار (software endurance) تحت بارهای کاری شدید و نامتعارف، و همچنین وارسی حجم داده‌هایی که نرم افزار می تواند مدیریت کند، انجام می‌گیرد. یکی دیگر از پارامترهایی که در این نوع آزمون به آن پرداخته می‌شود سرعت و حجم داده‌های مبادله‌شده با ابر است.

آزمون تعامل‌پذیری به منظور چک کردن سازگاری پروتکل‌های ارتباطاتی میان قسمت‌های مختلف سیستم، مثلا اطمینان حاصل کردن از اینکه سیستم‌های IoT (اینترنت اشیاء) بتوانند داده‌های راجع به بخش‌های مختلف وسیله نقلیه را مبادله و فراهم کنند.

آزمون امنیت و کنترل دسترسی، به منظور تحلیل ریسک‌های بد‌افزاری و احتمال دسترسی غیرمجاز به داده‌های حساس، و همچنین سایر آسیب‌پذیری‌های مرتبط با امنیت سایبری.

آزمون رگرسیون به منظور شناسایی و مدیریت باگ‌هایی که حین تغییرات در کدنویسی بروز پیدا کرده‌اند. مقصود از این آزمون این است که بعد از هر بار ارتقاء نرم‌افزار، از بی عیب و نقص بودن آن اطمینان حاصل شود.

به کرات لازم می‌شود که این انواع آزمون‌ها به صورت خودکار دربیایند تا به این ترتیب مستمرا اجرا شوند، بخصوص با توجه به تعداد بسیار زیاد گره‌های داده‌ای در شبکه‌های اینترنت اشیاء. بسیاری از شرکت‌ها به منظور تسریع سرعت آزمون، کاستن از تعداد باگ‌ها در کدنویسی‌ها، و بهینه‌ کردن مدت زمان آماده کردن محصولات نرم‌افزاری برای عرضه به بازار، و بهره‌مندی از مزیت‌های دیگر، به سرویس‌های آزمون اتوماسیون رجوع می‌کنند.

انجام آزمون باهدف وارسی ایمنی راه

به هنگام مجهز کردن خودروهای متصل به شبکه به سیستم‌های نیمه-خوداتکاء (semi-autonomous)، نباید از آزمون نرم‌افزار غفلت کرد. نهایتا آزمون نه فقط کمک می‌کند تا تعداد باگ‌ها به حداقل برسد و ریسک زمانهای از کارافتادگی نرم‌افزار کاهش یابد، بلکه تعیین کننده اتکاء‌پذیری {وسیله نقلیه} نیز است و از این رو از برخی از تصادفات پیشگیری می‌کند.

برگرفته شده از: iotbusinessnews

[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][ult_ihover][/ult_ihover][/vc_column][/vc_row]