การสื่อสารระหว่างรถยนต์และระบบโครงสร้างพื้นฐาน (Vehicle-to-Infrastructure, V2I) คือการแลกเปลี่ยนข้อมูลแบบไร้สายระหว่างยานพาหนะและโครงสร้างพื้นฐานบนท้องถนน
เปิดใช้งานโดยระบบฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ และเฟิร์มแวร์ โดยทั่วไปการสื่อสาร V2I จะเป็นแบบไร้สายและแบบสองทิศทาง: ส่วนประกอบโครงสร้างพื้นฐาน เช่น เครื่องหมายบอกช่องจราจร ป้ายถนน และสัญญาณไฟจราจรสามารถให้ข้อมูลกับรถยนต์แบบไร้สายและในทางกลับกันได้
ด้วยการบันทึกและแชร์ข้อมูลจำนวนมาก ข้อมูลที่ครบถ้วนและทันสมัยสามารถนำมาใช้เพื่อก่อให้เกิดประโยชน์ด้านความปลอดภัย ความคล่องตัว และสิ่งแวดล้อมที่หลากหลายได้
ถนนหนทางกำลังจะกลายเป็นเวทีแห่งการปฏิวัติในไม่ช้า ยานพาหนะขับเคลื่อนอัตโนมัติที่ใฝ่ฝันมานานกำลังจะกลายเป็นความจริง การแข่งขันเพื่อสร้างรถยนต์อัตโนมัติที่ประสบความสำเร็จและปลอดภัยกำลังดำเนินการอยู่ โดยทุกคนตั้งแต่บริษัท เทคโนโลยีรุ่นใหม่ไปจนถึงผู้ผลิตรถยนต์แบบดั้งเดิมก็เข้าร่วมการแข่งขันนี้
สาธารณชนให้ความสนใจติดตามบริษัทต่างๆ ผู้พัฒนายานยนต์อัตโนมัติที่เกิดการเปลี่ยนจากการประสบความเร็จไปสู่ความล้มเหลว และกำลังจะกลับมาอีกครั้ง แต่ความจริงก็คือผู้ผลิตยานยนต์ชั้นนำทั่วโลกจะผลิตรถยนต์ไร้คนขับเร็วกว่าที่คนส่วนใหญ่คาดเดา คิดว่าในปี 2021
การเปลี่ยนแปลงอยู่ใกล้แค่เอื้อม และจะก่อให้เกิดประโยชน์มหาศาล สิ่งที่ใหญ่ที่สุดคือจุดสิ้นสุดของการเสียชีวิตจากการจราจรเกือบ 90 เปอร์เซ็นต์ ชัยชนะด้านสาธารณสุขที่อาจหมายถึงการช่วยชีวิตเกือบ 30,000 ชีวิตในอเมริกาเพียงปีเดียว รวมทั้งประหยัดค่าใช้จ่ายในด้านการดูแลสุขภาพที่สูงถึง 190 พันล้านดอลลาร์1
ในการทำให้การปฏิวัตินี้เกิดขึ้น สภาพแวดล้อมรอบตัวรถยนต์จะต้องมีวิวัฒนาการด้วยเช่นกัน
เราทิ้งวันที่มีการใช้ระบบควบคุมความเร็วคงที่และระบบช่วยเหลือในการขับขี่ซึ่งเป็นการควบคุมที่ชาญฉลาดที่สุดเท่าที่รถจะทำได้ไว้เบื้องหลัง เพื่อก้าวเข้าสู่ระดับใหม่ของระบบอัตโนมัติ ระบบยานพาหนะจะมีความรับผิดชอบมากขึ้นและบทบาทของผู้ขับขี่จะลดน้อยลง
แล้วเราจะนำทางไปข้างหน้าได้อย่างไร
ก่อนอื่น โครงสร้างพื้นฐานจะต้องรองรับทั้งทัศนวิสัยของมนุษย์และเครื่องจักร โครงสร้างพื้นฐานบนท้องถนนต้องเปลี่ยนจากข้อความอนาล็อกที่ออกแบบมาสำหรับดวงตาของมนุษย์ไปเป็นข้อความดิจิทัลที่ออกแบบมาเพื่อให้เทคโนโลยีในรถยนต์อัตโนมัติสามารถตีความสภาพแวดล้อมโดยรอบและตอบสนองได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งสร้างความซ้ำซ้อนที่จะเพิ่มความมั่นใจให้กับยานพาหนะในการตัดสินใจในการขับขี่ที่สำคัญ
จำเป็นต้องมีนวัตกรรมโครงสร้างพื้นฐานที่ชาญฉลาดเพื่อรองรับระบบนิเวศดิจิทัล จำเป็นต้องมีความซ้ำซ้อนที่เพิ่มขึ้นซึ่งช่วยให้ผู้ขับขี่ กล้อง และเซ็นเซอร์ตรวจจับและถอดรหัสกฎบนท้องถนนได้ง่ายขึ้น
ต่อไปนี้เป็นเทคโนโลยีใหม่ๆ บางส่วนที่สามารถนำมาใช้เพื่อปรับปรุงถนน ความคล่องตัว และความปลอดภัย
• เครื่องหมายจราจรบนพื้นถนนขั้นสูง: เราต้องการเครื่องหมายจราจรบนพื้นทางที่มนุษย์และเครื่องจักรสามารถมองเห็นได้ในทุกสภาพถนน
เครื่องหมายบอกช่องจราจรบนพื้นทางทำงานร่วมกับเซ็นเซอร์รถยนต์อัตโนมัติเพื่อตรวจจับเส้นที่อยู่นอกสเปกตรัมการมองเห็น ปรับปรุงการตรวจจับเลน และความปลอดภัยทางการจราจรแม้ในสภาพอากาศที่เลวร้ายที่สุด
• ป้ายอัจฉริยะ: นอกจากนี้ เรายังต้องการป้ายบอกทิศทางที่มนุษย์และเครื่องจักรสามารถมองเห็นได้ในทุกสภาพถนน
ป้ายสะท้อนแสงช่วยให้อ่านได้ง่ายขึ้น ซึ่งส่งผลให้การขับขี่แม่นยำขึ้นและการตัดสินใจรวดเร็วขึ้นสำหรับทั้งผู้ขับขี่และระบบอัตโนมัติ นอกจากนี้ ป้ายอัจฉริยะยังเข้ากันได้กับป้ายแบบเดิม
• การสื่อสารแบบไร้สาย: นอกจากนี้ ยังมีความจำเป็นที่ต้องใช้การสื่อสารแบบไร้สายที่เชื่อมต่อโดยตรงกับยานพาหนะ ซึ่งช่วยระบุพื้นที่ก่อสร้างและอันตรายด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็วเพื่อให้การเคลื่อนตัวของยานพาหนะและการจราจรคล่องตัวดีขึ้น
เครื่องมือทดสอบหลายช่องสัญญาณ DSRC เป็นอุปกรณ์การฟังแบบหลายช่องสัญญาณอิสระที่ให้การสื่อสารระหว่างยานพาหนะด้วยกันเอง (V2V) และการสื่อสารระหว่างรถยนต์กับโครงสร้างพื้นฐาน (V2I) เครื่องมือทดสอบเป็นทรัพยากรของบุคคลที่สามที่เป็นกลาง ซึ่งใช้ในการถอดรหัสมาตรฐานและข้อกำหนดของยานพาหนะที่เชื่อมต่อ SAE J2735, IEEEE 802.11p และ IEEE1609
ไม่มีระบบใดที่จะรับประกันความปลอดภัย ความปลอดภัยจะเพิ่มขึ้นก็ต่อเมื่อระบบของยานพาหนะทั้งหมดทำงานร่วมกันเพื่อปรับปรุงความสามารถในการอ่านเครื่องหมายจราจรบนพื้นทาง ป้ายจราจร และอุปกรณ์กับป้ายควบคุมการจราจรชั่วคราว
ระบบที่ซ้ำซ้อนเข้ามาแทนที่เมื่อ GPS ไม่สามารถทำงานได้ เช่น ในอุโมงค์หรือเมื่อกล้องของยานพาหนะมองไม่เห็นเครื่องหมายจราจรบนพื้นทาง
คิดถึงระบบที่ทำงานร่วมกันเพื่อปรับปรุงความคล่องตัวและความปลอดภัยสำหรับทุกคน หากอาคารปิดกั้นดาวเทียมและ GPS ไม่ทำงานหรือหากมีหิมะปกคลุมเครื่องหมายจราจรบนพื้นทาง เซ็นเซอร์ LiDAR หรือกล้องสามารถให้ความซ้ำซ้อนที่จำเป็นเพื่อให้การจราจรเคลื่อนตัวได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปรับปรุงเวลาในการขับขี่ และความปลอดภัยของยานพาหนะ ความแออัดลดลงอย่างมาก ผู้คนเคลื่อนตัวได้มากขึ้น ผู้คนไปถึงที่ที่ต้องการได้เร็วขึ้นและปลอดภัยมากขึ้น
ยานยนต์ที่ล้ำสมัยต้องการโครงสร้างพื้นฐานที่ล้ำสมัย การปรับปรุงโครงสร้างพื้นฐานผ่านความซ้ำซ้อนคือวิธีที่เราขับเคลื่อนนวัตกรรม เพิ่มความปลอดภัย เพิ่มความคล่องตัว และสร้างถนนแห่งอนาคต
1 Ten ways autonomous driving could redefine the automotive world, McKinsey & Company
2 Vehicle-to-Infrastructure Resources, United States Department of Transportation, Intelligent Transportation Systems Joint Program Office
3 Vehicle-to-Infrastructure (V2I) Safety Applications, Concept of Operations Document, Battelle Memorial Institute for U.S. Department of Transportation Federal Highway Administration
4 Multiple Sources of Safety Information from V2V and V2I: Redundancy, Decision Making, and Trust—Safety Message Design Report, U.S. Department of Transportation Federal Highway Administration
5 Vehicle-to-Infrastructure (V2I) Safety Applications, Concept of Operations Document, Produced by Battelle Memorial Institute for U.S. Department of Transportation Federal Highway Administration