Подключённый автомобиль

General Motors первой среди автопроизводителей представила функции подключённого автомобиля в системе OnStar (1996 год, Cadillac DeVille, Seville и Eldorado). Система была создана GM совместно с Motorola Automotive (позже выкупленной Continental), изначально предназначалась для быстрого вызова экстренной помощи при авариях — чем быстрее прибывает помощь, тем выше выживаемость водителя и пассажиров. Телефонный вызов поступал в колл-центр, где оператор отправлял экстренные службы^[5].

Сначала OnStar работала только в голосовом режиме, но с появлением передачи данных по сотовым сетям появилась возможность отправки GPS-координаты автомобиля в центр обработки вызовов. После успеха OnStar другие производители последовали примеру, запустив аналогичные сервисы — обычно с бесплатным пробным периодом и последующей платной подпиской.

Удалённая диагностика впервые появилась в 2001 году. К 2003 году сервисы подключённых автомобилей включали отчёты о состоянии автомобиля, пошаговая навигация и доступ к сети. В 2007 появились телематические системы, передающие только данные (без голосового канала).

Летом 2014 года Audi первой среди автопроизводителей предложила Wi-Fi точку доступа 4G LTE, массовое внедрение LTE осуществил General Motors.

К 2015 году OnStar обработала миллиард обращений пользователей^[6].

В Великобритании организация The AA (бывшая The Automobile Association) запустила Car Genie — первую систему, напрямую связанную со службой техпомощи, которая не только предупреждала о поломках, но и связывалась с клиентом, помогая предотвратить выход автомобиля из строя^[7].

С 2017 года европейский стартап Stratio Automotive обеспечивает более 10 тысяч автомобилей предиктивной аналитикой для повышения эффективности управления автопарком^[8].

Существует 7 основных способов, как автомобиль может взаимодействовать с окружающей средой — так называемая система Vehicle to Everything (V2X):^[9]

1. V2I (Vehicle to Infrastructure, автомобиль — инфраструктура): получение данных с дорог и передача информации водителю. Ключевой элемент интеллектуальных транспортных систем^[10].
2. V2V (Vehicle to Vehicle, автомобиль — автомобиль): обмен скоростью и координатами между транспортными средствами для предотвращения ДТП, уменьшения дорожных заторов и воздействия на окружающую среду^[11].
3. V2C (Vehicle to Cloud, автомобиль — облако): обмен данными с облачными сервисами и интеграция с другими отраслями: энергетикой, жильём, интернетом вещей^[12].
4. V2P (Vehicle to Pedestrian, автомобиль — пешеход): обмен информацией между машиной, пешеходами, инфраструктурой и мобильными устройствами для повышения безопасности^[13].
5. V2D (Vehicle to Device, автомобиль — устройство): подключение к сторонним устройствам (например, смартфонам или Bluetooth), реализация приложений для безопасности и пользовательского комфорта^[14].
6. V2N (Vehicle to Network, автомобиль — сеть): использование сотовых/беспроводных сетей для связи с другими автомобилями, инфраструктурой, центрами обработки данных^[15].
7. V2G (Vehicle to Grid, автомобиль — сеть электроснабжения): двусторонний обмен энергией между электромобилем и электросетью, позволяя использовать авто как распределённое хранилище энергии^[16].

Приложения для подключённых автомобилей разделяют на две основные группы:

1. Одномашинные приложения: реализуются одной машиной, взаимодействующей с облаком или внутренними сервисами.
2. Кооперативные приложения безопасности и эффективности: требуют коммуникаций между несколькими автомобилями и инфраструктурой, стандартизации и регулирования (часть из них отвечает за безопасность, часть — за удобство).

Примеры:

• Одномашинные: автоматические оповещения о времени отправления (по календарю), сообщения о прибытии, помощь в поиске парковки или заправки (например, BMW Connected NA). Европейская система eCall — пример приложения безопасности, обязательного в странах ЕС^[17].
• Кооперативные: системы предупреждения о столкновениях, пересечении полос, экстренном торможении, приближающемся спецтранспорте, дорожных работах, превышении скорости, автоматическое уведомление об аварии и прочие^[18][19].

Сегмент подключённых автомобилей можно подразделить на восемь направлений:

• Управление мобильностью: достижение цели быстро, безопасно и экономично (например, информация о пробках, помощь с парковкой).
• Коммерция: покупка товаров и услуг «на ходу» (топливо, еда, парковка).
• Управление автомобилем: напоминания о техническом обслуживании, удалённое управление, передача данных о пользовании.
• Профилактика поломок: интеграция со службой техпомощи, предиктивный анализ поломок, автоматическое информирование владельца.
• Безопасность: предупреждения об опасностях, автоматические реакции систем автомобиля.
• Развлечения: мультимедиа, интернет, интеграция со смартфоном.
• Помощь водителю: частичная или полная автоматизация вождения.
• Благо- и самочувствие: следит за состоянием водителя, помогает предотвратить усталость.

Большинство современных автомобилей оснащаются встроенными навигационными системами, интеграцией со смартфонами и мультимедиа-пакетами^[20]. Как правило, подключённые автомобили, выпущенные после 2010 года, имеют медиацентр с экраном, с помощью которого можно управлять различными сервисами: проигрыватель аудио, приложения смартфона, навигация, вызов помощи, голосовое управление, диагностика, парковочные приложения и др.^[5]

6 января 2014 года Google объявила о создании Open Automotive Alliance (OAA) для интеграции платформы Android в автомобили (участники: Audi, GM, Google, Honda, Hyundai, Nvidia)^[21].

3 марта 2014 года Apple представила систему CarPlay для подключения iPhone к мультимедиа-центрам авто.

25 июня 2014 года был представлен Android Auto для интеграции Android-смартфонов с автомобилями.

Многие автомобили (особенно электромобили) поддерживают управление через приложения и обмен данными на любых расстояниях: можно открыть замки, проверить заряд аккумулятора, узнать местоположение или дистанционно включить климат-контроль.

Ближайшие инновации (к 2020 году) включают полную интеграцию приложений смартфона, отображение календаря на лобовом стекле, автоматический поиск адресов в навигации по календарным записям^[20]. В будущем ожидается проецирование информации на лобовое стекло с помощью дополненной реальности.^[20]

Развиваются сервисы удалённых обновлений и диагностики, введение ограничений на использование авто для разных пользователей, интеграция с сервисами дилеров и центров обслуживания^[20].

Однако многие покупатели не хотят переплачивать за встроенные системы и продолжают использовать смартфоны для подключения, что побуждает производителей фокусироваться на интеграции автомобилей со смартфонами.^[22]

Такие функции связаны с системами помощи водителю (ADAS), требующими данных от нескольких машин и обеспечивающими автоматическую реакцию на события: мониторинг, оповещения, торможение, рулевое управление^[23]. Для этого необходим обмен данными между всеми участниками движения (включая инфраструктуру), а также общие стандарты безопасности и приватности. Национальное управление безопасностью движения на трассах США (NHTSA) выступает за регулирование в этой области^[24]. В 2016 году начат процесс обязательного внедрения DSRC, способных до 10 раз в секунду передавать «базовое сообщение безопасности» (BSM) с координатами, направлением и скоростью автомобиля.

В 2017 году Cadillac CTS стал первым серийным автомобилем в США со штатным DSRC^[25]. В Европе действует гармонизированная стандарт ETSI ITS-G5^[26]. В ЕС обсуждается законодательная база о приватности и безопасности^[27].

В 2020 году Департамент транспорта штата Мичиган объявил о пилотном запуске отдельной полосы для подключённых автономных автомобилей на участке шоссе I-94 между Анн-Арбор и Детройтом. В 2023 году начато переоборудование трёхмильного участка^[28][29].

Оборудование для подключения может быть встроенным (штатным) или внешним (дополнительным). Встроенные телематические устройства обычно имеют собственное интернет-подключение через модуль GSM и интегрируются с остальными системами автомобиля. Большинство автомобилей в США используют оператора AT&T, например, в Volvo^[30], однако имеются решения на основе Verizon Wireless (CDMA), как у Hyundai Blue Link^[31].

Дополнительные устройства подключаются через OBD-порт и могут быть:

• Использующими смартфон водителя для выхода в интернет
• Имеющими свой GSM-модуль

Встроенные решения в основном появились благодаря европейским требованиям к автоматическим вызовам экстренных служб (eCall), а внешние гаджеты рассчитаны на отдельные сегменты и кейсы^[32].

Развитие подключения меняет рынок автострахования^[20]. Использование моделей на основе данных и машинного обучения, потоковые данные о скорости, маршрутах, времени вождения трансформируют бизнес-процессы страховщиков.^[33] Первые компании переходят от продажи только страховых продуктов к формату страховых сервисов.^[33]

Например, компания Progressive внедрила в 2008 году программу страхования «pay-how-you-drive» Snapshot, собирающую информацию о стиле и времени вождения через устройство в OBD. Эта информация помогает персонализировать тарифы по регионам и водителям.^[33]. Другое направление — использование телематических устройств для передачи данных о водителе через WAN и дальнейшее влияние на стиль вождения, борьбу с мошенничеством, динамическое ценообразование^[33]. В перспективе такие сервисы будут давать советы по эффективному и безопасному вождению, прогнозировать техническое обслуживание и рекомендовать выгодное время продажи автомобиля.^[33]

Развитие технологий связности ускоряется.^[34] Высокоскоростные компьютеры делают управление автопилотом всё более реальным^[35].

Начинается внедрение сетей Ethernet внутри автомобилей, что повышает скорость обмена от мегабит до гигабит, снижает количество проводки и облегчает расширение системы новыми устройствами^[36][37].

Исследования показывают, что всё больше потребителей готовы сменить марку ради расширенной связности и мобильных сервисов (с 21 % в 2014 до 37 % в 2015, и 32 % готовы доплатить за такие услуги)^[38].

Интернет вещей в автомобилях даст возможность высокоскоростного интернета, дистанционного обслуживания, автоматизации логистики, обмена информацией между машинами о маршрутах и дорожных происшествиях^[39].

• Уязвимость к взлому: по мере роста интеграции с интернетом появляется риск атаки на автомобиль извне. Например, в Германии и Бразилии 59 % водителей опасаются взлома подключённого автомобиля; в США — 43 %, в Китае — 53 %, средний уровень — 54 %^[40].
• Надёжность: сбой оборудования (датчиков, сетей), ошибки в данных или атаки типа «отказ в обслуживании» могут вызвать аварии.
• Приватность: личные данные (местоположение, маршруты, используемые приложения) могут быть украдены или использованы компаниями и госорганами. Например, в Германии — 51 % отказываются от сервисов ради сохранения приватности (США — 45 %, Бразилия — 37 %, Китай — 21 %, средний показатель — 37 %)^[40].
• Отказ системы или сети во время автономного движения может привести к фатальным последствиям.

• Пересмотр дизайна систем с акцентом на безопасность с начальных этапов проектирования.
• Внутриведомственное взаимодействие: плотная работа продуктовых и ИТ-безопасных подразделений, стандартизация подходов.
• Автоматические обновления по воздуху (OTA): быстрый отклик на угрозы и «залатывание» уязвимостей.
• Контроль безопасности на всём протяжении цепочки поставок — от комплектующих до серийных изделий^[41].

• Мобильные приложения для управления автомобилем