Porsche: Tα δεδομένα, αλλάζουν τα δεδομένα!

Με την τεχνολογία Cloud ο Γερμανός κατασκευαστής, αξιοποιεί τις δοκιμές πολλαπλάσια και επιταχύνει την εξέλιξη των μοντέλων του.

Στην Porsche πιστεύουν ότι η επεξεργασία λογισμικού είναι η μηχανή του μέλλοντος. Στο παρελθόν, ένα test drive ολοκληρώνονταν όταν το όχημα στάθμευε στο γκαράζ. Σήμερα, συνεχίζει ακόμη και όταν είναι σταματημένο. Κάθε φορά που ξεκινά, τα καταγραφικά αποτυπώνουν όλη την επικοινωνία στο όχημα—έως και τρία gigabyte ακατέργαστων δεδομένων ανά δοκιμή ή περίπου το ισοδύναμο με 40.000 email χωρίς συνημμένο.

Στη συνέχεια, τα δεδομένα μέτρησης αποστέλλονται στο cloud μέσω δικτύου κινητής τηλεφωνίας ή WiFi, όπου υποβάλλονται σε επεξεργασία και αναλύονται. Όλα αυτά γίνονται αυτόματα: «Όταν ο μηχανικός φτάνει στο γραφείο το πρωί, υπάρχει ένα email με τα αποτελέσματα της δοκιμής», λέει ο Jonas Brandstetter, Μηχανικός Ανάπτυξης στην Porsche Engineering.

Αυτός ο τρόπος ανάπτυξης οχημάτων με γνώμονα τα δεδομένα αποκτά ολοένα και μεγαλύτερη σημασία. Για έναν αυξανόμενο αριθμό τεχνικών θεμάτων, οι εκτενείς αναλύσεις δεδομένων μπορούν να παρέχουν μια ευρύτερη εμπειρική βάση και να συμπληρώσουν την εμπειρία των μηχανικών.

Η ανάπτυξη που βασίζεται σε δεδομένα λαμβάνει επιπλέον ώθηση από το cloud, καθώς πολύ περισσότερα δεδομένα δοκιμών μπορούν να αξιολογηθούν με τη βοήθεια της ικανότητας επεξεργασίας στο διαδίκτυο. Αυτό επιταχύνει τις εργασίες ανάπτυξης και, ταυτόχρονα, οδηγεί σε πιο αποτελεσματική χρήση της υπολογιστικής δύναμης: «Το cloud μπορεί να προσφέρει προστιθέμενη αξία σε όλους σχεδόν τους τομείς», λέει ο Brandstetter.

Οι ειδικοί εκτιμούν ότι ο όγκος των ψηφιακών πληροφοριών στο όχημα έχει αυξηθεί κατά δέκα φορές τα τελευταία χρόνια. Εάν προστεθούν σε αυτό τα συστήματα ενεργητικής ασφαλείας, ο όγκος δεδομένων αυξάνεται σημαντικά: «Τα οχήματα που παραλαμβάνουν οι πελάτες και τα οχήματα δοκιμής στο μέλλον δεν μπορούν πλέον να δημιουργηθούν σε χειροκίνητη επεξεργασία», λέει ο Daniel Schumacher, Ειδικός για την Αρχιτεκτονική Cloud στην Porsche Engineering.

Στην αρχική της έκδοση, η τεχνολογία διαύλου CAN (Controller Area Network) σχεδιάστηκε για ένα εκατομμύριο bit ανά δευτερόλεπτο. Ο διάδοχός του, το automotive ethernet, μπορεί να μεταδώσει δέκα χιλιάδες φορές παραπάνω- δέκα gigabit ανά δευτερόλεπτο. Με απλά λόγια, συλλέγονται από το όχημα σε 3,5 δευτερόλεπτα δεδομένα ίσα με ταινία μεγάλου μήκους σε DVD. Τα δεδομένα προέρχονται από όλο και περισσότερες πηγές.

Η Porsche Engineering έχει εξοπλίσει πλήρως τα τελευταία οχήματα δοκιμών της με το σύστημα JUPITER (Joint User Personalized Integrated Testing and Engineering Resource) με σαρωτές λέιζερ που καταγράφουν 1,5 εκατομμύρια σημεία μέτρησης κάθε δευτερόλεπτο.Με τη βοήθεια του ComBox, το οποίο μπορεί να εγκατασταθεί στο όχημα με λίγα μόλις βήματα, αυτή και άλλες πληροφορίες μπορούν να μεταφερθούν στο cloud σε πραγματικό χρόνο.

Μια άλλη πηγή δεδομένων είναι τα συστήματα hardware-in-the-loop (HiL), στα οποία προσομοιώνονται μέρη του οχήματος, για παράδειγμα η θέση οδήγησης με τον πίνακα οργάνων και τα στοιχεία λειτουργίας. Αυτό επιτρέπει για ένα νέο μοντέλο π.χ. το σύστημα infotainment να δοκιμαστεί πριν το πραγματικό όχημα είναι διαθέσιμο. Στο παρελθόν, τα δεδομένα αναλύονταν συνήθως επί τόπου. Οι μηχανικοί ανάπτυξης μετέφεραν τις μετρημένες τιμές από τις δοκιμαστικές μονάδες σε τοπικούς υπολογιστές και τις αξιολογούσαν εκεί.

Τα μειονεκτήματα αυτής της διαδικασίας: Απαιτείται πολλή χειρωνακτική εργασία. μόνο άτομα στο αντίστοιχο τμήμα έχουν πρόσβαση στα δεδομένα και πρέπει να δημιουργηθεί ξεχωριστή υποδομή πληροφορικής για κάθε εργασία, η χωρητικότητα της οποίας ενδέχεται να να εμποδίζει την βέλτιστη αξιοποίηση αργότερα.

Αυτά τα μειονεκτήματα μπορούν να εξαλειφθούν χρησιμοποιώντας το cloud. Εάν τα δεδομένα μεταφορτώνονται σε μια κεντρική δεξαμενή δεδομένων, οποιοσδήποτε αριθμός προγραμματιστών μπορεί να έχει πρόσβαση σε αυτά — είτε εργάζονται στην Τσεχία, στη Ρουμανία, στην Κίνα, στην Ιταλία ή στη Γερμανία. «Αυτή είναι η ιδανική πλατφόρμα που επιτρέπει σε ειδικούς από όλο τον κόσμο να συμμετέχουν», λέει ο Daniel Meissner, Senior IT Specialist στην Porsche Engineering.

Επιπλέον, οι δυνατότητες του εξωτερικού υπολογιστή είναι προσαρμόσιμες. Ολόκληρα συστήματα ή κόμβοι υπολογιστών μπορούν να προστεθούν ή να αφαιρεθούν όπως απαιτείται, ανάλογα με την εργασία. Απαιτείται, ωστόσο προετοιμασία για να αξιοποιηθούν τα οφέλη του cloud: «Πρέπει να κάνουμε όλα τα δεδομένα διαθέσιμα σε μια ενιαία δομή», εξηγεί ο Schumacher.

Η μορφή με την οποία ένα όργανο μέτρησης ή ένας αισθητήρας παραδίδει τα δεδομένα του εξαρτάται από τον συγκεκριμένο κατασκευαστή και το λογισμικό που χρησιμοποιείται εσωτερικά. Υπάρχουν επίσης πολλά πρότυπα για την εσωτερική επικοινωνία του οχήματος (CAN, FlexRay, automotive ethernet). Για να αξιοποιεί τα δεδομένα ξεχωριστά από το αντίστοιχο υλικό, η Porsche Engineering χρησιμοποιεί ένα είδος ενδιάμεσου επιπέδου — το Λειτουργικό Σύστημα Robot (ROS).

Αυτό το πλαίσιο προγραμματισμού, το οποίο αναπτύχθηκε αρχικά για βιομηχανικά ρομπότ, παρέχει ενιαία μορφή δεδομένων και εργαλεία για αξιολόγηση. Σε αντίθεση με τις επιτόπιες εργασίες, η αξιολόγηση μιας δοκιμαστικής οδήγησης μπορεί να ξεκινήσει ενώ το όχημα βρίσκεται ακόμα στην πίστα οπουδήποτε στον κόσμο. Τα οχήματα JUPITER, για παράδειγμα, συνδέονται απευθείας με το cloud μέσω 5G.

Αυτό σημαίνει ότι το πρώτο βήμα εργασίας μπορεί να πραγματοποιηθεί ενώ το όχημα εξακολουθεί να κινείται — ένα βήμα γνωστό ως προεπεξεργασία: Τα δεδομένα που συμπιέστηκαν για μεταφορά επανέρχονται στην αρχική τους κατάσταση.

Στη συνέχεια, γίνεται μια επιλογή, καθώς δεν είναι κάθε ψηφιακή πληροφορία σχετική με την ανάπτυξη μιας συγκεκριμένης λειτουργίας οδήγησης. Στις δοκιμές οδικής συμπεριφοράς, για παράδειγμα, ένας αλγόριθμος επιλέγει εκείνες τις δοκιμές στις οποίες μια μονάδα ελέγχου δεν αντέδρασε αρκετά γρήγορα — για παράδειγμα, εάν δεν εκκινούσε μέσα στα απαιτούμενα 200 χιλιοστά του δευτερολέπτου αλλά απαιτούσε 400 χιλιοστά του δευτερολέπτου.

«Βλέπω μόνο μία ή δύο περιπτώσεις από τις 100 όπου κάτι δεν προχώρησε βέλτιστα», λέει ο Adalbert Rosinski, ειδικός για συστήματα δικτύωσης στην Porsche AG. Στο παρελθόν θα έπρεπε να πραγματοποιήσει μόνος του αυτή τη χρονοβόρα διαδικασία προεπιλογής. Επιπλέον, είναι διαθέσιμα πολύ περισσότερα δεδομένα αφού οι δοκιμές πραγματοποιούνται αυτόματα και προ-αξιολογούνται: «Ο αριθμός των παραμέτρων δοκιμής έχει αυξηθεί κατά 20 έως 30», εκτιμά ο Rosinski. Αυτό αυξάνει την δυνατότητα βελτιστοποίησης.

Ένας αλγόριθμος τροφοδοτεί μεγάλα σύνολα πραγματικών δεδομένων και μαθαίνει αυτόνομα να αναγνωρίζει κρίσιμες στιγμές. Προκειμένου να πραγματοποιηθεί μια ανάλυση σε πολλούς υπολογιστές παράλληλα, η εργασία μπορεί να χωριστεί σε μικρά πακέτα – οι ειδικοί μιλούν για την ενεργοποίηση του cloud.

Μια οκτάωρη δοκιμαστική οδήγηση, για παράδειγμα, χωρίζεται σε τμήματα μιας ώρας το καθένα. Τα δεδομένα μέτρησης συνδυάζονται με τον κώδικα ανάλυσης για να σχηματίσουν πακέτα. Αυτά τα πακέτα, όπως ονομάζονται, μπορούν στη συνέχεια να διανεμηθούν σε εικονικές μηχανές στο δίκτυο.

«Στο cloud, έως και 200 ​​διεργασίες μπορούν να ξεκινήσουν παράλληλα», προσθέτει ο Brandstetter. «Στο παρελθόν, θα έπρεπε να έχετε 200 υπολογιστές διαθέσιμους τοπικά για αυτό.»

Οι προγραμματιστές λαμβάνουν τα αποτελέσματα της αξιολόγησης του cloud σε μορφή HyDA (υβριδικά δεδομένα και ανάλυση), που είναι ένας συνδυασμός δεδομένων μέτρησης και αξιολόγησης.

«Αυτό δίνει τη δυνατότητα στον μηχανικό να πραγματοποιήσει μια ανάλυση σε κάθε επίπεδο», εξηγεί ο Brandstetter. Μπορούν, για παράδειγμα, να εμφανίσουν μια πλήρη αξιολόγηση true/false για μια σειρά δεδομένων.

Συμπέρασμα: Η νέα ηλεκτρική Porsche σας, θα σεταριστεί από υπολογιστή και όχι από τον Βάλτερ Ρερλ στο Νορσλάιφ. Θα είναι ταχύτερη, ασφαλέστερη και αποδοτικότερη.

Διαβάστε επίσης:

Vamos Vegas (video)!

Ιδού ο Ντέιβιντ Σουμάχερ!

Οδική Ασφάλεια: Το καλοκαιράκι, στην ακρογιαλιά…