نقش غول هاي IT در ساخت خودروهاي آينده
اگر از 10 نفر بخواهيد خودروهاي آينده را تصور کنند، 10 جواب متفاوت دريافت خواهيد کرد. اما در چند دهه اخير صنعت اتومبيل آنقدر تکامل يافته است که بسياري از ويژگي هاي مورد انتظار ما همين الان هم امکان پذير هستند. البته بايد ميان ويژگي هاي ممکن و ويژگي هاي کاربردي تمايز قائل شويم. مثلاً با وجودي که خودروهاي پرنده وآبي - خاکي ديگر فقط به داستان هاي علمي - تخيلي محدود نمي شوند، اما بعيد است که يکي از آنها را در جلوي نمايشگاه اتومبيل محله تان پيدا کنيد. البته اتومبيل هايي را هم که در آنجا مي بينيد، تنها يک دهه پيش يا اندکي پيش از آن علمي - تخيلي به حساب مي آمدند. هم اکنون استفاده از وسايل نقليه هيبريدي (دو گانه) متداول است، ايده يافتن جايگزيني براي سوخت هاي فسيلي يک واقعيت روزمره به حساب مي آيد و خودروهاي برقي نيز در حال تبديل شدن به گزينه اي واقعي هستند.
فناوري درون خودرو نيز پيشرفتي نجومي (نمايي) داشته است. ما وجود ابزارهاي الکترونيکي (گجت هاي) متعدد درون خودرو را امري بديهي مي دانيم، اما بسياري از آنها تنها در چند سال اخير پديدار شده اند. از زماني که ايده حرکت خودکار خودرو به سمت مقصد، ايده اي فانتزي به حساب مي آمد زمان زيادي نمي گذرد. اما امروزه وجود سيستم هاي ناوبري ماهواره اي حتي در خودروهاي متوسط نيز به يک استاندارد تبديل شده است.
بنابراين گام بعدي اين اتومبيل هاي معمولي چيست؟ با شتاب گرفتن همگرايي ميان صنايع اتومبيل سازي و فناوري، ممکن است آنچه که امروز به عنوان خودروي آينده تصور مي شود، زودتر از آنچه فکر مي کنيد، در نمايشگاه اتومبيل محل به نمايش درآيد.
معمولاً خودروهاي هيبريدي نسبت به خودروهاي سوختي متداول قيمت بالاتري دارند و هميشه نيز کاهش چشم گيري در انتشار دي اکسيد کربن آنها ديده نمي شود. جديدترين خودروهاي زيست ديزلي معمولاً نسبت به خودروهاي هيبريدي مشابه دي اکسيد کربن کمتري توليد مي کنند و همين مسأله موجب لغو تخفيف مالياتي خودروهاي هيبريدي شده است. طرح ترافيک لندن هم ديگر به نفع خودروهاي هيبريدي نيست و فارق از منبع سوخت مصرفي، تخفيف به خودروهايي تعلق مي گيرد که در هر کيلومتر کمتر از 100 گرم CO2 توليد کنند.
به نظر مي رسد آينده متعلق به خودروهاي برقي است که نه سوخت فسيلي مي سوزانند و نه هيچ آلاينده اي از خود منتشر مي کنند. اما حداکثر برد آنها با يک باتري کامل هنوز محدود است و زماني هم که باتري خالي مي شود بايد براي شارژ کامل آن ساعت ها انتظار کشيد.
با وجود همه اين مشکلات، اکثر خودروسازان به توسعه نوعي خودروي برقي مشغول اند.
خودروي Leaf که يک خودروي هاچ بک خانوادگي ژاپني تمام برقي است، در ماه مارس به قيمت 23990 پوند که شامل يک کمک هزينه 5000 پوندي دولتي نيز مي شود، به بازار عرضه شد، نيسان اين خودرو را سرآغازي تازه در اتومبيل سواري ناميده است، اما نکته عجيب اينجا است که پس از سواري با Leaf به نظر مي رسد اين سرآغاز جديد تقريباً هيچ تفاوتي با سرآغاز قديمي ندارد. رانندگي با Leaf اگر نگوييم که از رقباي غير برقي اش ساده تر است، حداقل به همان سادگي است.
پدال گاز را فشار دهيد تا باتري يون ليتيومي 250 کيلوگرمي جريان را به موتور الکتريکي 107 اسب بخاري که چرخ هاي جلو را به حرکت در مي آورد، منتقل کند. Leaf به ويژه تا سرعت 40 مايل در ساعت شتاب خوبي دارد. زمان رسيدن سرعت آن از صفر تا 60 مايل در ساعت، 12 ثانيه است. حداکثر سرعت آن 90 مايل در ساعت و برد آن نيز 100 مايل است که نيسان ادعا مي کند بيش از ميزان متوسط رفت و آمدهاي روزانه مي باشد. با اين حال برداين خودرو هنوز محدوديتي جدي به حساب مي آيد. کلاً چند نفر را مي شناسيد که هرگز بيش از 100 مايل رانندگي نکنند؟ اين مسأله استفاده از خودروهاي برقي را فعلاً به خانواده هايي که بيش از يک خودرو دارند، محدود مي کند. البته در حال حاضر تمرکز بيشتر نوآوري ها بر روي فناوري باتري است.
اگر براي رانندگي در لندن يک خودروي برقي بخريد، از پرداخت هزينه طرح ترافيک معاف خواهيد شد و مي توانيد به رايگان در اکثر محل هاي مجهز به پارکومتر پارک کنيد. شارژ کردن خودرو کمي پيچيده تر است. محله هاي پارکي وجود دارند که به شما امکان شارژ رايگان مي دهند ولي بايد هزينه پارک کردن در آن محل را بپردازيد. محل هايي نيز هستند که پارک در آنها رايگان است ولي بايد هزينه شارژ خودرو را بپردازيد.
خطر خرابکاري در محل هاي شارژ نيز وجود دارد که Fulton Innovation با سيستم شارژ بي سيم eCoupled خود راه حلي براي آن ارائه کرده است. اين فناوري به جاي کابل از القاي مغناطيسي همنوا براي انتقال الکتريسيته از طريق يک ميدان مغناطيسي استفاده مي کند. براي برقراري اتصال يک سيم پيچ در شارژ با سيم پيچي در دريافت کننده همنوا مي شوند و از اين طريق جريان منتقل مي گردد. حسن سيستم eCoupled در اين است که همه تجهيزات درون زمين نصب شده اند و چيزي براي خراب کردن وجود ندارد. نيازي نيست که راننده کابلي را به خودرو متصل کند، کافي است خودرو را پارک کند تا شارژ شود. البته هنوز مسأله اينکه چه کسي بايد هزينه نصب اين تجهيزات را پرداخت کند و پس از انجام سرمايه گذاري چگونه اين سرمايه باز خواهد گشت، باقي است. آيا مانند پمپ هاي بنزين شاهد افزايش قيمت شارژ الکتريکي نيز خواهيم بود؟
نکته ديگري که بايد در مورد خودروهاي برقي به خاطر داشته باشيد اين است که آنها کاملاً هم فاقد انتشار آلاينده نيستند. ممکن است هنگام حرکت هيچ آلاينده اي توليد نکنند ولي برقي که باتري ها را شارژ مي کند بايد از جايي فراهم شود و بخش اعظم آن از نيروگاه هايي تأمين مي شود که نوعي سوخت فسيلي را مي سوزانند. سپس دو مسأله آلودگي هاي کارخانه هاي توليد باتري و دور انداختن باتري ها پس از پايان عمر مفيد آنها پيش مي آيد. برنامه هايي براي دادن عمري دوباره به اين باتري ها و استفاده از آنها براي ذخيره انرژي توليد شده توسط منابع تجديدپذيري مانند آسياب هاي بادي وجود دارد. ممکن است باتري اي که 50 درصد شارژ را نگه مي دارد در خودرو استفاده چنداني نداشته باشد ولي مي توان از تعداد بسيار زيادي از اين باتري ها، براي ذخيره برق در زمان هاي اوج مصرف استفاده کرد.
به همين دليل است که رنو خودروي برقي Fluence خود را مي فروشد ولي باتري آن را به مبلغ حدودا 70 دلار در ماه اجاره مي دهد. به اين طريق رنو مسئول تعويض باتري هاي در حال ضعيف شدن و بازيافت باتري هاي کهنه است، بنابراين با هزينه اي که مي پردازيد ديگر لازم نيست نگران کاهش برد خودرويتان باشيد.
در حال حاضر رانندگي با يک خودروي برقي براي داشتن وجداني آسوده در مورد محيط زيست کافي نيست. با اين وجود فناوري رشدي سريع دارد و خودروهاي برقي نيز مي خواهند بخشي بزرگ از اتومبيل سواري پاک تر و بادوام تر آينده باشند.
شرکت انگليسي Riversimple مدتي روي خودرويي با پيل سوختي هيدروژني کار مي کند. آنها در سال 2009 يک نمونه واقعي دونفره شهري از آن ساختند. Riversimple با موتوري الکتريکي که تک تک چرخ ها را به حرکت در مي آورد، سرعتي معادل حداکثر 50 مايل درساعت و بردي حدوداً 240 کيلومتري دارد.
Riversimple علاوه بر پيل سوختي با استفاده از سيستم ترمز باززا نيرويي را که در حين ترمز گرفتن هدر مي رفت، بازيابي و آن را در انبوهي از فراخازن ها ذخيره مي کند.
از اين انرژي مي توان به روشي شبيه به سيستم KERS در اتومبيل هاي مسابقه اي فرمول يک، براي شتاب گيري خودرو استفاده کرد. بنابراين موقع فشار دادن پدال ترمز انرژي ارزشمند توليد شده در پيل سوختي را هدر نخواهيد داد.
Riversimple با تأمين 30 خودروي پيل سوختي، در آزمايشي با شوراي شهر لستر شرکت کرد. شوراي شهر لستر در اين آزمايش 12 ماهه به منظور ترويج حمل و نقل سبز، اين خودروها را به افراد و بنگاه ها اجاره خواهد داد. شکل (2)
سازندگان خودرو نه تنها با اين ايده که سيستم هاي درون خودرو بايد همان کارکردهاي تلفن هاي هوشمند را ارائه دهند، موافق اند بلکه فاصله چنداني نيز با پياده سازي آن ندارند.
ب.ام.و با سيستم ConnectedDrive خود در سال 2008 پيشگام اتصال درون خودرو بود. با وجودي که اين سيستم تنها امکان دسترسي به پورتال ب.ام.و را فراهم مي کرد، اما باز هم بسيار مفيد بود. يکي از ويژگي هاي خاص آن امکان جستجو به دنبال يک مسير درون نقشه گوگل در کامپيوتر و ارسال آن به سيستم ناوبري ماهواره اي خودرو بود.
شرايط نسبت به نخستين روزهاي معرفي ConnectedDrive پيشرفت هاي قابل ملاحظه اي کرده است.
امروزه هم ب.ام.و و هم آئودي با سيستم هاي درون خودرويشان امکان اتصال پرسرعت به اينترنت را از طريق اتصال 3G فراهم مي کنند. هر دو سيستم به سرنشينان اجازه مي دهند که از طريق ايجاد يک فضاي Wi-Fiبه طور مشترک از اتصال اينترنت استفاده کنند. بنابراين اگر شما بر روي صندلي مسافر در حال کار با لپ تاپ تان هستيد، مي توانيد با استفاده از Wi-Fi از اينترنت نيز استفاده کنيد.
در گذشته ماهيت انحصاري اين سيستم ها از سرعت پيشرفت آنها مي کاست اما به نظر مي رسد با دنباله روي فناوري هاي داخل خودرو از تلفن هاي هوشمند، اين وضعيت نيز تغيير کند.
شرکت Saab اخيراً اعلام کرده است که پلت فرم جديد IQon از سيستم عامل اندرويد گوگل استفاده خواهد کرد و اين بدان معناست که IQon را نيز مي توان مانند تلفن ها و کامپيوترهاي لوحي اندرويدي در طول زمان به روز کرد و برنامه سازان نيز به ساخت برنامه هاي خاص سيستم هاي درون خودرو ترغيب مي شوند. Saab ايجاد يک فروشگاه نرم افزار براي IQon را تأييد کرده ولي اعلام نموده است که از بازار استاندارد اندرويد براي تلفن هاي هوشمند استفاده نخواهد کرد.
يکي از دلايل اين تصميم اين است که نرم افزارهاي موجود در بازار اندرويد براي تلفن هاي همراه طراحي شده اند نه سيستم هاي خودرو، ولي علاوه بر اين Saab مي خواهد تمامي نرم افزارها را پيش از عرضه به کاربران IQon تأييد کند.
حتي در صورت پذيرفته شدن اندرويد توسط ساير خودروسازان نيز اين امر به طور خودکار منجر به ايجاد يک پلت فرم واحد براي سيستم هاي درون خودرو نخواهد شد، مگر اينکه استانداردهايي براي آن تعريف شود.
حتي سازندگان تلفن هاي هوشمند نيز عادت دارند سيستم هاي عامل متن بازي مانند اندرويد را دستکاري کنند، بنابراين دليلي وجود ندارد که تصور کنيم سازندگان خودروسازان چنين کاري نخواهند کرد.
يکي ديگر از الزامات، وجود سخت افزاري است که بتواند سيستم عاملي پيچيده و برنامه هاي متعددي را اجرا کند. خوشبختانه اين قطعه پازل در جاي خود قرار دارد زيرا شرکت هايي چون اينتل و ان ويديا مدتهاست تمرکز شديدي بر ساخت سخت افزارهاي توکاري داشته اند که براي استفاده در نسل هاي بعدي سيستم هاي داخل خودرو بسيار مناسب اند.
پردازنده هاي Atom اينتل براي سيستم هاي داخل خودرو کاملاً مناسب اند، زيرا پيش از اين شايستگي خود را در نت بوک ها و دستگاه هاي لوحي ثابت کرده اند. پلت فرم Tegra 2 ان ويديا نيز به همين اندازه براي صنعت خودرو جذابيت دارد. اين مسأله در نمايشگاه CES ژانويه که در آن آئودي اعلام کرد نسل بعدي سيستم هاي MMI خود را مبتني بر پلت فرم جديد ان ويديا خواهد ساخت، نيز مشخص بود.
حسن پلت فرم هاي سخت افزاري مانند Atom و Tegra در امکان ارتقا آنها است. تاکنون سيستم هاي داخل خودرو طراحي و ساخته مي شدند و تا زماني که به طور کلي تعويض شوند، همان کارها را انجام مي دادند.
مي توان با به روز رساني سيستم هاي مبتني بر سخت افزارهاي توانمندتر ويژگي هاي جديدي به آنها افزود، و به دليل وجود اتصال اينترنت در داخل خودرو حتي لازم نيست براي اينکار خودرو را تا تعميرگاه ببريم. شکل (3)
علاوه براين My Ford Mobile مي تواند شيوه رانندگي شما را ثبت کند و بر اساس ميزان سبز بودن به شما امتياز دهد. اين داده ها براي هر کليد منحصر به فرد هستند، بنابراين مي توان براي هر راننده آنها را سفارشي نمود. اگر براي شما حفظ محيط زيست انگيزه کافي براي کمتر گاز دادن به حساب نمي آيد، اين سرويس تخميني از صرفه جويي مالي حاصل از کمتر فشار دادن پدال گاز را نيز ارائه مي کند. هر چقدر سبزتر باشيد، پول بيشتري هم صرفه جويي مي کنيد.
پيش بيني اينکه فناوري هاي درون خودروي آينده دقيقاً چه امکاناتي را ارائه مي دهند، مشکل است اما با يک اتصال پرسرعت اينترنت، يک پلت فرم سخت افزاري قدرتمند و يک سيستم عامل همه منظوره هر کاري ممکن است. شکل (4)
اتومبيل هاي مدرن ويژگي هاي بسياري دارند که براي ساده تر و ايمن تر کردن سفر شما طراحي شده اند. مثلاً سيستم کنترل سرعت سازگار شونده، نه تنها جلوي عبور شما از حداکثر سرعت را مي گيرد بلکه فاصله ايمن ميان شما و اتومبيل جلويي را نيز حفظ مي کند.
به طور مشابه سيستم هاي هشدار تغيير مسير طراحي شده اند تا هنگام انحراف خودرو از مسير فعلي به راننده هشدار دهند. در صورت استفاده از راهنما، سيستم متوجه عمدي بودن تغيير مسير شده و فعال نمي گردد. ايده پشت اين سيستم آن است که وقتي حواس راننده پرت مي شود يا به خواب مي رود، از او مراقبت کند. برخي از سيستم ها هم زمان با هشدار صوتي، صندلي راننده را نيز به لرزش در مي آورند تا توجه او را جلب کنند. سيستم هاي تغيير مسير پيشرفته تر حتي سعي مي کنند بدون دخالت راننده خودرو را به مسير اوليه بازگردانند، به طوري که انگار آنها دارند رانندگي مي کنند.
تمامي اين ويژگي ها به وجود راننده احتياج دارند، اما خودروهاي بدون نياز به دخالت راننده نيز مدتي است که ساخته شده اند و روز به روز نيز هوشمندتر مي شوند.
تيم دانشگاه استنفورد پس از مسابقه نيز ارتباطش را با آئودي حفظ کرد و به آنها در ساخت پيشرفته ترين خودروي رباتيکي که تاکنون ساخته شده، ياري رساند.
آئودي تصميم گرفت خودروي خودکار TT-S خود را براي نخستين بار در حين بالا رفتن از قله پايکس که از مشهورترين مسيرهاي تپه نوردي جهان است، به نمايش گذارد. مسابقه تپه نوردي قله پايکس هر سال 150 شرکت کننده و صدها تماشاچي دارد و از محبوب ترين رويدادهاي از اين نوع در جهان به شمار مي رود.
آئودي توانست اين چالش بدون شک ترسناک را با موفقيت به پايان برساند. درست است که اين کار در 27 دقيقه انجام شد و رکورد رسيدن به قله تقريباً 10 دقيقه است، اما اين مسأله چيزي از دستاوردهاي آئودي کم نمي کند. آئودي و تيم دانشگاه استنفورد ثابت کردند که خودروهاي رباتيک خودکار يک واقعيت بالقوه اند نه وسيله اي متعلق به داستان علمي تخيلي صرف.
درون خودرو با وجود سيستم ناوبري ماهواره اي، کنترل صوتي و گزينه هاي صوتي و تصويري متعددي که اکثراً راننده ها نمي دانند چه استفاده اي دارد، به اندازه اتاق نشيمن خانه تان سرگرم کننده و به اندازه دفتر کارتان مملو از اطلاعات شده است. با مجهز شدن خودروها به اتصال اينترنت پرسرعت، سطح کارکرد در ماه ها و سال هاي آينده رو به افزايش است.
سوخت مورد استفاده نيز با راه يافتن خودروهاي هيبريدي به فهرست محصولات تمامي خودروسازان، در حال تغييراست. وسايل نقليه تمام برقي نيز بيشتر و کاربردي تر شده اند و به نظر مي رسد خودروهايي که از پيل سوختي هيدروژني استفاده مي کنند نيز در آينده نزديک جاي خود را باز خواهند کرد.
آئودي به طور قاطعانه اثبات کرد که خودروهاي رباتيک واقعيتي هستند که براي رسيدن به توليد انبوه تنها به زمان احتياج دارند. اگر هميشه آرزو داشته ايد که مسير را به خودرو بگوييد و سپس تا رسيدن به مقصد چرتي بزنيد، شايد ديگر رويايتان خيلي با واقعيت فاصله نداشته باشد.
اما در حالي که فناوري دارد به نقطه اي مي رسد که بتواند به طور کامل کنترل را بر عهده گيرد، شايد زمان آن رسيده باشد که فکر کنيم آيا واقعاً مي خواهيم خودرو ها بدون هيچ ورودي از جانب ما خودشان را برانند، نگهداري کنند و به طور کلي خودشان کارهاي خودشان را انجام دهند؟
خودرو همواره با کمک به راننده براي اينکه بتواند به هر کجا مي خواهد برود، نمادي از آزادي بوده است. لذت ناب رانندگي را نيز نبايد فراموش کرد. آيا اگر خودرو تمام کنترل را از ما بگيرد، به جاي يک تجربه يا لذت تنها به يک روش حمل و نقل ديگر تبديل نخواهد شد؟ شکل (7)
آنها گران هم هستند. يک باتري 16 کيلووات ساعتي مانند آنچه درخودروي هيبريدي آينده امپرا يعني Vauxhaull استفاده شده است، در منطقه قيمتي حدوداً 20000 پوندي دارد. ايراد ديگر اينجاست که چگالي انرژي اين باتري ها حتي به اندازه يک شکلات يا کره بادام زميني هم نيست، چه رسد به بنزين. باتري امپرا 182 کيلوگرم وزن دارد ولي برد آن حدوداً 40 مايل است و شارژ مجدد آن با برق 240 ولتي استاندارد انگلستان 3 ساعت طول مي کشد.
فسفات آهن، يکي ديگر از فناوري آينده دار است. حاصل ترکيب کاتد فسفات آهن با خواص شيميايي يون ليتيوم، باتري هايي با ويژگي هايي نويدبخش از جمله عمر طولاني خواهد بود.
جو لو گروسو مدير مهندسي بخش سيستم هاي کاملاً مبتني بر باتري جنرال موتورز مي گويد: "فسفات آهن پايدار ارزان و پايداراست و خواص دمايي خوبي دارد. "لوگروسو خود طرفدار کاتودهاي يون ليتيوم با پوشش فويل آلومينيومي است ولي مي گويد "آنها نسبت به عدم خلوص حساس هستند و تاکنون از لحاظ قيمت يا کارآيي مزيتي نداشته اند." بعضي از فناوري هاي جديد مانند تيتانات ليتيوم و يا جديدترين باتري هاي لانه زنبوري ساخته شده در دانشگاه ايلينويز نويدبخش زمان شارژ مجددي سريع هستند ولي قيمت شان گران است و راه درازي تا توليد دارند.
Transition بيش از آنکه هواپيمايي باشد که مي تواند در جاده نيز حرکت کند، طوري طراحي شده تا در پارکينگ خانه شما جاي گيرد و بتواند در هر پمپ بنزيني سوخت گيري کند.
درون Transition چيزي بين يک هواپيما و يک اتومبيل است. کنترل کننده اصلي به جاي دسته به شکل فرمان اتومبيل است. اما مهم ترين جنبه طراحي اين است که براي تبديل وضعيت از خودرو به هواپيما و بالعکس نيازي به پياده شدن از آن نيست. تمامي کنترل هاي تغيير وضعيت درون کابين قرار دارند و يک رابط لمسي، فرآيند را تا حد امکان ساده مي کند.
Transition با برد پرواز 500 مايلي، قطعاً يک وسيله حمل و نقل انعطاف پذير به حساب مي آيد ولي متأسفانه براي پرواز هنوز هم به يک باند نياز داريد و نمي توانيد براي فرار از ترافيک از آن استفاده کنيد.
اگر به خودرويي نياز داريد که در آب هم حرکت کند، گزينه هاي زيادي داريد. تعداد خودروهاي آبي - خاکي موجود در بازار به شکل تعجب آوري بالا است، اما اگر خودرويي مي خواهيد که هم در خشکي و هم در آب به سرعت برق و باد حرکت کند بايد نگاهي به Python بياندازيد.
Python توسط شرکت آمريکايي WaterCar که متخصص ساخت خودروهاي آبي - خاکي است. ساخته شد. اين خودرو از نظر ظاهر به يک وانت پيکاپ آمريکايي شباهت دارد ولي به دليل دو موتوره بودن حجم باري که مي تواند حمل کند بسيار محدود است.
Python براي حرکت در جاده مانند خودروي اسپرت Corvette شورولت از يک موتور بنزيني V8 استفاده مي کند. اين خودرو با دسته گاز 640 اسب بخاري خود در 4,5ثانيه از سرعت صفر به 60 مايل در ساعت مي رسد و حداکثر سرعت آن نيز 125مايل در ساعت است. سرعت Python در آب به لطف موتور جت 500 اسب بخاري آن به 50 مايل در ساعت مي رسد.
با ورود Python به آب چرخ ها به درون قوس ها جمع مي شوند تا خودرو درون آب شناور شود. سپس با روشن کردن موتور جت و فشار پدال گاز، Python مانند هر قايق تندروي ديگري به حرکت درمي آيد.
براي خريد Python بايد جيب هاي پرپولي داشته باشيد. زيرا قيمت ها از حدود 150000 پوند شروع مي شوند. از آنجا که توليد هر Python به صورت سفارشي انجام مي شود، ممکن است قيمت بسته به سليقه و ترجيحات شما به شدت از اين رقم بالاتر رود.
فناوري درون خودرو نيز پيشرفتي نجومي (نمايي) داشته است. ما وجود ابزارهاي الکترونيکي (گجت هاي) متعدد درون خودرو را امري بديهي مي دانيم، اما بسياري از آنها تنها در چند سال اخير پديدار شده اند. از زماني که ايده حرکت خودکار خودرو به سمت مقصد، ايده اي فانتزي به حساب مي آمد زمان زيادي نمي گذرد. اما امروزه وجود سيستم هاي ناوبري ماهواره اي حتي در خودروهاي متوسط نيز به يک استاندارد تبديل شده است.
بنابراين گام بعدي اين اتومبيل هاي معمولي چيست؟ با شتاب گرفتن همگرايي ميان صنايع اتومبيل سازي و فناوري، ممکن است آنچه که امروز به عنوان خودروي آينده تصور مي شود، زودتر از آنچه فکر مي کنيد، در نمايشگاه اتومبيل محل به نمايش درآيد.
واقعيت جايگزين
معمولاً خودروهاي هيبريدي نسبت به خودروهاي سوختي متداول قيمت بالاتري دارند و هميشه نيز کاهش چشم گيري در انتشار دي اکسيد کربن آنها ديده نمي شود. جديدترين خودروهاي زيست ديزلي معمولاً نسبت به خودروهاي هيبريدي مشابه دي اکسيد کربن کمتري توليد مي کنند و همين مسأله موجب لغو تخفيف مالياتي خودروهاي هيبريدي شده است. طرح ترافيک لندن هم ديگر به نفع خودروهاي هيبريدي نيست و فارق از منبع سوخت مصرفي، تخفيف به خودروهايي تعلق مي گيرد که در هر کيلومتر کمتر از 100 گرم CO2 توليد کنند.
به نظر مي رسد آينده متعلق به خودروهاي برقي است که نه سوخت فسيلي مي سوزانند و نه هيچ آلاينده اي از خود منتشر مي کنند. اما حداکثر برد آنها با يک باتري کامل هنوز محدود است و زماني هم که باتري خالي مي شود بايد براي شارژ کامل آن ساعت ها انتظار کشيد.
با وجود همه اين مشکلات، اکثر خودروسازان به توسعه نوعي خودروي برقي مشغول اند.
خودروي Leaf که يک خودروي هاچ بک خانوادگي ژاپني تمام برقي است، در ماه مارس به قيمت 23990 پوند که شامل يک کمک هزينه 5000 پوندي دولتي نيز مي شود، به بازار عرضه شد، نيسان اين خودرو را سرآغازي تازه در اتومبيل سواري ناميده است، اما نکته عجيب اينجا است که پس از سواري با Leaf به نظر مي رسد اين سرآغاز جديد تقريباً هيچ تفاوتي با سرآغاز قديمي ندارد. رانندگي با Leaf اگر نگوييم که از رقباي غير برقي اش ساده تر است، حداقل به همان سادگي است.
پدال گاز را فشار دهيد تا باتري يون ليتيومي 250 کيلوگرمي جريان را به موتور الکتريکي 107 اسب بخاري که چرخ هاي جلو را به حرکت در مي آورد، منتقل کند. Leaf به ويژه تا سرعت 40 مايل در ساعت شتاب خوبي دارد. زمان رسيدن سرعت آن از صفر تا 60 مايل در ساعت، 12 ثانيه است. حداکثر سرعت آن 90 مايل در ساعت و برد آن نيز 100 مايل است که نيسان ادعا مي کند بيش از ميزان متوسط رفت و آمدهاي روزانه مي باشد. با اين حال برداين خودرو هنوز محدوديتي جدي به حساب مي آيد. کلاً چند نفر را مي شناسيد که هرگز بيش از 100 مايل رانندگي نکنند؟ اين مسأله استفاده از خودروهاي برقي را فعلاً به خانواده هايي که بيش از يک خودرو دارند، محدود مي کند. البته در حال حاضر تمرکز بيشتر نوآوري ها بر روي فناوري باتري است.
اگر براي رانندگي در لندن يک خودروي برقي بخريد، از پرداخت هزينه طرح ترافيک معاف خواهيد شد و مي توانيد به رايگان در اکثر محل هاي مجهز به پارکومتر پارک کنيد. شارژ کردن خودرو کمي پيچيده تر است. محله هاي پارکي وجود دارند که به شما امکان شارژ رايگان مي دهند ولي بايد هزينه پارک کردن در آن محل را بپردازيد. محل هايي نيز هستند که پارک در آنها رايگان است ولي بايد هزينه شارژ خودرو را بپردازيد.
خطر خرابکاري در محل هاي شارژ نيز وجود دارد که Fulton Innovation با سيستم شارژ بي سيم eCoupled خود راه حلي براي آن ارائه کرده است. اين فناوري به جاي کابل از القاي مغناطيسي همنوا براي انتقال الکتريسيته از طريق يک ميدان مغناطيسي استفاده مي کند. براي برقراري اتصال يک سيم پيچ در شارژ با سيم پيچي در دريافت کننده همنوا مي شوند و از اين طريق جريان منتقل مي گردد. حسن سيستم eCoupled در اين است که همه تجهيزات درون زمين نصب شده اند و چيزي براي خراب کردن وجود ندارد. نيازي نيست که راننده کابلي را به خودرو متصل کند، کافي است خودرو را پارک کند تا شارژ شود. البته هنوز مسأله اينکه چه کسي بايد هزينه نصب اين تجهيزات را پرداخت کند و پس از انجام سرمايه گذاري چگونه اين سرمايه باز خواهد گشت، باقي است. آيا مانند پمپ هاي بنزين شاهد افزايش قيمت شارژ الکتريکي نيز خواهيم بود؟
نکته ديگري که بايد در مورد خودروهاي برقي به خاطر داشته باشيد اين است که آنها کاملاً هم فاقد انتشار آلاينده نيستند. ممکن است هنگام حرکت هيچ آلاينده اي توليد نکنند ولي برقي که باتري ها را شارژ مي کند بايد از جايي فراهم شود و بخش اعظم آن از نيروگاه هايي تأمين مي شود که نوعي سوخت فسيلي را مي سوزانند. سپس دو مسأله آلودگي هاي کارخانه هاي توليد باتري و دور انداختن باتري ها پس از پايان عمر مفيد آنها پيش مي آيد. برنامه هايي براي دادن عمري دوباره به اين باتري ها و استفاده از آنها براي ذخيره انرژي توليد شده توسط منابع تجديدپذيري مانند آسياب هاي بادي وجود دارد. ممکن است باتري اي که 50 درصد شارژ را نگه مي دارد در خودرو استفاده چنداني نداشته باشد ولي مي توان از تعداد بسيار زيادي از اين باتري ها، براي ذخيره برق در زمان هاي اوج مصرف استفاده کرد.
به همين دليل است که رنو خودروي برقي Fluence خود را مي فروشد ولي باتري آن را به مبلغ حدودا 70 دلار در ماه اجاره مي دهد. به اين طريق رنو مسئول تعويض باتري هاي در حال ضعيف شدن و بازيافت باتري هاي کهنه است، بنابراين با هزينه اي که مي پردازيد ديگر لازم نيست نگران کاهش برد خودرويتان باشيد.
در حال حاضر رانندگي با يک خودروي برقي براي داشتن وجداني آسوده در مورد محيط زيست کافي نيست. با اين وجود فناوري رشدي سريع دارد و خودروهاي برقي نيز مي خواهند بخشي بزرگ از اتومبيل سواري پاک تر و بادوام تر آينده باشند.
پيل سوختي
شرکت انگليسي Riversimple مدتي روي خودرويي با پيل سوختي هيدروژني کار مي کند. آنها در سال 2009 يک نمونه واقعي دونفره شهري از آن ساختند. Riversimple با موتوري الکتريکي که تک تک چرخ ها را به حرکت در مي آورد، سرعتي معادل حداکثر 50 مايل درساعت و بردي حدوداً 240 کيلومتري دارد.
Riversimple علاوه بر پيل سوختي با استفاده از سيستم ترمز باززا نيرويي را که در حين ترمز گرفتن هدر مي رفت، بازيابي و آن را در انبوهي از فراخازن ها ذخيره مي کند.
از اين انرژي مي توان به روشي شبيه به سيستم KERS در اتومبيل هاي مسابقه اي فرمول يک، براي شتاب گيري خودرو استفاده کرد. بنابراين موقع فشار دادن پدال ترمز انرژي ارزشمند توليد شده در پيل سوختي را هدر نخواهيد داد.
Riversimple با تأمين 30 خودروي پيل سوختي، در آزمايشي با شوراي شهر لستر شرکت کرد. شوراي شهر لستر در اين آزمايش 12 ماهه به منظور ترويج حمل و نقل سبز، اين خودروها را به افراد و بنگاه ها اجاره خواهد داد. شکل (2)
خودروهاي متصل
سازندگان خودرو نه تنها با اين ايده که سيستم هاي درون خودرو بايد همان کارکردهاي تلفن هاي هوشمند را ارائه دهند، موافق اند بلکه فاصله چنداني نيز با پياده سازي آن ندارند.
ب.ام.و با سيستم ConnectedDrive خود در سال 2008 پيشگام اتصال درون خودرو بود. با وجودي که اين سيستم تنها امکان دسترسي به پورتال ب.ام.و را فراهم مي کرد، اما باز هم بسيار مفيد بود. يکي از ويژگي هاي خاص آن امکان جستجو به دنبال يک مسير درون نقشه گوگل در کامپيوتر و ارسال آن به سيستم ناوبري ماهواره اي خودرو بود.
شرايط نسبت به نخستين روزهاي معرفي ConnectedDrive پيشرفت هاي قابل ملاحظه اي کرده است.
امروزه هم ب.ام.و و هم آئودي با سيستم هاي درون خودرويشان امکان اتصال پرسرعت به اينترنت را از طريق اتصال 3G فراهم مي کنند. هر دو سيستم به سرنشينان اجازه مي دهند که از طريق ايجاد يک فضاي Wi-Fiبه طور مشترک از اتصال اينترنت استفاده کنند. بنابراين اگر شما بر روي صندلي مسافر در حال کار با لپ تاپ تان هستيد، مي توانيد با استفاده از Wi-Fi از اينترنت نيز استفاده کنيد.
در گذشته ماهيت انحصاري اين سيستم ها از سرعت پيشرفت آنها مي کاست اما به نظر مي رسد با دنباله روي فناوري هاي داخل خودرو از تلفن هاي هوشمند، اين وضعيت نيز تغيير کند.
شرکت Saab اخيراً اعلام کرده است که پلت فرم جديد IQon از سيستم عامل اندرويد گوگل استفاده خواهد کرد و اين بدان معناست که IQon را نيز مي توان مانند تلفن ها و کامپيوترهاي لوحي اندرويدي در طول زمان به روز کرد و برنامه سازان نيز به ساخت برنامه هاي خاص سيستم هاي درون خودرو ترغيب مي شوند. Saab ايجاد يک فروشگاه نرم افزار براي IQon را تأييد کرده ولي اعلام نموده است که از بازار استاندارد اندرويد براي تلفن هاي هوشمند استفاده نخواهد کرد.
يکي از دلايل اين تصميم اين است که نرم افزارهاي موجود در بازار اندرويد براي تلفن هاي همراه طراحي شده اند نه سيستم هاي خودرو، ولي علاوه بر اين Saab مي خواهد تمامي نرم افزارها را پيش از عرضه به کاربران IQon تأييد کند.
حتي در صورت پذيرفته شدن اندرويد توسط ساير خودروسازان نيز اين امر به طور خودکار منجر به ايجاد يک پلت فرم واحد براي سيستم هاي درون خودرو نخواهد شد، مگر اينکه استانداردهايي براي آن تعريف شود.
حتي سازندگان تلفن هاي هوشمند نيز عادت دارند سيستم هاي عامل متن بازي مانند اندرويد را دستکاري کنند، بنابراين دليلي وجود ندارد که تصور کنيم سازندگان خودروسازان چنين کاري نخواهند کرد.
يکي ديگر از الزامات، وجود سخت افزاري است که بتواند سيستم عاملي پيچيده و برنامه هاي متعددي را اجرا کند. خوشبختانه اين قطعه پازل در جاي خود قرار دارد زيرا شرکت هايي چون اينتل و ان ويديا مدتهاست تمرکز شديدي بر ساخت سخت افزارهاي توکاري داشته اند که براي استفاده در نسل هاي بعدي سيستم هاي داخل خودرو بسيار مناسب اند.
پردازنده هاي Atom اينتل براي سيستم هاي داخل خودرو کاملاً مناسب اند، زيرا پيش از اين شايستگي خود را در نت بوک ها و دستگاه هاي لوحي ثابت کرده اند. پلت فرم Tegra 2 ان ويديا نيز به همين اندازه براي صنعت خودرو جذابيت دارد. اين مسأله در نمايشگاه CES ژانويه که در آن آئودي اعلام کرد نسل بعدي سيستم هاي MMI خود را مبتني بر پلت فرم جديد ان ويديا خواهد ساخت، نيز مشخص بود.
حسن پلت فرم هاي سخت افزاري مانند Atom و Tegra در امکان ارتقا آنها است. تاکنون سيستم هاي داخل خودرو طراحي و ساخته مي شدند و تا زماني که به طور کلي تعويض شوند، همان کارها را انجام مي دادند.
مي توان با به روز رساني سيستم هاي مبتني بر سخت افزارهاي توانمندتر ويژگي هاي جديدي به آنها افزود، و به دليل وجود اتصال اينترنت در داخل خودرو حتي لازم نيست براي اينکار خودرو را تا تعميرگاه ببريم. شکل (3)
افزايش قدرت
علاوه براين My Ford Mobile مي تواند شيوه رانندگي شما را ثبت کند و بر اساس ميزان سبز بودن به شما امتياز دهد. اين داده ها براي هر کليد منحصر به فرد هستند، بنابراين مي توان براي هر راننده آنها را سفارشي نمود. اگر براي شما حفظ محيط زيست انگيزه کافي براي کمتر گاز دادن به حساب نمي آيد، اين سرويس تخميني از صرفه جويي مالي حاصل از کمتر فشار دادن پدال گاز را نيز ارائه مي کند. هر چقدر سبزتر باشيد، پول بيشتري هم صرفه جويي مي کنيد.
پيش بيني اينکه فناوري هاي درون خودروي آينده دقيقاً چه امکاناتي را ارائه مي دهند، مشکل است اما با يک اتصال پرسرعت اينترنت، يک پلت فرم سخت افزاري قدرتمند و يک سيستم عامل همه منظوره هر کاري ممکن است. شکل (4)
چه کسي مسئول است؟
اتومبيل هاي مدرن ويژگي هاي بسياري دارند که براي ساده تر و ايمن تر کردن سفر شما طراحي شده اند. مثلاً سيستم کنترل سرعت سازگار شونده، نه تنها جلوي عبور شما از حداکثر سرعت را مي گيرد بلکه فاصله ايمن ميان شما و اتومبيل جلويي را نيز حفظ مي کند.
به طور مشابه سيستم هاي هشدار تغيير مسير طراحي شده اند تا هنگام انحراف خودرو از مسير فعلي به راننده هشدار دهند. در صورت استفاده از راهنما، سيستم متوجه عمدي بودن تغيير مسير شده و فعال نمي گردد. ايده پشت اين سيستم آن است که وقتي حواس راننده پرت مي شود يا به خواب مي رود، از او مراقبت کند. برخي از سيستم ها هم زمان با هشدار صوتي، صندلي راننده را نيز به لرزش در مي آورند تا توجه او را جلب کنند. سيستم هاي تغيير مسير پيشرفته تر حتي سعي مي کنند بدون دخالت راننده خودرو را به مسير اوليه بازگردانند، به طوري که انگار آنها دارند رانندگي مي کنند.
تمامي اين ويژگي ها به وجود راننده احتياج دارند، اما خودروهاي بدون نياز به دخالت راننده نيز مدتي است که ساخته شده اند و روز به روز نيز هوشمندتر مي شوند.
تيم دانشگاه استنفورد پس از مسابقه نيز ارتباطش را با آئودي حفظ کرد و به آنها در ساخت پيشرفته ترين خودروي رباتيکي که تاکنون ساخته شده، ياري رساند.
آئودي تصميم گرفت خودروي خودکار TT-S خود را براي نخستين بار در حين بالا رفتن از قله پايکس که از مشهورترين مسيرهاي تپه نوردي جهان است، به نمايش گذارد. مسابقه تپه نوردي قله پايکس هر سال 150 شرکت کننده و صدها تماشاچي دارد و از محبوب ترين رويدادهاي از اين نوع در جهان به شمار مي رود.
آئودي توانست اين چالش بدون شک ترسناک را با موفقيت به پايان برساند. درست است که اين کار در 27 دقيقه انجام شد و رکورد رسيدن به قله تقريباً 10 دقيقه است، اما اين مسأله چيزي از دستاوردهاي آئودي کم نمي کند. آئودي و تيم دانشگاه استنفورد ثابت کردند که خودروهاي رباتيک خودکار يک واقعيت بالقوه اند نه وسيله اي متعلق به داستان علمي تخيلي صرف.
به کجا مي رويم؟
درون خودرو با وجود سيستم ناوبري ماهواره اي، کنترل صوتي و گزينه هاي صوتي و تصويري متعددي که اکثراً راننده ها نمي دانند چه استفاده اي دارد، به اندازه اتاق نشيمن خانه تان سرگرم کننده و به اندازه دفتر کارتان مملو از اطلاعات شده است. با مجهز شدن خودروها به اتصال اينترنت پرسرعت، سطح کارکرد در ماه ها و سال هاي آينده رو به افزايش است.
سوخت مورد استفاده نيز با راه يافتن خودروهاي هيبريدي به فهرست محصولات تمامي خودروسازان، در حال تغييراست. وسايل نقليه تمام برقي نيز بيشتر و کاربردي تر شده اند و به نظر مي رسد خودروهايي که از پيل سوختي هيدروژني استفاده مي کنند نيز در آينده نزديک جاي خود را باز خواهند کرد.
آئودي به طور قاطعانه اثبات کرد که خودروهاي رباتيک واقعيتي هستند که براي رسيدن به توليد انبوه تنها به زمان احتياج دارند. اگر هميشه آرزو داشته ايد که مسير را به خودرو بگوييد و سپس تا رسيدن به مقصد چرتي بزنيد، شايد ديگر رويايتان خيلي با واقعيت فاصله نداشته باشد.
اما در حالي که فناوري دارد به نقطه اي مي رسد که بتواند به طور کامل کنترل را بر عهده گيرد، شايد زمان آن رسيده باشد که فکر کنيم آيا واقعاً مي خواهيم خودرو ها بدون هيچ ورودي از جانب ما خودشان را برانند، نگهداري کنند و به طور کلي خودشان کارهاي خودشان را انجام دهند؟
خودرو همواره با کمک به راننده براي اينکه بتواند به هر کجا مي خواهد برود، نمادي از آزادي بوده است. لذت ناب رانندگي را نيز نبايد فراموش کرد. آيا اگر خودرو تمام کنترل را از ما بگيرد، به جاي يک تجربه يا لذت تنها به يک روش حمل و نقل ديگر تبديل نخواهد شد؟ شکل (7)
باتري هاي سخت باتري هاي پهن هستند
آنها گران هم هستند. يک باتري 16 کيلووات ساعتي مانند آنچه درخودروي هيبريدي آينده امپرا يعني Vauxhaull استفاده شده است، در منطقه قيمتي حدوداً 20000 پوندي دارد. ايراد ديگر اينجاست که چگالي انرژي اين باتري ها حتي به اندازه يک شکلات يا کره بادام زميني هم نيست، چه رسد به بنزين. باتري امپرا 182 کيلوگرم وزن دارد ولي برد آن حدوداً 40 مايل است و شارژ مجدد آن با برق 240 ولتي استاندارد انگلستان 3 ساعت طول مي کشد.
فسفات آهن، يکي ديگر از فناوري آينده دار است. حاصل ترکيب کاتد فسفات آهن با خواص شيميايي يون ليتيوم، باتري هايي با ويژگي هايي نويدبخش از جمله عمر طولاني خواهد بود.
جو لو گروسو مدير مهندسي بخش سيستم هاي کاملاً مبتني بر باتري جنرال موتورز مي گويد: "فسفات آهن پايدار ارزان و پايداراست و خواص دمايي خوبي دارد. "لوگروسو خود طرفدار کاتودهاي يون ليتيوم با پوشش فويل آلومينيومي است ولي مي گويد "آنها نسبت به عدم خلوص حساس هستند و تاکنون از لحاظ قيمت يا کارآيي مزيتي نداشته اند." بعضي از فناوري هاي جديد مانند تيتانات ليتيوم و يا جديدترين باتري هاي لانه زنبوري ساخته شده در دانشگاه ايلينويز نويدبخش زمان شارژ مجددي سريع هستند ولي قيمت شان گران است و راه درازي تا توليد دارند.
خودروهاي موج نويي که در آب و هوا هم حرکت مي کنند
Transition بيش از آنکه هواپيمايي باشد که مي تواند در جاده نيز حرکت کند، طوري طراحي شده تا در پارکينگ خانه شما جاي گيرد و بتواند در هر پمپ بنزيني سوخت گيري کند.
درون Transition چيزي بين يک هواپيما و يک اتومبيل است. کنترل کننده اصلي به جاي دسته به شکل فرمان اتومبيل است. اما مهم ترين جنبه طراحي اين است که براي تبديل وضعيت از خودرو به هواپيما و بالعکس نيازي به پياده شدن از آن نيست. تمامي کنترل هاي تغيير وضعيت درون کابين قرار دارند و يک رابط لمسي، فرآيند را تا حد امکان ساده مي کند.
Transition با برد پرواز 500 مايلي، قطعاً يک وسيله حمل و نقل انعطاف پذير به حساب مي آيد ولي متأسفانه براي پرواز هنوز هم به يک باند نياز داريد و نمي توانيد براي فرار از ترافيک از آن استفاده کنيد.
اگر به خودرويي نياز داريد که در آب هم حرکت کند، گزينه هاي زيادي داريد. تعداد خودروهاي آبي - خاکي موجود در بازار به شکل تعجب آوري بالا است، اما اگر خودرويي مي خواهيد که هم در خشکي و هم در آب به سرعت برق و باد حرکت کند بايد نگاهي به Python بياندازيد.
Python توسط شرکت آمريکايي WaterCar که متخصص ساخت خودروهاي آبي - خاکي است. ساخته شد. اين خودرو از نظر ظاهر به يک وانت پيکاپ آمريکايي شباهت دارد ولي به دليل دو موتوره بودن حجم باري که مي تواند حمل کند بسيار محدود است.
Python براي حرکت در جاده مانند خودروي اسپرت Corvette شورولت از يک موتور بنزيني V8 استفاده مي کند. اين خودرو با دسته گاز 640 اسب بخاري خود در 4,5ثانيه از سرعت صفر به 60 مايل در ساعت مي رسد و حداکثر سرعت آن نيز 125مايل در ساعت است. سرعت Python در آب به لطف موتور جت 500 اسب بخاري آن به 50 مايل در ساعت مي رسد.
با ورود Python به آب چرخ ها به درون قوس ها جمع مي شوند تا خودرو درون آب شناور شود. سپس با روشن کردن موتور جت و فشار پدال گاز، Python مانند هر قايق تندروي ديگري به حرکت درمي آيد.
براي خريد Python بايد جيب هاي پرپولي داشته باشيد. زيرا قيمت ها از حدود 150000 پوند شروع مي شوند. از آنجا که توليد هر Python به صورت سفارشي انجام مي شود، ممکن است قيمت بسته به سليقه و ترجيحات شما به شدت از اين رقم بالاتر رود.
