自律走行シャトルバスは、公園、景勝地、空港、その他の管理された環境でますます一般的になりつつある。従来の車両とは異なり、このような運転手のいないシャトルバスは、オンボードのインテリジェント・システムとクラウドベースのプラットフォームによるリアルタイム通信に全面的に依存しています。車両通信の中核コンポーネントであるゲートウェイの選択は、システム全体の信頼性に直接影響します。クライアントとの会話を通じて、多くのチームが車両開発には多額の投資を行うものの、通信システムの選択における重要な詳細を見落としており、運行中にネットワーク障害が頻発していることに気づきました。

自律走行シャトルのコア通信要件

自律走行シャトルは、標準的なコネクテッドカーに比べて、より厳しい通信要件があります。私たちのプロジェクト経験に基づいて、3つの側面が際立っています：

ネットワークの冗長性は不可欠.公園やキャンパス内での運行中、車両は地下トンネルや鉄骨構造の建物、樹木が密集するエリアを通過するため、シングルキャリアの信号カバレッジでは不十分なことがよくあります。ネットワークの接続性が低下すると、車両は安全停止プロトコルを発動し、運行効率に影響を与えます。さらに深刻なシナリオでは、車両がクラウドから重要な障害物回避コマンドを受信できず、安全上のリスクが生じる可能性があります。

複雑なデバイス接続のニーズ.現代の自律走行シャトルには、意思決定のためのマスター産業用コンピュータ、環境認識のためのLiDARとミリ波レーダー、視覚データを提供する複数のカメラ、リアルタイム情報を処理するエッジコンピューティングユニット、位置データを提供する測位モジュール、車両シャーシシステムへの接続など、数多くのデバイスが搭載されている。これらのデバイスは、イーサネット・ポート、シリアル・ポート、CANバス接続など、さまざまなタイプのインターフェースを必要とします。

産業環境への適応性.自律走行シャトルは、24時間屋外で動作し、夏の暑さと日差し、冬の寒さ、連続的な振動に耐える必要がある。一般的に、コンシューマーグレードのネットワーク機器は、このような条件下で安定した長期運用を維持することはできない。

SV900のテクニカルアーキテクチャ

SV900は、特に自律走行シャトル特有の要求に最適化されている。

 

二重ネットワーク冗長性 がこのデバイスの中核機能である。SV900は2つの独立した5G通信モジュールを統合しており、デュアル5Gの同時動作または5G+4Gのハイブリッド構成をサポートする。両方のネットワークはアクティブ・スタンバイ・モードまたはロード・バランシング・モードで動作することができる。一方のネットワークに障害や信号劣化が発生すると、システムは自動的に代替経路に切り替わり、中断のない通信が保証される。このデバイスは、中速IoTシナリオ向けに最適化された5G技術であるRedcapネットワークもサポートしており、消費電力が低く、電動シャトルにとってよりバッテリーに優しい。

プロセッサーの選択については、SV900はデュアルコアA53アーキテクチャーを採用し、安定性と電力管理の優れたバランスを実現する産業グレードのプロセッサーとして徹底的に検証されています。車載ゲートウェイは家庭用ルーターとは異なり、ピーク性能ではなく、長期安定動作が最も重要です。

包括的なインターフェース設定 も大きな利点である。このデバイスは5つのギガビット・イーサネット・ポートを提供し、すべてM12航空グレード・コネクターが使用されている。これらのねじロック式接続は、車両の振動環境において、標準的なRJ45ポートよりもはるかに信頼性が高い。実際の配備では、クライアントは通常、マスター・コンピューティング・ユニット、LiDAR、カメラ、エッジ・コンピューティング・デバイスを別々のポートに接続し、デバイス間の高速データ交換を可能にします。

特に注目すべきは、RS232、RS485、CANバスプロトコルを統合したM12-X 3-in-oneインターフェースです。多くのクライアントは、CANインターフェースを使用して、車両のシャーシコントローラーと直接接続し、追加のプロトコル変換装置を必要とせずに、車速、バッテリー状態、モーター動作パラメータなどのリアルタイムデータを読み取り、システムアーキテクチャを簡素化します。

このデバイスは、SIMカードとESIMカードの両方をサポートしています。ESIMカードの無線プロビジョニング機能により、キャリアの切り替えがより柔軟になり、特に異なる地域への展開が必要なプロジェクトに適しています。

主要機能の実用価値

NTRIPディファレンシャルポジショニングサポート は、顧客が特に便利だと思う機能だ。自律型シャトルは高い測位精度が要求される。標準的なGPS測位ではメートルレベルの誤差があり、狭い通路や精密なドッキングシナリオでの要求を満たすことは困難です。SV900はNTRIPクライアントを内蔵しており、ディファレンシャル測位サービスプロバイダーのサーバーに直接接続し、ディファレンシャル補正データを受信し、車両の測位モジュールに透過的に送信することで、測位精度をセンチメートルレベルまで向上させることができます。設定はデバイスのウェブ管理インターフェースからサーバーアドレスとアカウント情報を入力することで完了します。

ローカル・ログ・ストレージ は単純に見えますが、自律走行車の安全監査には極めて重要です。デバイスに内蔵されたFLASHストレージは、ネットワーク・ステータスの変化、トラフィック統計、デバイスの再起動、NTRIP接続状況などの重要な情報を記録します。一時的なネットワーク中断時でも、ログデータはローカルに保存され、接続が回復すると自動的に管理プラットフォームにアップロードされます。このデータは、車両の異常な挙動を分析し、システム障害のトラブルシューティングを行うための重要な参考資料となります。

ネットワーク品質モニタリング は、両方のネットワーク・パスの接続状態と品質メトリクスを継続的にチェックします。定期的なpingテスト、パケットロス統計、その他の方法により、システムはネットワークの問題を早期に特定し、スイッチのトリガーやアラート通知の送信を行うことができます。このプロアクティブ・モニタリング・メカニズムは、受動的に障害発生を待つよりもはるかに信頼性が高い。

このデバイスは、5Gモジュールの周波数帯域ロックとシステムロックをサポートしている。特定のシナリオでは、デバイスを特定の周波数帯域またはネットワーク・システムで強制的に動作させることができ、頻繁な切り替えによる不安定性を回避できる。

システム統合と拡張能力

SV900はLinuxオペレーティングシステム上で動作し、クライアントのカスタマイズに大きな利便性を提供する。デバイスには完全な開発ドキュメントとSDKが付属しており、クライアントはローカルデータの前処理、エッジAI推論、カスタムプロトコル変換など、独自のビジネスロジックをゲートウェイ上に展開することができる。このオープン性は、ゲートウェイが単なる通信デバイスとしてだけでなく、計算タスクも処理できることを意味する。

ネットワーク機能としては、OSPFとRIPのダイナミック・ルーティング・プロトコルをサポートしており、複雑なフリート・ネットワーク・トポロジーの構築に適しています。ポリシー・ルーティング機能により、データの種類や送信元アドレスなどの条件に基づいて、異なるビジネス・トラフィックを異なるネットワーク・リンクに向けることができる。例えば、ビデオ監視トラフィックは広帯域幅の5Gリンクを使用し、制御コマンドは別の低遅延ネットワークパスを使用することができます。

VLAN機能により、車両ネットワークを管理ネットワーク、ビジネスネットワーク、ビデオ伝送ネットワークなど、論理的に分離された複数のサブネットに分割することができ、ネットワークセキュリティと管理効率が向上します。このデバイスは、優れた互換性でタグ付きとタグなしの両方のVLANモードをサポートしています。

VPN機能は、PPTP、L2TP、IPSEC、OPENVPN、GRE、GRETAP、Vxlanを含む複数のプロトコルをサポートしており、車両からクラウドへの暗号化トンネルを可能にし、データ伝送のセキュリティを保護します。これは、高度なデータ・セキュリティが要求されるアプリケーションに不可欠です。

このデバイスはブリッジモードもサポートしており、5Gダイアルで取得したパブリックIPを下流のデバイスに直接割り当てることができるため、ネットワーク構成が簡素化される。5GLAN機能は、キャリアの5Gネットワークを使用してLANを確立し、車両間または車両からインフラへの低遅延通信を可能にします。

オプションのGPS/BeiDou測位モジュールとWLANモジュールは、デバイスの機能をより完全なものにします。測位モジュールは車両の基本的な位置情報を提供し、WLANモジュールは充電ステーションや駐車場のような特定の場所でバックアップネットワークアクセスを提供します。

オペレーション管理 利便性

SV900はSNMPプロトコルをサポートしており、既存の企業ネットワーク管理システムとの統合が可能です。また、スターリンク独自のSTARDEVICEMANAGER Star Cloudプラットフォームと連携し、デバイスの一元管理、設定配信、ステータス監視、ファームウェアのアップグレードが可能です。大規模なフリートを運用するクライアントにとって、統一された管理プラットフォームは運用コストを大幅に削減します。

デバイスはリモート設定とリモート再起動をサポートし、オンサイト・メンテナンスの頻度を減らします。デバイスのステータス情報の照会とレポート機能により、運用スタッフは車両ネットワークのステータス、信号強度、トラフィックの使用状況をリアルタイムで監視できます。

アプリケーション・シナリオの概要

我々のプロジェクトの経験から、SV900はこのようなシナリオに特に適している：

公園や景勝地など、道路状況は比較的管理されているが、通信の安定性が重要な場所での閉鎖道路シャトルサービス。頻繁な停車と正確なドッキングを必要とする空港や高速鉄道駅のシャトル車両。大量のビデオやセンサーデータを扱う必要のある、物流パークや港湾での自動輸送車両。厳しい安全性と信頼性が要求される工業団地の通勤バス。

自律走行シャトルの通信システムは、あらゆる自動運転ソリューションの重要な構成要素です。優れた設計と豊富な機能を備えた車両ゲートウェイは、システムの安定性と運用効率を大幅に向上させます。SV900は、ネットワークの冗長性、インターフェースの豊富さ、工業的信頼性、機能的完全性を重視した設計で、自律走行車のような特殊なアプリケーションの実際のニーズに対応しています。関連するプロジェクトに取り組んでいる場合は、通信システムのアーキテクチャを徹底的に評価し、要件に真に適合する機器を選択することをお勧めします。