Otonom araba nedir? işletim sistemleri

Bilgi işlemde, donanım ve yazılım arasında ayrım yaparız. Donanım, dokunabileceğiniz şeydir. Yazılım, donanımın bir şey yapması için ihtiyaç duyduğu şeydir. Talimatlar, uygulamalar, bileşen sürücüleri… Ve en belirgin yazılım işletim sistemidir. Donanım ve yazılım arasındaki düzeni sağlamakla görevlidir. Bilgisayarlarda, akıllı telefonlarda, televizyonlarda ve herhangi bir elektronik cihazda durum böyledir. Buna elektronik bileşenlerle dolu modern arabalar da dahildir. Ve daha fazla nedenle, otonom arabaları da etkiler.

Akıllı telefonlar ve bilgisayarlardan farklı olarak, belirli cihazlarda veya elektronik makinelerde çalışan yazılımlar genel halk tarafından bilinmiyor. Çünkü bunlar belirli işlevleri yerine getiren basit kod parçalarıdır. Kullanıcılar olarak daha fazlasını bilmemize gerek yok. Ancak daha karmaşık hale geldikçe, donanımın arkasındaki yazılım hakkında daha fazla bilgi sahibi olmaya başlıyoruz. Bir örnek, televizyonlar. Bilgisayarlar internete bağlı hale geldiğinden, yeni bir televizyon satın almadan önce hangi işletim sistemiyle geldiğini ve hangi özellikleri sunduğunu bilmemiz gerekiyor.

Aynı şey araçlarda da oluyor. Yavaş yavaş, elektronik, mekanik üzerinde zemin kazanıyor. En modern modellerde yerleşik bir ekran ve otomatikleştirilmiş görevleri gerçekleştiren yazılım biçiminde çok sayıda sistem ve alt sistem bulunur. Otonom otomobilin içinde işletim sisteminin olması şaşırtıcı değil. Direksiyona zar zor dokunmadan seyahat etmemizi sağlayan tekerlekli bir bilgisayar gibi düşünün.

Bilgisayar mı yoksa veri merkezi mi?

Dışarıdan tekerlekleri olan basit bir metal kutu gibi görünse de, içinde bir araba çok karmaşık bir makinedir. Ve bizi ilgilendiren konuda, dönen bilgisayar benzetmesiyle devam edersek, aslında otonom bir araç bir bilgisayar ağıdır. Her biri kendisine verilen görevi yerine getiren küçük bilgisayarlarla bağlantılı bir veri merkezi. Bu küçük bilgisayarlar elektronik kontrol üniteleri veya ECU’lar olarak bilinir. Birbirlerinden farklıdırlar, farklı işletim sistemleri kullanırlar ve pratikte ikisi aynı değildir.

Pil yönetimi, navigasyon sistemi, araç bilgisayarı, konum belirleme sistemi, elektronik tekerlek kontrolü, ışık yönetimi (arka ve ön) ve çok daha fazlası. Bunlar, bir arabanın otomatik olarak gerçekleştirdiği işlevlerden sadece birkaçı. Entegre edilmiş ECU’lar veya mini bilgisayarlar sayesinde olur. Yani tekerlekli bir bilgisayar yerine, bir veri merkezidir. Her ECU, farklı bileşenleri çalıştırmak için çok çekirdekli işlemciler kullanır. Bütün bunlar dahili bir Ethernet ağı ile iletişim kurar.

Ve tüm bunları mümkün kılan işletim sistemlerinin çeşitliliği içinde en çok bildiklerimiz, bilgi ve/veya eğlence kategorisine karşılık gelen sistemlerdir. En popüler, Android Auto ve Apple CarPlay. Araç bilgisayarında bulunurlar, bize haritalar, mesajlar gösterir, müzik çalar, sesli komutlarla aramaları yönetmemize, havanın nasıl olacağını bilmemize vb. hizmet ederler. Ama aracı kontrol etmiyorlar. Eğer bir aksilik yaşarsanız, Hava Yastığını devreye sokmakla görevli olan başka bir işletim sistemidir.

RTOS ve GPOS, uyum içinde yaşıyor

Yukarıda bahsedilen iki işletim sistemi, genel amaçlı işletim sistemi olarak çevirebileceğimiz İngilizce bir kısaltma olan GPOS kategorisine tekabül etmektedir. Bu kategori, bilgisayarlarda ve günlük cihazlarımızın çoğunda bildiğimiz işletim sistemlerini içerir. Ancak aracın karmaşık kısmından sorumlu olanlar, Real Time Operating System, gerçek zamanlı işletim sistemi anlamına gelen bir kısaltma olan RTOS’tur.

RTOS’un varoluş nedeni, az çok basit veya karmaşık belirli görevleri gerçekleştirmektir, ancak bu, saniyeler veya saniyenin binde biri içinde yapılmalıdır. Direksiyon kontrolü, vites değişimi, fren sistemi, yakıt tüketimi, kazalara karşı güvenlik unsurları…

Modern bir aracın ve ayrıca otonom bir otomobilin karmaşıklığını anlamak için, sadece onu çalıştırmak için gerekli olan kod satırlarını görmemiz gerekir. Facebook 60 milyon satır kod kullanıyor. Windows 3.1 sürümü 2.5 milyon kullaıyor. Android, 12 milyon. Mevcut bir araba 100 milyondan fazla kod satırı gerektirir. Bunun yanında, bir farenin genomu, DNA’sında 120 milyon satırlık koda eşdeğer bir miktar içerecektir.

Otonom arabalar için işletim sistemleri

Otomotiv endüstrisinin gizliliği, diğer bileşenlerinde olduğu gibi, yazılımının içini ve dışını bilmeyi bazen zorlaştırıyor. Sonuç olarak, bu teknolojileri mümkün kılmak için birkaç üreticiyi kapsayan ortak çalışma grupları ve organizasyonlar oluşturulduğundan, farklı üreticilerin otonom araçları için kullandıkları işletim sistemlerinden bazılarını biliyoruz.

QNX Neutrino, otonom otomobillerde muhtemelen en popüler işletim sistemidir. Ford, BMW, Audi veya Volkswagen gibi üreticiler tarafından kullanılır. UNIX tabanlı bu gerçek zamanlı işletim sistemi BlackBerry’ye aittir ve sürücüsüz bir arabanın tüm süreçlerinin ve görevlerinin merkezileştirilmesine olanak tanır. ADAS parçasıyla (Gelişmiş Sürüş Yardım Sistemlerinin kısaltması) ve sürücü tarafından araç bilgisayarında görünen parçayla ilgilenebilir.

WindRiver VxWorks başka bir popüler RTOS’tur. Arkasında, akıllı cihazlar (IoT) için yazılım konusunda uzmanlaşmış bir firma olan WindRiver var. Bu yazılım, Toshiba, Bosch, BMW, Ford veya Volkswagen gibi otomobil ve bileşen üreticileri tarafından kullanılmaktadır.

Green Hills Integrity ve Mentor Nucleus, listenin bir parçası olan iki işletim sistemidir. İlki, işletim sistemini arabalarda, uçaklarda ve her türlü endüstriyel makinede ve IoT cihazında kullanan Toyota, Boeing, Nintendo veya Ford gibi müşterilere sahiptir. Nucleus ise Siemens’e ait ve sürücünün doğrudan gördüğüne ek olarak teknik ve otonom kısmı da kapsıyor.

Yukarıda bahsedilenlere ek olarak, şu anda otonom sürüşle ilgili az çok gizli projeler var ve bu nedenle bu konuda çok az bilgi var. Tesla’nın mesela. Prensipte arayüz için Linux ve diğer öğeler, mini bilgisayarlar veya ECU’lar için mikro denetleyiciler kullanmasına rağmen, bu konuda çok kapalıdır. Apple ise yıllardır otonom araçlarla ilgili söylentiler arasında boy gösteriyor. Microsoft, Microsoft Connected Vehicle Platform genel olarak otonom arabalara ve elektrikli arabalara uygulamak için Volkswagen, TomTom ve LG gibi şirketlerle birlikte çalışıyor.

Hepsine tek bir işletim sistemi olabilir mi?

Otonom arabaları ve işletim sistemlerini çevreleyen çeşitli tartışmalar var. En önemlisi, günümüzde farklı bağımsız bileşenler arasında dağıtılan tüm işlevleri merkezileştiren ve gerçekleştiren bir işletim sistemi geliştirmek mümkün müdür? Daha önce gördüğümüz örnekler buna doğru gidiyor, ancak otonom aracın karmaşıklığı, sistem ve alt sistemlerin çeşitliliğini gerekli kılıyor. En azından şimdilik.

İkinci tartışma. Her üreticinin veya üretici grubunun kendi işletim sistemi mi olacak yoksa endüstri herkes için standart bir sistem üzerinde anlaşacak mı? Tüketici elektroniği veya eğlence endüstrisi gibi diğer sektörlerde neler olduğunu görünce, otonom arabaları sürmek için tek bir seçeneğin olması zor. Ve son on yılda üreticilerin yoğunlaşmasına rağmen, rekabet şiddetli olmaya devam ediyor. Ve bu düzeyde bir birlik karmaşık hale gelir. Bu, herhangi bir marka veya üretici için tasarlanmış otonom otomobiller için bir işletim sistemi olan Apex.OS gibi projelerin ortaya çıkmadığı anlamına gelmiyor.

Otonom otomobilin içi ne olursa olsun, kullanıcı için deneyim homojen, mümkün olduğunca basit ve güvenli kalacaktır. Yerleşik ekranın dışında olan her şey bilgimizin dışında kalır. Bizim açımızdan, sürüş ve arabanın diğer yönleri hakkında endişelenmemize gerek kalmazken, seyahatin ve bağlı araç tarafından sağlanan bilgilerin tadını çıkaracağız.