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Aunque el coche autónomo es algo que puede que se salga fuera de la temática principal de este blog, es interesante saber qué nos espera en el futuro. Diariamente salen noticias sobre este tipo de vehículos y en este artículo vamos a desvelar como está el estado del arte de esta tecnología.
Las mayores empresas tecnológicas del planeta están apostando por llevar a cabo sus propios prototipos. Algunas, como Apple, ya han abandonado el intento y otras, como Google, se han centrado en el software. Pero si tenemos que poner el ojo en una empresa, esa es Tesla.
Un coche autónomo o vehículo autónomo, es un sistema complejo donde se involucran muchas tecnologías y entran en juego diferentes disciplinas como la mecánica, visión artificial o geoposicionamiento. En este artículo daremos un repaso por todo esto.
Indice de contenidos
Alex Barredo el podcaster experto en coches autónomos
Sin duda alguna, Alex Barredo, el invitado de hoy, es el único podcast que dedica parte de su tiempo a hablar de estos temas. Además de hilar muy bien el contenido, aporta un valor y conocimiento extraordinario en la materia.
Es podcaster en Mixx.io donde todos los días (bueno, todos los que puede) nos aporta las mejores noticias de tecnología del día. Habla de los entresijos que se cuecen al otro lado del Atlántico y por todo el mundo. Es un podcast que merece la pena escuchar si te mueves en este sector.
Además, hace un podcast muy divertido con su amigo Eduardo, Hacia Falta. Llevan muchos años en la parrilla y trata temas muy diversos. Por cierto, no te pierdas el capítulo número 100, todo una locura :)
Su ocupación principal es como editor en La Vanguardia donde, como no, habla de tecnología. En fin, podemos decir que Alex nos aporta frescura tecnológica con un toque muy profesional y además es un tipo muy majete.
Lo puedes seguir en Twitter en @somospostpc
Hoy está con todos nosotros para contarnos qué son los coches autónomos y como ve el futuro que hay detrás de todo este mercado. Además de los coches autónomos tratamos temas como los Drones, los cambios que se avecinan y tecnologías del futuro.
No te lo pierdas porque antes de lo que parece, el mundo va a cambiar y nos pillará por sorpresa.
Coche autónomo ¿qué es?
Si tenemos que dar una definición completa de lo que es un coche autónomo, tenemos que ceñirnos a las tareas principales que puede desempeñar o resolver:
- Localización: en todo momento, un coche autónomo debe saber dónde está.
- Escena: debe ser capaz de controlar todo el entorno que rodea el coche, objetos, personas, los otros coches, etc…
- Movimiento: la función principal es que sea capaz de llevarnos de un punto A a un punto B.
- Estado del conductor: debe ser capaz de controlar en que estado se encuentra el conductor. Si está dormido, si está leyendo, etc…
Básicamente podemos decir que un coche autónomo es un ordenador con cuatro ruedas y un habitáculo donde van los viajeros y el conductor. Dentro de este sector, existen diferentes niveles de autonomía, desde el coche que conocemos todos hasta el coche capaz de hacer largos recorridos incluso repostando de forma autónoma.
Entre estos dos escenarios hay un montón de pasos que es donde estamos ahora mismo. Hay diferentes reglas o medidas que determinan el nivel de autonomía de un coche. Entre ellas está la que nos facilita la Autoridad de Tráfico de Estados Unidos NHTSA que, aunque no es la más exhaustiva si que es la más fácil de entender.
Nivel 0: no automatización
Aquí entran todos los coches que no tienen ningún nivel de automatización. Un coche no es autónomo porque encienda las luces automáticas o los limpia parabrisas se enciendan solos.
Nivel 1: asistente de conducción
En este nivel hay diferentes ayudas o asistentes que ayudan al conductor como el asistente de frenada o el control por crucero. Este nivel se apoya en sensores como ultrasonidos y cámaras.
Nivel 2: semi-automático
En el nivel 2 se intenta combinar varias funciones del nivel 1. Por ejemplo, podemos decir al vehículo autónomo que vaya a 100 km/h pero en caso de que encuentre otro vehículo o un obstáculo que frene o reduzca la velocidad.
Nivel 3: autonomía controlada (autopistas y autovías)
Este nivel implica que el coche autónomo se puede mantener dentro de un carril sin la asistencia del conductor. Además puede mantener o reducir la velocidad y un apartado extra que es el aparcado automático.
Hasta este nivel es fácil encontrar en el mercado diferentes modelos de coche autónomo de varias marcas.
Nivel 4: alto nivel de autonomía
Este nivel es en el que se está trabajando en la actualidad. El ejemplo más claro es aquel en el que llegamos a cualquier sitio y el coche es capaz de buscar aparcamiento por si solo. Aunque parezca algo que sucederá en el futuro, esta tecnología ya está desarrollada por diferentes fabricantes entre ellos Waymo, Tesla y Cruise.
Prácticamente puede hacer de todo y entiende las señales, reconoce los demás vehículos que circulan y se comunica con otros sistemas para conocer mejor el entorno en el que se mueve.
Nivel 5: autonomía completa
Los dos últimos nieveles, el 4 y el 5, se pueden catalogar como autonomía completa. La diferencia entre ellos es que en este nivel el coche puede repostar de forma autónoma y puede circular bajo cualquier tipo de climatología.
El hardware dentro de un vehículo autónomo
Una de las partes importantes dentro de este sector es el hardware. Estamos acostumbrados a trabajar con diferentes sensores y placas en nuestros proyectos con Arduino. Conocemos de primera mano cómo funcionan y las capacidades que tienen.
El coche autónomo se nutre de todo tipo de sensores para poder circular de forma autónoma por las calles. En la actualidad hay dos empresas que lideran el mercado del hardware en los coches autónomos. La empresa israelí Mobileye, recientemente adquirida por Intel y, una vieja conocida de todos nosotros, Nvidia la empresa que fabrica tarjetas y procesadores gráficos.
Aunque es difícil de generalizar sobre el hardware y sensores que debe llevar un vehículo autónomo, vamos a dar un repaso por las partes más importantes de los mismos.
Ordenador central
Será el cerebro del coche autónomo. Aquí se procesarán todas las señales que provienen de multitud de sensores y sistemas del coche. Estará dotado de varios núcleos debido a que una condición indispensable será que trabaje en tiempo real.
El software que incorpora este ordenador central será el encargado de procesar la información y tomar las decisiones importantes a la hora de guiar el vehículo autónomo.
Scáner Lidar
Se trata de un sistema de visión utilizando un haz láser. Es el acrónimo de Laser Imaging Detection And Ranging (LIDAR). Determina la distancia a la que se encuentra un objeto calculando el tiempo que tarda en viajar el haz láser desde el emisor hasta el objeto.
En base a este tiempo se puede calcular fácilmente la distancia. El principio de funcionamiento es igual que el sensor de ultrasonidos que utilizamos con Arduino. Además, tiene la posibilidad de girar sobre si mismo para poder mapear su entorno en 360º.
Una de las ventajas que tiene este tipo de sensores es que funcionan bajo cualquier situación meteorológica y en condiciones extremas de iluminación.
Cámaras de visión
Un vehículo autónomo necesita unos ojos para reconocer a otros vehículos, colores y luces, peatones, señales de tráfico, etc.. Para esto, el coche autónomo va dotado de varias cámaras a lo largo de su perímetro.
Por si solas, no ofrecen grandes funcionalidades pero si lo combinamos con algoritmos y técnicas de visión artificial, se dota al coche autónomo del sentido de la visión. Ya veremos más adelante como lo realmente importante es el software que hay detrás de todo este hardware.
Radares ultrasónicos
Esto no es un hardware nuevo que incorporan los vehículos autónomos. Muchos coches disponen de este tipo de sensores para ayudar a aparcar. Permiten detectra la distancia de otros vehículos en su entorno.
GPS/IMU
Para poder estar geolocalizado, un coche autónomo incorpora dos sistemas. El típico GPS que todos utilizamos a través del móvil o del propio coche, y una IMU (Unidad de Medición Inercial del inglés Intertial Measurement Unit).
La IMU se basa en un giroscopio y un acelerómetro y permite controlar la orientación en un espacio tridimensional y la velocidad y dirección de desplazamiento. Estos dos sistemas se complementan entre ellos.
Te has preguntado alguna vez ¿cómo puede ser que cuando mi coche con GPS atraviesa un túnel no pierda la señal y me siga geolocalizando? Precisamente este es el objetivo. La IMU aporta información de la dirección y velocidad a la que va el vehículo complementando así la información del GPS.
En los casos en los que el GPS no tenga cobertura, la IMU tiene toda la información necesaria para saber la velocidad y la situación en cada momento.
Si quieres experimentar con este tipo de sistemas, te recomiendo que compres el Arduino 101. El microcontrolador que viene incorporado, Intel Curie, trae un giroscopio y un acelerómetro.
Micrófonos y sensores de sonido
Otro de los sentidos que debe tener un coche autónomo es el auditivo. Cuando una persona conduce, también está atento a lo que sucede a su alrededor a nivel acústico. Un coche no será menos así que debe incorporar micrófonos y sensores de sonido.
Esto aportará más información a los algoritmos que permitirán tomar mejor decisiones según esos parámetros.
Sensores y cámaras interiores
Por último, es importante monitorizar y conocer el estado del conductor en todo momentos. Sensores que faciliten información sobre constante vitales y cámaras para saber el estado y situación del conductor.
Lo importante en un coche autónomo es el software
Quizás si hay un área ligada a los coches autónomos esa sea la Inteligencia Artificial. Estamos acostumbrados a relacionarlo con robots que tienen capacidades humanas como sentir, amar o comunicarse con personas.
Desde el punto de vista de los vehículos autónomos, los campos que se centran en esto son las redes neuronales, el aprendizaje automático y la visión artificial. Son campos muy extensos y en continuo desarrollo.
Redes neuronales en coches autónomos
Básicamente consiste en ir adquiriendo conocimiento en base a un set de parámetros de entrada que van reajustando el propio sistema. No hace mucho encontré un lista de YouTube donde explicaba de una forma sencilla como funcionan las redes neuronales.
En la actualidad algunos estudios estiman que los algoritmos y sistemas de redes neuronales son 10.000 veces menos potentes que un cerebro humano.
Aprendizaje automático
Una de las partes más complejas dentro del proceso de creación de un coche autónomo es que sea capaz de aprender por si solo. A diferencia de los seres humanos donde vamos aprendiendo con el tiempo a base de experimentación, un coche no pude salir del concesionario sin tener unos mínimos conocimientos del entorno.
Todo esto se adquiere a base de enseñar con diferentes situaciones y objetos las posibles situaciones que se pueda encontrar el coche autónomo. El gran caballo de batalla es abarcar el mayor número de casos antes de que el coche circule por las carreteras.
Visión artificial
Este es el campo o área que más me gusta y me interesa. Poder analizar el entorno a través de cámaras no requiere de una alto coste en hardware pero si que requiere de una alta experimentación. En la actualidad, el estado del arte en este sector avanza muy poco a poco.
Es la parte más compleja del software y en la que más recursos están invirtiendo las empresas. Uno de los puntos que destaca Alex es que las empresas deben compartir sus experiencias. Si entre ellos se ponen de acuerdo, este campo y muchos otros conseguirán avanzar a gran velocidad.
El entrenamiento de los algoritmos es la base para mejorar y perfeccionar los sistemas basados en visión artificial. Podemos ver como en los últimos 20 años apenas se ha innovado en este sector pero si que se ha avanzado en cuanto a la experimentación.
Una de las empresas que punteras es Google que lleva muchos años analizando imágenes de todo tipo. Esto le ha dotado de cierta ventaja respecto a sus competidores. Te recomiendo que pruebes la App Google Goggles.
¿Cuándo podré comprar un coche autónomo?
Esta es la pregunta que todos nos hacemos ¿cuándo podré comprar un coche autónomo? Alex nos responde que la idea de las empresas es empezar a comercializarlo a finales del año 2017 y principios del 2018.
Esto quiere decir que el coche autónomo ya está aquí. Al contrario que ocurre en otras ciudades como San Francisco, en España todavía no se ven pruebas en entornos reales de coches autónomos.
Esto nos pillará por sorpresa ya que muchos creemos que es algo que no se espera de forma inminente, sin embargo la realidad es otra. Luego veremos a que precio se podrán adquirir pero no cabe duda que será una revolución como lo será el IoT u otras tecnologías.
Se abre así un debate que llevará mucho tiempo sobre las responsabilidades y legislación para que los coches autónomos sean una realidad.
Coche autónomo, conclusiones
La tecnología actual permite que un vehículo pueda circular de forma autónoma por una carretera. Las pruebas demuestran que es posible. Poco a poco veremos como este tipo de vehículos invaden nuestras carreteras.
El futuro está aquí lo que pasa es que no está todavía distribuido.
Pero todavía quedan muchas incógnitas.
¿Cómo va a convivir un coche autónomo del que no lo es?
¿Cuando llegará la legislación que permita circular un coche autónomo?
¿Como será nuestra vida con un coche autónomo?
Todas estas cuestiones las puedes escuchar en el podcast pero ¿tú que opinas? Déjanos un comentario aquí abajo, abramos el debate de lo que está por venir.
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