シンプルなセンサーが車両テレマティクスへのゲートウェイに
技術における新たなイノベーションは、車両がデータ管理システムにおいて、よりスマートでインテリジェントになる道を開きました。伝統的に機械的な設計であった多くの現代の車両は、組み込み電子機器とマイクロプロセッサーの導入により、車輪の上のデジタルコンピューターへと変貌しました。これらの組み込みコンピューティングプロセッサーは、現代の車両全体にわたる特定のセンサー入力の処理と監視のための、中枢神経システムを提供します。例えば、自動車OEMは、特定の機能と車両の安全性のために、広範なセンサー入力/出力ネットワークを管理するために、何百ものこれらの組み込みマイクロプロセッサーを搭載しています。車両へのこれらの組み込みマイクロプロセッサーの導入は、信じられないほどインテリジェントな方法で、車両の歴史全体を最終的に変革しました。これは、現代の車両の背後にあるすべての技術的特徴によって証明されています。
現代の車両は、これらの電子制御装置を活用し、車両の自動化において大きなメリットを提供する貴重なデータ洞察を活用できます。パワーステアリング、トラクションコントロール、エアコン、トランスミッション、エアバッグなど、消費者にとってごく自然な機能の多くは、組み込みマイクロコントローラーとセンサーによってすべて制御されています。特に、機械学習と新しいAI技術の進歩が自動運転車両の未来を形成するのに役立つにつれて、新しいエッジコンピューティングプラットフォームは、リアルタイム処理、データ分析、そして特に車両テレマティクスの次の波において極めて重要になるでしょう。例えば、テスラの現在の生産車両ラインは、高度運転支援システム（ADAS）のためにセンサーネットワークを活用することで、半自動運転を提供しています。その核心において、ほとんどのコネクテッドでインテリジェントなADAS機能は、センサーデータから直接、堅牢なリアルタイム処理機能を提供するエッジコンピューティングソリューションによって可能になっています。堅牢なエッジコンピューターは、多くの自動車アプリケーションにさらに多くの処理能力とリアルタイムのインテリジェンスをもたらし、最終的には自律商用車の新時代を切り開くでしょう。車両フリートテレマティクスとそこから生成されるデータは、特に自動車市場向けのエッジコンピューティングアプリケーションにおいて、データ収集のメリットを加速させています。これらのアプリケーションの多くは、自律的な未来のための機械学習アルゴリズムの構築を支援する、かなりの量のデータを収集しています。
車両における組み込みマイクロコントローラーはIoTのセンサーである
組み込みECUは基本的に、車両内のセンサーからのデータストリームの基本的な入出力を管理するコンピューターです。現代の車両は、この複雑なコンピューターネットワークに依存して、車両の特定の機能を解釈します。多くの自動車機能はエンドユーザーには目立たず自動的に見えるかもしれませんが、これは組み込みマイクロプロセッサーによって可能になっています。これらのマイクロプロセッサーまたはECUは、1970年に燃料および排出基準の規制を満たすための解決策として初めて大量生産され、導入されました。最終的に1980年代には、自動車OEMは、燃料噴射システムなど、自動車エンジンの専用機能を制御するために追加のECUを組み込みました。これは、自動車の燃料効率比にとって重要な要素です。2020年に早送りすると、今日の車両には、最も重要な車両機能のデータを処理および監視する何百もの組み込みECUがあります。例えば、ECUによって管理される一般的な機能には、アンチロックブレーキ、トラクションコントロール、アクティブサスペンションコントロール、クルーズコントロール、パワーウィンドウ、アシストパーキングなどがあります。ECUの登場に加えて、現代の車両技術のもう1つの重要な進歩は、すべての組み込み処理コントローラー間のプロトコル、つまり「CANBus」を介して通信できることです。
（車両ECUの例）
画像ソース：auto.howstuffworks.com
CANBusプロトコル：車両の通信ゲートウェイ
現代の車両には何百ものセンサーが搭載されており、各ECUからデータがどのように送信されるか疑問に思うかもしれません。これは、Controller Area Network BusまたはCANbusプロトコルを介して可能になります。CANBusプロトコルは、車両の特定の状態に関する情報を接続および転送するために車両で使用されるメッセージベースのプロトコルです。例えば、現代の車両は、組み込みECUとセンサーを使用して、リアルタイムでの予測メンテナンス診断を行います。CANBusプロトコルの詳細とその背後にあるテクノロジー駆動要因については、こちらのブログ投稿でここで詳しく学んでください。ECUとCANBusが機能している例としては、多くの車両で「メンテナンスが必要です」という警告灯がダッシュボードに表示される場合があります。結局のところ、ECUとCANBusプロトコルの導入は、通信とデータ伝送の点で現代の車両にとって極めて重要な進歩でした。しかし、私たちの技術主導の世界で車両がデジタルデータにますます依存するようになるにつれて、より良い洞察と分析に対する新たな需要が、より良いテレマティクスソリューションの機会を形成しています。
車両テレマティクスとは？
一般的に、「テレマティクス」という用語は、その核心において電気通信と情報処理の両方の融合です。「車両」という言葉を前に付けると、テレマティクス技術が提供できる大きなメリットから、多くのIoTおよびエッジコンピューティングの議論でホットな話題になります。これらの技術は、車両の状態に関するデータを収集および通信するあらゆるデバイスになり得ます。収集される車両テレマティクスデータは、多くのメリットの基礎を提供する非常に貴重なものです。有益な車両テレマティクスには、GPS位置追跡、燃料消費の最適化、車両の部品状態監視などがあります。成功する車両テレマティクスソリューションは、多くの場合、特定のアプリケーションのためにデータを分析するために連携して機能するハードウェアデバイスとソフトウェアです。例としては、商用フリート車両がテレマティクスデータを使用して、フリート全体の概要を把握し、効率と収益性を向上させる場合が挙げられます。商用フリート車両は、車両テレマティクスデータを分析することで最も期待とメリットが示される分野です。
2020年商用車市場スナップショット
大手市場調査会社Technavioによると、2019年から2023年にかけて、世界の商用車テレマティクス市場は172億ドルに成長し、予測期間を通じて年平均成長率（CAGR）21%になると予測しています（下のインフォグラフィック）。商用車は異なって分類され、商品輸送や物流などの事業運営に利用する企業に登録されています。フリート車両の例としては、トラック、バス、重機（鉱業および建設）、タクシーなどがあります。市場セグメンテーションの観点から見ると、予測では組み込みテレマティクス技術がこの期間の最大の市場シェアと成長ドライバーになるとも示されています。組み込みテレマティクス技術は、IoTセンサー、GPS追跡装置、強力な処理能力を備えたインテリジェントテレマティクスコピューターまで多岐にわたります。予測レポートはまた、自動車OEMサプライヤーがテレマティクス製品の必要性を認識し、市場におけるより良いビジネス機会のためにテレマティクスソリューションに投資している様子も共有しています。
画像ソース：technavio.com
テレマティクス技術が有用であることが証明されている例の1つは、商用車フリートマネージャーとその車両在庫から収集するデータです。新しいテレマティクス技術と、フリートマネージャーが業務効率を向上させる必要性により、商業フリートがより良いメンテナンスと長期的なコストのためにどのように追跡されるかについて、大きな改善が推進されてきました。最終的に、商用車全体に統合された新しいテレマティクス技術は、より情報に基づいた意思決定を支援し、運用/物流計画全体の効率を高め、フリート管理ソリューションの長期的な成長を提供します。
車両テレマティクス技術の仕組みとは？
車両テレマティクスを支える技術は、多くの商用車にとって、より優れた洞察とビジネス機会という点で進化を続けています。センサーから大量のデータが生成され、リアルタイムの洞察やアクションのためにワイヤレス技術を介して通信されます。これは、ワイヤレス（Wi-Fi、4G/LTE、5G）ネットワーク、最適化されたエッジコンピューティングソリューション、およびインテリジェントなIoTセンサーがすべて調和して連携することで可能になります。車両テレマティクス市場の分野の1つで、デジタル変革が進み続けているのは、商用フリート車両です。これらのフリート車両の多くは、車両にすでに組み込まれている既存の技術（ECUとCANbus）を活用していますが、リアルタイム処理専用の新しいIoTセンサーも使用しています。新しいエッジコンピューティングソリューションとテレマティクスコピューターは、IoTセンサーから生成されたデータを分析して、驚くべき洞察を提供します。車両テレマティクス技術の未来は、より高速なワイヤレスネットワークと新しいエッジコンピューティングプラットフォームとともに成長し続けています。
エッジコンピューティングのメリットは非常にシンプルです。コンピューティング能力をデータが生成される場所に近づけることで、より高速な処理とリアルタイムの意思決定機能が提供されます。フリート車両向けの堅牢なエッジコンピューターや産業用組み込みコンピューターは、データ処理、ストレージ、テレメトリの精度を実現する高性能テレマティクスソリューションの優れた例です。これらの目的特化型コンピューティングソリューションの多くは、遠隔地や過酷な環境での信頼性を考慮して設計されています。最高の車両テレマティクスコピューターのいくつかは、ファンレス設計を採用しており、極端な温度下でも動作し、衝撃や振動に対する耐性があり、車両バッテリー向けの広電圧電力保護をサポートできます。IoTおよびエッジ展開向けのトップ5の組み込みコンピューティング設計については、過去のブログ記事でこちらで詳しく学んでください。その結果、トラック、バス、緊急対応車両、鉱山機械などの多くの商用フリート車両は、堅牢な情報処理と分析のためのテレマティクスソリューションとして、堅牢なエッジコンピューターを活用できます。
車両テレマティクスデータの5つのデータフロー手順
- 車両内のECUおよびその他のIoTセンサーは、CANBusチャネルを介してテレマティクスデバイスまたはエッジコンピューターに情報を渡します。
- テレマティクスコピューターの重要な要素は、携帯電話または衛星ネットワーク（GPS、GRPS、4G/LTE、および5G）へのワイヤレス接続であり、データを双方向に渡すことができます。
- データと位置情報テレメトリは、ローカル処理（エッジコンピューティング）に使用することも、車両からサーバーに直接即座に送信することもできます。
- 電気通信事業者（AT&T、Version、T-Mobile）は、情報の流れを制御し、データを解釈します。
- 最後のステップは、コントロールハブまたはモバイルアプリから、商用フリートマネージャー向けの車両テレマティクスデータのリアルタイムダッシュボードです。