رایانش ابری در نقشه‌ و مسیریاب آنلاین – همکاری تام تام با اژور

زمان مطالعه: 5 دقیقه

4 آبان 1401

دسته بندی:

قبل از پرداختن به کاربرد رایانش ابری در نقشه‌ و مسیریاب آنلاین، گریزی به یک جمله‌ از مقاله هوش مصنوعی در خودروسازی می‌زنیم.

در این مقاله ذکر شده است که در آینده نزدیک، قیمت ماشین‌ها با نوع نرم‌افزارهای موجود در آن‌ها سنجیده خواهد شد.

این بدان معناست که برخلاف امروز، سرعت و قدرت موتور خودروها، در درجه دوم اهمیت قرار می‌گیرند.

یکی از نرم‌افزارهای مهم برای ماشین‌های خودران، نقشه و مسیریاب آنلاینی است که خودرو را در مسیر درست هدایت کند و آن را از خطرات دور نگه دارد.

توسعه رانندگی خودکار همانند یک پازل است که به قطعات ریز و درشت بسیاری نیاز دارد. زیرساخت‌های سخت‌افزاری، نرم‌افزارها، وضعیت جاده‌ها و… برخی از این قطعات هستند.

در این مقاله به همکاری شرکت نقشه‌کشی TomTom هلندی، رادارهای شرکت Bosch آلمانی و ابر Microsoft Azure آمریکایی برای توسعه خوردوهای خودران خواهیم پرداخت.

معرفی شرکت نقشه‌ سازی TomTom

شکافی از تفاوت میان نقشه‌های کاغذی قدیمی و نقشه‌های دیجیتالی و پر جنب و جوش امروزی وجود دارد.

امروزه به کمک فناوری، مردم به نقشه‌هایی دسترسی دارند که در موبایل و خودروهای هوشمندشان تعبیه می‌گردند.

بسیاری از افراد در حین حرکت به این نقشه‌های واقعی و پویا، اعتماد و تکیه می‌کنند.

تام تام یک توسعه‌دهنده چند ملیتی هلندی و خالق فناوری‌های مکان یابی و لوازم الکترونیکی مصرفی است.

شعبه مرکزی این شرکت در شهر آمستردام واقع شده است و بر 30 دفتر دیگر آن در سراسر جهان نظارت می‌کند.

امروزه این شرکت با برندهای خودروساز بزرگی از قبیل BMW، Renault، Hyundai، Huawei، Mazda، Mitsubishi، Nissan، Volvo، Ford و… همکاری دارد.

تام‌تام معتقد است که باید به‌جای پذیرش تصادفات جاده‌ای، انتشار گازهای گلخانه‌ای و تراکم ترافیک به‌عنوان واقعیت‌های عصر حاضر، فعالانه برای حل این مسائل تلاش نمود.

این شرکت در سال 1991 تاسیس شده است و اکنون 4500 کارمند دارد. در سایت تام تام خود را این گونه معرفی کرده‌اند:

نقشه‌های بسیار دقیق، نرم‌افزارهای ناوبری، اطلاعات ترافیکی و APIهای ما امکان تحرک هوشمند را در مقیاس جهانی فراهم می‌کنند و جاده‌ها را ایمن‌تر، رانندگی را آسان‌تر و هوا را پاک‌تر می‌کنند.

همکاری TomTom و Bosch

در تاریخ 29 سپتامبر 2014، همکاری میان تام‌تام و بوش به‌منظور ادغام فناوری مسیریابی تام‌تام با سیستم‌های راداری پیشرفته بوش آغاز شد.

در واقع بوش و تام‌تام همکاری خود را بر روی تولید یک سیستم مسیریابی جدید برای خودروهای خودران بنا نموده تا دید قابل اعتمادتری از جاده ایجاد نمایند.

سیستم های راداری بوش توانایی تشخیص فاصله 250 متری را دارد. در حالی‌که قدرت تشخیص سیستم‌های ویدئویی امروزه حداکثر 150 متر است.

برخلاف نقشه‌هایی که منحصراً به داده‌های ویدئویی برای مکان‌یابی وسیله نقلیه متکی هستند، رادار بوش می‌تواند به طور قابل اعتمادی در شب و در شرایط دید ضعیف استفاده شود.

همچنین سیستم رادار بوش تنها به انتقال پنج کیلوبایت داده به ابر در هر کیلومتر نیاز دارد. این مقدار نصف پهنای باند لازم برای نقشه برداری مبتنی بر ویدئو است.

دقت این نقشه‌ها به‌طور قابل توجهی (تا دقت دسی متر) بالاتر از نقشه‌های دیگر است. از طرفی این نقشه‌ها از چندین لایه تشکیل می‌شوند.

در لایه محلی‌سازی از یک مفهوم موقعیت‌یابی جدید استفاده می‌شود که داده‌های بسیار دقیقی را ارائه می‌دهد.

به این ترتیب که خودرو محیط حس شده خود را با اطلاعات مربوطه در لایه محلی‌سازی مقایسه و موقعیت خود را نسبت به جاده و محیط اطراف آن به طور دقیق مشخص می‌کند.

در بالای لایه محلی‌سازی، لایه برنامه‌ریزی، شامل انواع جداکننده خطوط، علائم راهنمایی و رانندگی، محدودیت‌های سرعت، اطلاعات سه‌بعدی، هندسه راه، پیچ‌ها و شیب‌ها قرار می‌گیرد.

معاون خودرو در TomTom می‌گوید:

ترکیب فناوری ناوبری و نقشه‌های TomTom با سیستم‌های رانندگی پیشرفته اثبات‌شده بوش، باعث ایجاد دقیق ترین اطلاعات از جاده پیش رو و در نتیجه تجربه رانندگی ایمن‌تر می‌شود.

همکاری TomTom و ابر Microsoft Azure

تام تام به عنوان عرضه‌کننده یکی از غنی‌ترین نقشه‌های جهان، تاکنون بیش از 17 پتابایت داده‌ی نقشه‌برداری موبایل دارد.

سالانه حدود 3 میلیون کیلومتر نقشه معادل 375 میلیون پانوراما یا حداکثر 2 PB دیتا به این مخزن بزرگ افزوده می‌گردد.

استخراج نقشه و توپولوژی یک کار محاسباتی عظیم و گسترده است که باید هربار با ویژگی های جدید، بروزرسانی شود.

ضبط کننده تصویر دیجیتال این شرکت از داده‌های Lidar پشتیبانی می‌کند. Lidar برای این استخراج و بروزرسانی‌ها بسیار مفید می‌باشد.

این تکنولوژی با تابش لیزر، محاسبه زمان رفت و برگشت، اسکن محیط از طریق پالس نوری و… توانایی اندازه‌گیری فاصله اشیاء نسبت به سنسور و نقشه برداری محیط به‌صورت سه بعدی را دارد.

شرکت مجموعه متراکم این داده‌ها را از پتابایت‌های خام، به یک فرمت با اندازه گیگابایت برای دسترسی روزمره کاربران و ماشین‌ها تبدیل می‌کند.

بنابراین شرکت‌ TomTom با چالش ذخیره‌سازی مقادیر زیاد دیتا و تامین قدرت محاسباتی عظیم مورد نیاز برای پردازش آن‌ها مواجه بود.

علاوه بر این، حجم کل داده‌ها و پردازش‌های محاسباتی به شدت در حال افزایش است.

Denecker یکی از مسئولان فنی شرکت تخمین می‌زند که تیم‌های او به ازای هر کیلوبایت اطلاعاتی که به نقشه تحویل می‌دهند، میلیون‌ها برابر داده‌ی بیشتری را در منبع پردازش می‌کنند.

وی افزود:

ما به یک محیط ابری نیاز داشتیم که هم از لحاظ مالی بصرفه باشد و هم گستره نیازهای ما (عملکرد، انطباق، ایمنی و حریم خصوصی) را در یک مجموعه کامل پوشش دهد. به همین خاطر ما Azure را انتخاب کردیم.

کاربرد رایانش ابری در نقشه‌ و مسیریاب آنلاین

در ابتدا، پردازش‌های تام‌تام در دیتاسنترهای خانگی با استفاده از واحد پردازش گرافیکی گسترده با پردازنده‌های گرافیکی NVIDIA انجام می‌شدند.

در آن روزها استخراج یک ویژگی از نقشه جهان میتوانست شش ماه طول بکشد. این روند کند مانع از ماندگاری این شرکت در فضای رقابتی حوزه خود می‌شد.

اما با مهاجرت به فضای ابری، سرعت و چابکی پردازش‌های این شرکت هزاران برابر شد. برای آشنایی بیشتر مقاله رایانش ابری به زبان ساده را بخوانید.

همچنین تام تام با استفاده کامل از لایه ابری Premium Azure Blob Storage و بهره‌مندی از گزینه‌های ذخیره‌سازی داغ، خنک و بایگانی، هزینه‌ها را بهینه کرد.

فناوری Probe با داده‌های بیش از یک میلیون رویداد در هر ثانیه، بخش بک اند TomTom را بمباران می‌کند.

اما فناوری Premium Blob Storage اژور، نیاز به نیروی محاسباتی را به طور چشمگیری کاهش می‌دهد و باعث صرفه جویی قابل توجهی می‌شود.

توسعه‌دهندگان در TomTom از فناوری Storage Azure ،Azure Databricks، Azure HDInsight، Azure Spot و Azure Data Lake Storage استفاده می‌کنند.

این فناوری‌ها نه تنها با نیازهای تام تام مطابقت دارند، بلکه هزینه‌های آن را نیز به شدت کاهش می‌دهد.

در واقع تیم TomTom Map Operations آرشیو و کل راه حل مهندسی خود را بر روی زیرساخت Azure ساخته است.

تام تام مطمئن است که مقیاس پذیری ابر آژور با تقاضاهای نوسانی که مشخصه برنامه‌هایی مانند Probe است مطابقت دارد.

زیرا به گفته‌ی Denecker، با افزایش ترافیک در جاده ها و افزایش بار، نوسان عملکرد نیز افزایش می‌یابد. وی در ادامه برای استفاده از زیرساخت‌های ابری افزود:

من فکر می‌کنم ما در یک جهان ابر محور زندگی می‌کنیم. برای ماندگاری و تبدیل شدن به بهترین تیم نقشه سازی جهان، نباید به زیرساخت‌ها محدود شویم. این زیرساخت‌ها با رابطه نزدیک ما با Azure پشتیبانی می‌شود.