卡车与挖掘机在建筑工地上协同作业。

全速数据互联面临的挑战

卡车和重型设备对强大数据互联的需求,要求采用经过精心优化的工程技术,使设备能够不断更新和优化,以应对不断变化的机遇、要求和威胁。

清晨,亚利桑那州沙漠中一处偏远的建筑工地。 首席工程师早早抵达,立刻启动了他的平板电脑,准备下载项目计划的最新修改。刚开机不久,屏幕就一片空白,那个小圆圈在快速旋转,度秒如年,而在此期间,没有任何可用的服务信号。

 

他当然可以在酒店就下载好3D模型,以便在现场离线访问信息。但在实地作业中,当需要关键更新时,团队领导和设备操作员需要的是能够依赖的连接,是和他们一样努力工作的连接——并且能持续工作,直到任务完成。

 

无论是建筑工地,还是偏僻的公路路段,重型车辆操作员都依赖配备远程信息处理系统的设备,使他们能够实时获取关键信息——从而快速解决现场物料需求,评估极端压力下的车辆性能,并在不断变化的道路和天气条件下有效优化长途路线。当情况难以预测时,特别是在蜂窝网络盲区,强大可靠的连接至关重要。

在美国各地,5G网络的部署面临着众多独特的挑战。 其中最主要的挑战之一是地域广阔,且农村地区分布零散。这些挑战使得部署进展不均衡。在城市和郊区走廊地带,特别是东西海岸沿线,5G提供超高速信号,但在内陆各州,许多人仍然依赖4G系统。

 

2024年,全球电信运营商实现了22.5亿个5G连接,其中北美在5G采用率方面领先,据报道有2.89亿个5G连接。普遍预期是,随着5G网络更加普及,采用率将会提高。

 

但这不仅仅是让更多地方用上5G这么简单。它还涉及无线运营商为未来增长进行定位而做出的转变。这意味着,在爱荷华州密集的农田和蒙大拿州绵延的高速公路上,随着无线运营商关闭3G网络,在卡车和工程车辆中运行过时的通信和监控系统的障碍将急剧增加。

 

随着车队所有者展望未来,他们最关心的是转向支持更新的数据通信技术,这意味着现在不是仅仅从3G过渡到4G,而是投资于能够运行5G的系统,并为未来向6G的演进做好准备。

严苛环境

虽然许多传统的物理和环境障碍(如卡车中的金属部件和天线布局可能对无线信号造成干扰)已得到解决,但车队运营商必须重点关注剧烈振动、灰尘、泥土和电磁噪声对复杂通信技术性能的影响,尤其是在非公路设备中。

带宽与覆盖范围

在现场和道路上的有效性能不再仅仅是建立数据互联,越来越多的是关于管理该连接。随着卡车和重型设备从高清摄像头、激光雷达扫描仪和发动机日志等系统中生成海量数据,车辆和设备需要能够运行先进算法的远程信息处理系统,以组织和优先处理关键活动和性能数据,并确定哪些数据可以缓冲,哪些可以在车辆本身上处理。通过高级通信协议管理数据,并在边缘(车辆自身的计算机中)分析数据,仅通过网络发送汇总的洞察或紧急警报,车队经理可以减少数据延迟,为最关键的信息节省可用带宽。

自动驾驶拖拉机

数据延迟

在涉及重大利害关系时有效使用通信系统,延迟是决定成败的关键因素。在涉及重型机械时,即使是最轻微的延迟也可能升级为严重的服务中断。试想一下,一台20吨的机器人推土机在繁忙的工地上执行精细任务时,即使只是短暂地与操作员失去连接,其危险性有多大。

 

这就是为什么超低延迟通信——让数据立即从A点传输到B点,而非延迟一秒——对于实时操作和实时决策至关重要。没有它,即使是最常规的操作,如果关键的危险警告或制动命令发出太晚,也会变得非常危险。考虑到卡车中使用的车对车 (V2V) 连接,超低数据延迟可以通过启用紧急制动和车道保持来改善道路运营。例如,如果驾驶员突然猛踩刹车,通信系统可以立即发送警报,通知卡车周围的其他车辆驾驶员的动作,使它们能够早一秒做出反应,这可能带来天壤之别——但前提是可用网络足够快、足够可靠,能够即时发送该警报。

网络安全

随着卡车和重型设备中设计的连接性日益增强,以及这些机器作为移动数据中心所扮演的角色不断演变,车队所有者必须为一种他们不熟悉的新型盗窃做好准备:网络盗窃。正如TE业务开发高级经理Mark Brubaker所指出的,任何联网的卡车或挖掘机都面临着来自各种恶意行为者的攻击威胁。“毕竟,卡车运输了近80%的州内货物,并运输天然气、化石燃料、汽油、食品、电子产品、药品等。对于试图利用车辆软件中断货物流通或造成更严重后果的恶意行为者而言,它们是目标。在非公路领域,这种情况可能意味着建筑项目受到干扰,或农业作业受阻。”

 

在极端情况下,这可能涉及恶意侵入卡车的通信系统,并远程禁用一辆在高速公路上高速行驶的18轮卡车的刹车。或者更隐蔽地,这可能涉及窃取敏感的路线数据,使从食品、电子产品到燃料和化学品等贵重货物在运输目的地容易遭受盗窃。无论哪种情况,其结果都可能削弱人们对在整个车队运营中启用强大数据互联的信任。

在当今普遍互联的世界中,带宽就是新的马力。 对于车队所有者和运营商而言,保持竞争力意味着让设备不断更新和优化,以适应今天不断变化的需求以及明天的机遇、要求和威胁。这也意味着与合适的合作伙伴密切合作,他们了解不断变化的连接格局,并能帮助设计出满足坚固性能、边缘连接和零信任安全要求的系统。只有这样,车队才能在严酷、复杂且先进的技术环境中实现可靠、可预测和集成化的通信。