Pri elektromobiloch sa najčastejšie hovorí o kapacite batérie, rýchlosti nabíjania či reálnom dojazde v zime a na diaľnici. Menej pozornosti sa však venuje ďalšiemu faktoru, ktorý môže v najbližších rokoch významne zamiešať kartami, a tým je energetická náročnosť autonómneho riadenia.
Systémy, ktoré majú vozidlám umožniť jazdu bez zásahu vodiča, totiž nevyžadujú len pokročilý softvér, ale predovšetkým mimoriadne výkonný hardvér schopný v reálnom čase spracovať obrovské objemy dát z desiatok senzorov. Práve táto neustála výpočtová aktivita si pýta nemalé množstvo elektrickej energie, čo sa pri elektromobiloch nevyhnutne podpisuje pod ich dojazd aj efektivitu prevádzky.
Zatiaľ čo vodič za volantom vníma situáciu prirodzene a jeho výpočtový výkon si nevyžaduje žiadne kilowatty navyše, autonómne auto funguje úplne inak. Neustále monitoruje svoje okolie pomocou kamier, radarov, lidarov, ultrazvukových senzorov a výkonných palubných počítačov, ktoré všetky tieto vstupy v zlomku sekundy vyhodnocujú a premieňajú na konkrétne rozhodnutia. Stačí sa pritom pozrieť na jednoduchý príklad. Jedna kamera môže snímať približne 30 obrazových snímok za sekundu, pričom každá obsahuje 5 až 8 miliónov pixelov dát. Ak vozidlo používa 14 kamier a k tomu pridáva lidar, radar a ďalšie senzory, množstvo informácií, ktoré musí spracovať, rastie do astronomických rozmerov.
Autonómia si z batérie ukrojí viac, než sa čakalo
Prvé generácie autonómnych vozidiel ukázali, že energetická náročnosť tejto technológie je výrazne vyššia, než sa pôvodne predpokladalo. Podľa analytikov sa spotreba autonómnych systémov pri skorších riešeniach pohybovala v rozmedzí 1,5 až 3 kW, pričom táto energia slúžila výhradne na vnímanie okolia, spracovanie dát a riadenie vozidla, nie na samotný pohon. V praxi to znamená, že autonómne vozidlo môže míňať značnú časť energie len na to, aby premýšľalo.
Dobrým príkladom je autonómne robotaxi, ktoré na to, aby fungovalo približne 20 hodín denne a jeho systém mal spotrebu okolo 2 kWh za hodinu, tak len samotná autonómia by si za deň vyžiadala približne 40 kWh energie. To je množstvo elektriny, ktoré predstavuje podstatnú časť kapacity batérie mnohých dnešných elektromobilov. Pri staršom Chevrolete Bolt EV by to znamenalo spotrebu približne dvoch tretín celej batérie len na prevádzku autonómneho systému.
Podobne výrazný dopad ukázal aj test autonómne upraveného Hyundaiu IONIQ 5, ktorý vyvíjala spoločnosť Motional. Kým bežná verzia modelu ponúka dojazd okolo 490 km, autonómna verzia mala podľa údajov americkej EPA dojazd len 270 km, čo predstavuje pokles o približne 46 percent.
Automobilky hľadajú spôsob, ako skrotiť energetický apetít AI
Práve preto dnes výrobcovia nehľadajú len výkonnejšie systémy, ale najmä efektívnejšie riešenia. Významní hráči ako Lucid, Rivian či Waymo už otvorene hovoria o tom, že budúcnosť autonómneho riadenia bude stáť na čo najnižšej spotrebe výpočtového výkonu. Waymo sa pri najnovších generáciách svojich vozidiel pohybuje približne na úrovni 1 kWh, Rivian cieli na spotrebu okolo 1,1 kWh a v rámci odvetvia sa čoraz častejšie spomína ambiciózny cieľ stlačiť energetickú náročnosť autonómnych systémov na približne 500 wattov.
Tomu sa prispôsobuje aj hardvér. Rivian napríklad vyvinul vlastný čip RAP1, ktorý dokáže vykonať až 800 biliónov operácií za sekundu, pričom v porovnaní s predchádzajúcou generáciou prináša niekoľkonásobne vyšší výkon bez dramatického nárastu spotreby. Výrazne sa zlepšili aj samotné senzory. Kým prvé lidarové systémy boli objemné, energeticky náročné a zhoršovali aerodynamiku vozidla, moderné solid-state lidary už pracujú so spotrebou v rádoch desiatok wattov, čo predstavuje zásadný technologický posun.
Ak budú autonómne autá všade, pocíti to aj energetika
Otázka energetickej náročnosti autonómnych áut pritom nekončí pri jednom vozidle. Vedci z MIT upozorňujú, že pri masovom rozšírení tejto technológie môže ísť o významnú záťaž pre celú energetickú infraštruktúru. Ich výpočty ukazujú, že ak by po svete jazdila miliarda autonómnych vozidiel, pričom každé by denne využívalo autonómny systém len jednu hodinu so spotrebou 840 wattov, ich celková energetická náročnosť by sa vyrovnala spotrebe všetkých svetových dátových centier v roku 2023.
Do úvahy pritom treba zarátať aj energiu potrebnú na cloudové spracovanie dát, tréning umelej inteligencie a budovanie infraštruktúry inteligentných miest, ktoré budú s autonómnou dopravou úzko prepojené. Autonómna budúcnosť tak nebude len otázkou softvéru a bezpečnosti, ale aj energetickej efektivity. Moderné autá totiž nebudú spotrebúvať elektrinu len na pohon, ale čoraz viac aj na to, aby v reálnom čase videli, analyzovali a rozhodovali sa.
