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Toyota Research Institute - Advanced Development, Inc.

Para acompanhar o desenvolvimento acelerado da direção automatizada, uma “plataforma de geração automática de mapas” usando a arquitetura sem servidor da AWS foi construída em apenas dois meses. 

2020

O TRI-AD foi fundado em março de 2018 por meio de um investimento conjunto entre a Toyota Motor Corporation, a Denso e a Aisin Seiki. Por meio do desenvolvimento avançado de softwares para direção automatizada, a empresa combinou pesquisa e produção em massa para inovar no campo da direção automatizada.

Graças ao desenvolvimento de sistemas de controle e tecnologias de IA, os processos que determinam “decisões” e “operações” evoluíram rapidamente. Por outro lado, tendo em mente as mudanças diárias nas estradas, não é fácil manter informações de mapeamento e garantir que permaneçam sempre atualizadas. De acordo com Mandali Khalesi, vice-presidente da divisão de direção automatizada, “essas dificuldades significaram que os mapas estão atualmente limitados a nações e regiões específicas ou a rodovias de alta velocidade, onde a coleta de informações atualizadas é comparativamente fácil”.

No entanto, realizar atualizações contínuas em mapas de vias públicas com alta precisão provou ser um enorme esforço quando o trabalho é feito por um único grupo corporativo. Em resposta a esse desafio, o TRI-AD anunciou a construção de uma Automated Mapping Platform (AMP – Plataforma de mapeamento automatizada) em janeiro de 2019, na qual qualquer empresa pode participar da criação e do uso de mapas de alta definição.

A AMP usa informações coletadas de imagens de satélite e dados de sensores de fabricantes de automóveis, como a Toyota Motor Corporation, empresas de táxi e entregadoras. Essas informações permitem a criação e atualização eficientes de mapas de alta precisão. A AMP permitiu que os desenvolvedores de fabricantes e fornecedores de automóveis usassem esses mapas, o que acelerou o desenvolvimento das aplicações de direção automatizada da Toyota Motor Corporation.

Khalesi afirma que “vários fornecedores que possuem imagens de satélite e tecnologias de câmera a bordo, desde empresas automotivas dentro do Toyota Motor Group até empresas de fora, expressaram sua intenção de participar de provas de conceitos (ou “PoCs”) e esperamos que mais parceiros se juntem a nós no futuro”.

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A facilidade com que os serviços da AWS puderam ser rapidamente desenvolvidos e expandidos com escalabilidade desempenha um papel fundamental na criação de uma plataforma aberta de geração automática de mapas. Planejamos que a plataforma seja utilizada por veículos da Toyota e por outros parceiros.”

Mandali Khalesi
Toyota Research Institute - Advanced Development, Inc. | Vice-presidente de direção automatizada

A qualidade dos serviços de gerenciamento da AWS foi fundamental na decisão de adotar a plataforma

Após o anúncio da nova arquitetura da AMP, o TRI-AD lançou um protótipo para realizar PoCs com empresas parceiras. Para priorizar o desenvolvimento rápido, a AWS foi adotada desde o início com a intenção de explorar o uso de serviços na nuvem. A AWS já está sendo usada para vários projetos no TRI-AD, incluindo machine learning e aprendizado profundo. Ela se tornou um dos elementos padrão da infraestrutura de TI da empresa. A AWS também é usada com frequência pelo Toyota Research Institute (TRI), uma organização de pesquisa de tecnologias de IA no Vale do Silício, e ambas as empresas se beneficiaram de sua eficiência de desenvolvimento. E não foi só isso. O uso dos serviços de gerenciamento oferecidos pela AWS foi considerado outro fator decisivo na sua adoção. Ryo Igarashi, engenheiro responsável pelo desenvolvimento de operações em nuvem da AMP, afirmou que “devido aos recursos limitados de pessoal que os desenvolvedores enfrentam, os elaborados recursos de gerenciamento que a AWS oferece têm sido essenciais para possibilitar o desenvolvimento em curto prazo. Além disso, esperamos que haja um aumento no número de empresas parceiras que participam de PoCs e, mesmo que novos recursos sejam desenvolvidos, a escalabilidade que permite a fácil expansão de recursos e serviços recebeu uma excelente avaliação”.

De acordo com o projeto do TRI-AD, a AMP consiste em três elementos: coleta e acúmulo de dados, desenvolvimento de mapas de alta precisão e transmissão desses mapas. O cerne da etapa de coleta e acúmulo de dados consiste em dois segmentos: upload em tempo real de dados de sondas de automóveis em execução e upload em lote de dados compilados de empresas de táxi e outros parceiros de frota. Em termos de desenvolvimento de mapas, os desenvolvedores de empresas participantes da AMP podem acessar o portal do desenvolvedor e criar informações de mapa personalizadas para suas aplicações, desenvolvendo e implantando algoritmos exclusivos na nuvem. Os dados resultantes são registrados e armazenados em um marketplace de mapas especializado e transmitidos como uma API, conforme necessário, para suas frotas autônomas.

“Nosso protótipo de AMP é baseado na política de primeiro fabricar o produto e depois experimentá-lo, o que significa desenvolvimento ágil, com melhorias aplicadas à medida que o produto é usado. Ao priorizar um ambiente em que as PoCs com parceiros podem prosseguir com facilidade, nós nos concentramos na escalabilidade que seria necessária para seu uso futuro”, diz Igarashi.

Atingir um ciclo de desenvolvimento escalável e reduzido por meio da arquitetura sem servidor

O desenvolvimento do protótipo começou em abril de 2019 e foi lançado dois meses depois, em junho. Ao coordenar com os arquitetos de soluções da AWS e consultores de serviços profissionais, os desenvolvedores do TRI-AD conseguiram encurtar o período de desenvolvimento.

O protótipo foi criado por meio da utilização ativa da arquitetura sem servidor. O uso de certificados de cliente emitidos pelo AWS IoT formou a base para o upload em tempo real de ferramentas de coleta e acúmulo de dados. Tokens eram recebidos do AWS STS e certificados pelo Amazon API Gateway, garantindo o upload seguro dos dados. Os uploads em lote eram baseados na certificação de usuários pelo Amazon Cognito, enquanto os dados e metadados de veículos em execução eram coletados por meio do Amazon S3 e do AWS AppSync, respectivamente, antes de serem acumulados no Amazon DynamoDB.

Arquitetura geral da AMP

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Acelerar a inovação no campo da direção automatizada e trabalhar com parceiros para abordar questões sociais

“Como próximo passo, começaremos a trabalhar na arquitetura do futuro ambiente de uso com o objetivo de implementar serviços”, afirmou Khalesi. “Em busca da futura expansão global na América, Europa e Ásia, estamos planejando desenvolver compatibilidade no exterior e fortalecer a coordenação com nossos parceiros internacionais. A AMP possibilitará uma inovação rápida no campo da direção automatizada e, junto com nossos parceiros, contribuirá para resolver problemas sociais.”

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