Prečo na rýchlosti pripojenia záleží vo Formule 1 aj u vás doma (2. časť) | Magazín F1 - F1online.sk

Prečo na rýchlosti pripojenia záleží vo Formule 1 aj u vás doma (2. časť)

Lewis Hamilton, boxové tabule
zdroj: Pirelli Motorsport

Éra pocitov a “tušákov” je vo Formule 1 dávno minulosťou. Príchod telemetrie do kráľovnej motoršportu postavil do úzadia tých, ktorí sa radi spoľahli na svoje inštinkty, a odmenil analytické schopnosti ich náprotivkov. Čo všetko vlastne inžinieri v dátach hľadajú, ako s nimi pracujú a prečo je pre nich kľúčové mať stabilné a spoľahlivé pripojenie v každej sekunde? To si priblížime v druhej časti minisérie o dátach a pripojení na internet vo Formule 1.

Ak ste ešte nečítali prvú časť, kliknite sem.

Stabilné a spoľahlivé internetové pripojenie, rovnako ako i túto minisériu, vám prináša SWAN. Internet vám natiahne pohodlne až do vášho domova — pokojne aj bez káblov — a to už od 9,99 € mesačne. Balík pre najnáročnejších vás zas bude rozmaznávať rýchlosťou pripojenia až 1 Gbit/sekundu a k optike dostanete vo vybraných balíčkoch DUO aj televíziu (s priamymi prenosmi F1) na šesť mesiacov zadarmo. Overte si dostupnosť služieb pre vašu adresu na www.swan.sk.

V športe, v ktorom rozhodujú desatiny či stotiny sekundy, je na prípravu málo času a priestor na chyby prakticky neexistuje. Preto je dôležité čo najviac skrátiť čas potrebný na úkony, ktoré výkon monopostu priamo nezvyšujú. Do tejto kategórie patrí aj odozva a rýchlosť internetového pripojenia. Čím skôr vie tím prijať rozhodnutie, tým lepšie. Najmä v pretekoch môže hrať úlohu zlomok sekundy; ak tím nezareaguje na súpera či na vznikajúci problém na pohonnej jednotke dostatočne rýchlo, môže o svoju pozíciu prísť.

Monopost monitorujú desiatky senzorov

Na činnosť auta dohliadajú inžinieri, no bez pomoci techniky by to nešlo. Na aute sú totižto desiatky senzorov, pričom niektoré z nich vykonávajú merania až 1000-krát za sekundu.

“Naše auto sleduje počas pretekov okolo 120 senzorov. Tie sledujú rôzne ukazovatele,” vysvetľuje Zoe Chiltonová, šéfka technologických partnerstiev Red Bullu Racing. “Už len v samotnej pohonnej jednotke máte 40 alebo 50 senzorov, ktoré dozerajú na teploty, tlaky, časovanie, uisťujú sa, že motor beží hladko, a tieto dáta následne putujú k nášmu dodávateľovi motorov.”

“Po celom aute máme ďalšie senzory, ktoré zaznamenávajú prúdenie a tlak vzduchu, čo nám pomôže pochopiť aerodynamický obraz. Sledujeme tiež teploty, či sa naše brzdy a pneumatiky neprehrievajú… V podstate zabezpečujeme, aby všetko fungovalo správne,” konštatuje.

Medzi autom a boxovým múrikom nie je možné preniesť také kvantum dát, tu je priepustnosť pripojenia dosť obmedzená. A hoci počas veľkej ceny boxový múrik nedostane všetky dáta, podľa Chiltonovej “dosť veľké množstvo” áno.

To potvrdzuje nasledujúci fakt: Dáta z monopostu sa pomocou LAN siete rozšíria medzi všetkých členov tímu, ktorí sú priamo na okruhu. Navyše sa okolo 400 GB dát počas jedného súťažného víkendu odošle až do továrne v Milton Keynes na okamžitú analýzu. Zaujímavosťou je, že odozva pripojenia je medzi najvzdialenejším padokom v Austrálii a továrňou vo Veľkej Británii najviac 300 milisekúnd.

Ako maximalizovať objem dát odoslaných z monopostu na boxový múrik?

Prístup s odosielaním dát na cieľovej rovinke zo sedemdesiatych rokov (viď. 1. časť) tak celkom nevymizol. Aj keď dnes monoposty dokážu vysielať na veľkej časti okruhu, najväčšie množstvo dát boxový múrik prijme v čase, keď je auto v jeho blízkosti.

Nuž a kedy je bližšie ako v čase zastávky v boxoch? Keď Lewis Hamilton vo svojom aute vchádza do boxovej uličky, jeho Mercedes začne vysielať dáta vo vysokorýchlostnej gigabitovej bezdrôtovej sieti, pričom štyri metre pred garážou sa prepne z konvenčnejšieho 5 GHz pásma do pásma 60 GHz, ktorého prenosová rýchlosť sa podľa meraní Mercedesu pohybuje na úrovni 1,9 Gbit/s. Vo vysielaní pokračuje aj počas zastávky a až štyri metre za garážou sa prepína späť do štandardného režimu.

Využiť tento čas čo najlepšie je veľmi dôležité v tréningoch i pretekoch, veď auto sa v prípade bezproblémovej zastávky zdrží pred garážou len pár okamihov. V minulosti tímy museli na stiahnutie dát čakať a obetovať tak časť svojich jázd, alebo si na všetky dáta počkať až do skončenia tréningu.

No späť k pretekom: Zastávky v boxoch sú v tých strategicky vypätejších možno dve, no inžinieri potrebujú dáta v každom kole. Tu preto nastupuje druhý spôsob vysielania dát: na cieľovej rovinke. Pár stoviek metrov od boxovej uličky sa vždy nachádza prijímač, ku ktorému sa monopost pripája v každom kole počas prejazdu cieľovou rovinkou. Tieto dáta následne putujú na boxový múrik a do továrne.

O niečo menej dát, no zato kontinuálne, vysiela auto počas celého kola pomocou rádiových vĺn. Problémom pri tomto prístupe sú stromy, budovy či prevýšenie. Dnes sú však systémy natoľko inteligentné, že pravidelne testujú kvalitu signálu a podľa nej sa rozhodujú, či dáta odošlú hneď, alebo si počkajú na lepší signál.

Pri každom prenose môže nastať chyba či výpadok, a preto po skončení jázd inžinieri vždy vytiahnu všetky dáta z auta aj “staromódne” pripojením počítača priamo k autu.

Za jeden týždeň dokážu tímy F1 na okruhu vyprodukovať 45 TB dát (a mimo okruhu ďalších 50-100 TB). Aby sa všetky tieto údaje dostali domov do tovární či naopak na trať, tím obyčajne už pár týždňov pred veľkou cenou vyšle do dejiska pretekov skupinu špecialistov, ktorí sa postarajú o to, že inžinierom bude stačiť sa bezstarostne pripojiť k tímovej wi-fi a rovno budú môcť komunikovať so svetom — proste ako od SWANu.

Najviac dát vyprodukujú piatkové tréningy

Monopost Mercedesu sa v piatok vyberie na trať s viac ako 200 senzormi, niektoré zbierajú dáta až 1000-krát za sekundu. Každý takýto senzor však niečo váži, a preto sa inžinieri pred kvalifikáciou a pretekmi snažia čo najviac z nich z auta odstrániť a ponechať len tie nevyhnutné.

Ukážkou toho je systém infračervených senzorov na detailné sledovanie teplôt pneumatík, vďaka ktorému si inžinieri spravia obraz o každej pneumatikovej zmesi z pohľadu kvalifikačného i pretekového tempa. Takéto senzory snímajú teploty každej gumy až na 32 rôznych miestach. Počas kvalifikácie a pretekov sa však už pracuje najmä s modelmi postavenými na týchto piatkových dátach, čo inžinierom pomôže odľahčiť auto.

Približne 50% všetkých údajov sa tak nazbiera počas piatkových jázd, pričom tieto údaje sú aj najcennejšie. Inžinieri majú v noci z piatka na sobotu čas ich vyhodnotiť a môžu meniť nastavenia auta, čo už počas parc fermé možné nie je. Ďalších 30% dát sa preto nazhromaždí počas sobotňajšieho tréningu a kvalifikácie, nuž a cez samotnú veľkú cenu len menej ako 20%.

Koniec-koncov, samotný objem dát nie je úplne najdôležitejší, preto sa v rozhodujúcich okamihoch oplatí auto radšej odľahčiť. “Čím viac dát nazbierate, no čo je ešte dôležitejšie, čím viac ich dokážete spracovať a zanalyzovať, tým lepšie budete mať auto a tým lepšie výkony budú podávať vaši jazdci,” hovorí Toto Wolff, šéf Mercedesu.

“Všetko je to o dátach. Ak do auta nainštalujete tisíc senzorov, vygenerujete tony dát, ale ak nerozumiete tomu, ktoré dáta sú dôležité, ako ich spracovať a využiť na monoposte, tak len spôsobia zmätok a neprinesú vám žiadne odpovede. Toto je jeden z trikov Formuly 1,” vysvetľuje.

Rozhodnúť, čo je dôležité a čo nie, je už úloha inžinierov. V sobotu a v nedeľu ich na tom pracuje 30 až 50, v piatok ich môže byť ešte viac — všetci tisícky kilometrov ďaleko, no komunikačne vzdialení len necelé tri desatiny sekundy.

Skvelou ukážkou práce inžinierov pri hľadaní problémov bola napríklad VC Singapuru 2017, keď sa počas piatkových tréningov Valtteri Bottas sťažoval na ťažkosti s pohonnou jednotkou.

Počas jazdy mal pocit, akoby pohonná jednotka na moment vynechávala. Inžinieri spočiatku na dátach, ktoré tiekli z auta v reálnom čase, žiadny problém nezbadali. Piloti Mercedesu však majú na volante tlačidlo, ktorým vedia označiť bod na dátach, kedy k problému dochádza, čo Bottas v tréningu využil.

Keď sa na tieto momenty inžinieri pozreli neskôr, zbadali problém. Výpadok výkonu nastal vždy v momente, keď Valtteri Bottas prechádzal cez most, a vždy trval len okolo 23 tisícin sekundy. Pre porovnanie, žmurknutie trvá aspoň štyrikrát toľko.

Ďalšia analýza ukázala, že konštrukcia mostu vytvárala Faradayovu klietku, ktorá ovplyvnila elektroniku auta a mieru aplikácie plynu. “Bottas to cítil. Inžinieri teda senzor zatienili, aby zabránili jeho rušeniu,” komentuje Matt Harris, šéf správy informácií Mercedesu.

“Na dátach takýto detail v budúcnosti odhalíme ľahšie bez toho, aby sme museli tráviť taký dlhý čas hľadaním,” pridal pár slov Christian Dixon, manažér partnerstiev strieborných šípov.

Ako asi dopadnú nasledujúce preteky?

To keby sme vedeli, stávkové kancelárie by sme potopili. Jednotlivé tímy však pracujú aj na tomto (nie na potopení stávkových kancelárií): Pred veľkou cenou vytvoria až dva milióny simulácií rôznych momentov veľkej ceny, na základe čoho sa následne rozhodujú aj v reálnych pretekoch.

“Tieto technológie nám umožňujú rýchlu a interaktívnu vizuálnu analýzu predpretekových simulácií, čím nám poskytnú výsledky, ktoré nám zas pomôžu prijať rozhodnutia v reálnom čase,” hovorí Geoff Willis, technologický šéf Mercedesu.

Rozhodnúť sa v zlomku sekundy nie je ľahké a práve na takýchto rozhodnutiach sa lámu preteky — či už ide o reakciu na stratégiu súpera, nehodu na trati či zmenu podmienok. Tu opäť dostáva slovo spoľahlivé a rýchle pripojenie a dobrý prehľad inžinierov, ktorí inštruujú jazdca.

Aspoň, že piloti ešte jazdia sami…

Inžinieri spolu s jazdcami prechádzajú telemetriu, porovnávajú si prejazdy zákrut s tímovým kolegom či súpermi, pomáhajú im nastaviť monopost a v pretekoch riadia ich stratégiu. Samotné jazdenie však už musia zvládnuť piloti sami. Presnejšie povedané, takmer sami.

Analýza dát im v skutočnosti pomáha aj počas pretekov. Jednak odporúčaniami v zmenách nastavení auta, jednak tým, že predpovedné modely v továrni v reálnom čase vyhodnocujú ďalší vývoj pretekov, čím pomáhajú napríklad stratégom, ale napríklad aj priamo jazdcom tipmi na predbehnutie súpera.

Tím Mercedesu disponuje modelmi, ktoré vyhodnocujú úspešnosť rôznych pokusov o predbiehací manéver. Algoritmus v reálnom čase berie do úvahy celú škálu parametrov od podmienok na trati, stavu pneumatík, trate, množstva paliva, pozície auta na trati, predchádzajúcich podujatí, detailov monopostu až po špecifiká štýlu jazdy daného pilota. Inžinieri na základe toho vedia jazdcovi odporučiť, ako navýšiť svoje šance na úspešné predbehnutie.

Napríklad na VC Číny 2017 takto inžinieri pomohli Lewisovi Hamiltonovi, keď ho informovali, že širší prejazd zákrutou by zvýšil pravdepodobnosť úspešného predbiehacieho manévru v nasledujúcej sekcii.

“Pozreli sme sa na to, ako Lewis predbieha. On patrí medzi agresívnych jazdcov,” hovorí Michael O’Connell, hlavný analytik spoločnosti Tibco, ktorá pre Mercedes pripravuje práve tieto modely. Podľa jeho slov Hamilton prechádza zákrutami inak ako väčšina ostatných jazdcov a dokáže predbehnúť súpera aj tam, kde by mali iní problémy. “Nie každý dokáže premeniť pravdepodobnosť napríklad 90% a dokončiť predbiehací manéver, ale Lewis to vie.”

Podobných prípadov je nespočetné množstvo, ukazuje sa, že na dátach sa dá toho naozaj vyčítať veľmi veľa. Bývalý technický riaditeľ Jordanu Gary Andreson sa v posledných rokoch niekoľkokrát vyjadril, že porovnávajúc s jeho érou sa prekvapivo málo zo zamestnancov tímu dnes na okruhu pozerá na samotné monoposty. Všetci totižto sledujú obrazovky počítačov a na grafoch a dátach sa snažia vydolovať každú extra desatinku sekundy. Na okruhu by v podstate ani nemuseli byť — to všetko vďaka technológiám, ktoré spája robustná a rýchla sieť.

Presne takú môžete mať i vy doma, rýchlosťou sa dokonca blížiacu prenosu dát z monopostu Formuly 1 počas zastávky v boxoch. Najlepší balík internetu od SWANu vám poskytne internet s rýchlosťou až 1 Gbit/s.

Mnohí si vystačíme aj s menej špičkovým pripojením. Najlacnejšie pripojenie stojí v SWANe už od 9,99 € mesačne. Navyše, ak sa rozhodnete pre optický internet, dostanete k nemu aj televíziu na šesť mesiacov zadarmo pre vybrané balíky DUO, a budete mať pod palcom aj priame prenosy veľkých cien F1!

Dostupnosť jednotlivých služieb pre vašu adresu si môžete overiť na stránke www.swan.sk, kde nájdete aj bližšie informácie k jednotlivým balíčkom.

Zrýchlite so SWANom!

Možno vás zaujme