معرفی ابزارهای تشخیص عمق آج تایر با هوش مصنوعی و موبایل

به عنوان یک راننده کامیون، قطعا از اهمیت وضعیت تایر کامیون‌ها و نقش حیاتی‌شان در ایمنی، بازدهی سوخت و هزینه‌های نگه‌داری باخبر هستید. عمق آج تایر نه‌تنها تعیین‌کننده چسبندگی وسیله نقلیه با سطح جاده است، بلکه در کنترل فرمان، ترمزگیری و جلوگیری از لغزش نیز نقشی حیاتی دارد.

با گذشت زمان و سایش مداوم، کاهش عمق آج می‌تواند احتمال ترکیدگی تایر و تصادف را افزایش دهد؛ از همین رو نظارت دقیق بر آن به ضرورتی غیر قابل چشم‌پوشی برای ناوگان‌های سنگین تبدیل شده است.

در این مقاله از پایه یک به بررسی فناوری‌های نوین تشخیص عمق آج تایر کامیون با استفاده از هوش مصنوعی و موبایل می‌پردازیم. فناوری‌هایی که امروزه جایگزین ابزارهای سنتی مانند گیج دستی یا اندازه‌گیری چشمی شده‌اند و با دقت بالا و ثبت دیجیتال اطلاعات، فرآیند کنترل فنی را متحول کرده‌اند. این روزها از اپلیکیشن‌های موبایلی گرفته تا سامانه‌های اسکن سه‌ بعدی و حسگرهای مجازی، هرکدام تلاش دارند تا تصویری دقیق از وضعیت تایر ارائه دهند و ایمنی را به سطحی بالاتر برسانند.

چرا تشخیص عمق آج تایر مهم است؟

آج تایر برای هدایت آب، گل و برف از سطح تماس تایر با زمین طراحی شده است تا اصطکاک کافی میان لاستیک و جاده حفظ شود. در کامیون‌ها که وزن بار و فشار محوری بسیار بالاتر از خودروهای سواری است، کاهش حتی چند میلی‌متر از عمق آج می‌تواند باعث افت شدید پایداری و افزایش طول خط ترمز شود. ازاین‌رو، شرکت‌های حمل‌ونقل موظف‌اند وضعیت تایرها را در بازه‌های منظم بررسی و در صورت نیاز تعویض کنند تا از بروز حوادث و استهلاک غیر ضروری جلوگیری شود.

روش‌های سنتی اندازه‌گیری عمق آج، مانند استفاده از گیج فلزی یا آزمون سکه، هرچند ساده و ارزان هستند اما دقت کمی دارند و امکان خطای انسانی در آن‌ها زیاد است. علاوه بر این، در ناوگان‌هایی با ده‌ها یا صدها دستگاه کامیون، ثبت دستی نتایج برای هر چرخ به زمان و نیروی انسانی زیادی نیاز دارد.

در چنین شرایطی، فناوری‌های هوشمند مبتنی بر دوربین موبایل و هوش مصنوعی به‌عنوان راه‌حلی سریع و دقیق وارد میدان شده‌اند. این سیستم‌ها نه‌تنها عمق آج را به‌صورت خودکار محاسبه کرده بلکه داده‌ها را برای تحلیل‌های بعدی ذخیره می‌کنند.

فناوری‌های اصلی در تشخیص عمق آج

نخستین تحول در حوزه اندازه‌گیری هوشمند آج تایر، ورود فناوری بینایی ماشین و الگوریتم‌های پردازش تصویر است. در این روش، دوربین موبایل یا تبلت با گرفتن تصویری از سطح تایر، داده‌های لازم را به هسته نرم‌افزار ارسال می‌کند تا الگوی آج و میزان فرسودگی آن تحلیل شود.

هوش مصنوعی با مقایسه تصویر با پایگاه داده‌ای از تایرهای جدید و فرسوده، عمق واقعی آج را بر حسب میلی‌متر تخمین می‌زند. نمونه شاخص این فناوری، ابزار Anyline Tire Tread Scanner است که بدون نیاز به هیچ‌گونه تجهیزات جانبی، فقط با دوربین موبایل کار می‌کند و می‌تواند دقتی تا حدود ۰٫۵ میلی‌متر ارائه دهد.

دومین رویکرد، استفاده از حسگرهای مجازی (Virtual Sensing) است که در خودروهای سنگین مدرن در حال توسعه است. در این روش، داده‌های حسگرهای موجود روی خودرو مانند سرعت چرخ، لغزش، زاویه فرمان و دور موتور توسط الگوریتم‌های یادگیری ماشین تحلیل می‌شوند تا تغییرات غیر عادی در رفتار تایر شناسایی شود.

سامانه‌هایی مانند فناوری شرکت Tactile Mobility از همین روش برای محاسبه تقریبی عمق آج و تشخیص کاهش چسبندگی استفاده می‌کنند. مزیت این سیستم‌ها در عدم نیاز به بازبینی فیزیکی تایر است، اما برای کامیون‌ها هنوز در مراحل آزمایشی قرار دارد و نیازمند یکپارچگی بیشتر با ECU و سیستم‌های پایش ناوگان است.

در نهایت، گروهی از فناوری‌ها بر پایه اسکن سه ‌بعدی و اندازه‌گیری مستقیم سطح تایر توسعه یافته‌اند. دستگاه‌هایی مانند TreadReader Handheld 3D Scanner با تابش الگوهای نوری و تحلیل بازتاب، سطح آج را در هزاران نقطه اسکن می‌کنند و نقشه‌ای دقیق از عمق و زاویه شیارها ارائه می‌دهند.

این روش، دقیق‌ترین شیوه موجود است و برای تعمیرگاه‌های حرفه‌ای یا ناوگان‌های بزرگ که به مستندسازی کامل نیاز دارند، گزینه‌ای مناسب محسوب می‌شود. البته هزینه بالا و نیاز به آموزش اپراتور از محدودیت‌های آن است، اما در ترکیب با نرم‌افزارهای مدیریتی می‌تواند تصویر کاملی از سلامت تایرهای هر کامیون ارائه دهد.

بررسی ابزارها و اپلیکیشن‌های موجود برای بررسی عمق آج تایر

پیشرفت هوش مصنوعی و پردازش تصویر باعث شده امروز ابزارهای متنوعی برای تشخیص عمق آج تایر در بازار جهانی وجود داشته باشد. این ابزارها از اپلیکیشن‌های موبایلی ساده تا اسکنرهای صنعتی متفاوت‌اند و هرکدام با توجه به نیاز رانندگان یا مدیران ناوگان طراحی شده‌اند.

در ادامه، شناخته‌شده‌ترین نمونه‌های تجاری و حرفه‌ای این حوزه معرفی می‌شوند که برخی از آن‌ها هم‌اکنون در صنایع حمل‌ونقل بین‌المللی و ناوگان‌های کامیونی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

Anyline Tire Tread Scanner

راهکار Anyline یکی از موفق‌ترین نمونه‌های مبتنی بر موبایل در بازار جهانی است. این نرم‌افزار با استفاده از دوربین تلفن همراه و فناوری بینایی ماشین، عمق آج تایر را بدون نیاز به ابزار مکانیکی اندازه‌گیری می‌کند. اپلیکیشن با گرفتن چند تصویر از سطح تایر، شیارها را شناسایی کرده و عمق آن‌ها را با دقتی حدود نیم میلی‌متر گزارش می‌دهد.

نسخه تجاری آن برای شرکت‌های حمل‌ونقل طراحی شده و قادر است اطلاعات هر کامیون را همراه با شماره شاسی و تاریخ بازبینی ذخیره کند. این داده‌ها سپس در سیستم ناوگان ثبت و برای پایش دوره‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند.

TyreSwift AI Inspection Software

پلتفرم TyreSwift به‌جای یک اپلیکیشن ساده، یک نرم‌افزار کامل مدیریت بررسی تایر است که با هوش مصنوعی و پردازش تصویر کار می‌کند. این سیستم برای تعمیرگاه‌ها و مراکز سرویس طراحی شده و با استفاده از دوربین صنعتی یا موبایل حرفه‌ای، وضعیت آج، سایش نامتقارن و خرابی احتمالی تایر را تشخیص می‌دهد.

گزارش نهایی به‌صورت خودکار تولید و در پایگاه داده ثبت می‌شود تا تحلیل‌های بعدی روی آن انجام گیرد. این فناوری به‌ویژه برای ناوگان‌های بزرگ کامیونی که نیاز به سوابق دیجیتال دارند، کاربرد فراوان دارد.

Tactile Mobility Virtual Sensor System

در این فناوری برخلاف سایر روش‌ها، نیازی به بررسی فیزیکی تایر نیست. سامانه Tactile Mobility با استفاده از داده‌های موجود در خودرو مانند سرعت چرخ‌ها، میزان لغزش، شتاب و زاویه چرخش، تغییرات ظریف در تماس تایر با سطح جاده را تحلیل می‌کند. این اطلاعات به هوش مصنوعی منتقل می‌شود تا وضعیت فعلی آج و میزان چسبندگی تخمین زده شود.

اگر کاهش قابل ‌توجهی در عمق آج یا افزایش لغزش مشاهده شود، سیستم هشدار لازم را برای راننده یا مرکز کنترل ناوگان صادر می‌کند. این فناوری هنوز در مرحله توسعه برای خودروهای سنگین قرار دارد اما چشم‌انداز روشنی برای آینده دارد.

TreadReader Handheld 3D Scanner

اسکنر دستی TreadReader نمونه‌ای پیشرفته از ابزارهای سه‌بعدی است که در تعمیرگاه‌ها و مراکز خدمات تایر استفاده می‌شود. این دستگاه با تابش نور روی سطح تایر، شیارهای آن را با دقتی زیر ۰٫۲ میلی‌متر اسکن می‌کند و نقشه سه‌بعدی دقیقی از وضعیت سایش ارائه می‌دهد. داده‌ها در قالب گزارش دیجیتال ذخیره شده و می‌توانند به نرم‌افزار مدیریت ناوگان ارسال شوند. این فناوری برای کامیون‌ها، اتوبوس‌ ها و تریلر هایی که در شرایط سنگین کار می‌کنند مناسب است و امکان تشخیص زودهنگام سایش نامتوازن را فراهم می‌کند.

اپلیکیشن‌های عمومی مانند Tire Check و Tire Scan

در کنار ابزارهای حرفه‌ای، برخی اپلیکیشن‌های موبایلی ساده نیز برای کاربران توسعه یافته‌اند. برنامه‌هایی مانند Tire Check و Tire Scan با استفاده از عکس تایر و الگوریتم‌های پایه بینایی ماشین، وضعیت کلی آج را بررسی کرده و نتیجه را به‌صورت «سالم»، «نزدیک به تعویض» یا «نیاز به تعویض فوری» اعلام می‌کنند.

هرچند دقت آن‌ها نسبت به نسخه‌های صنعتی کمتر است، اما برای رانندگان کامیون یا کامیونت در مسیرهایی که دسترسی به تعمیرگاه محدود است، گزینه‌ای سریع و قابل ‌اعتماد محسوب می‌شوند.

چالش‌ها و ملاحظات برای کامیون‌ها

تشخیص عمق آج در کامیون‌ها به‌دلیل ابعاد بزرگ تایر، وزن زیاد محورها و شرایط سخت کاری، پیچیده‌تر از خودروهای سواری است. تایرهای چندمحوره و جفت در محورهای عقب معمولاً سایش نامتوازن دارند و همین مسئله کار تحلیل را دشوار می‌کند.

همچنین وجود گل، گردوغبار یا روغن روی سطح تایر می‌تواند دقت الگوریتم‌های تصویربرداری را کاهش دهد. از این‌رو بسیاری از سیستم‌های هوش مصنوعی که برای خودروهای سبک طراحی شده‌اند، نیازمند بازآموزی و کالیبراسیون ویژه برای کاربردهای سنگین هستند تا بتوانند در محیط‌های کاری ناوگان‌های باری عملکرد قابل‌قبولی داشته باشند.

از سوی دیگر، رانندگان و مدیران ناوگان برای استفاده از این فناوری‌ها به آموزش و زیرساخت دیجیتال نیاز دارند. ذخیره و مدیریت داده‌های مربوط به صدها کامیون مستلزم وجود یک سامانه نرم‌افزاری منسجم است تا بتواند اطلاعات را از اپلیکیشن‌ها یا اسکنرها دریافت و تحلیل کند.

در ایران، نبود استاندارد واحد برای ثبت داده‌های ایمنی تایر و کمبود تجهیزات پیشرفته باعث شده کاربرد این فناوری‌ها هنوز محدود باشد. با این حال، شرکت‌های بزرگ حمل‌ونقل در حال بررسی نمونه‌های آزمایشی هستند تا در آینده نزدیک سیستم‌های هوش مصنوعی را در پایش سلامت تایرها به کار بگیرند.

چشم‌انداز آینده این فناوری چیست؟

فناوری‌های هوشمند در حوزه تایر به سرعت در حال تحول‌اند و آینده‌ای متکی بر حسگرهای درون‌تایری و شبکه‌های متصل را رقم می‌زنند. نسل جدید تایرها به سنسورهای داخلی مجهز خواهند شد که فشار، دما و حتی میزان سایش را به‌صورت لحظه‌ای گزارش می‌دهند.

این اطلاعات به واحدهای کنترل مرکزی ناوگان منتقل می‌شود تا تصمیم‌گیری درباره تعویض یا تنظیم تایر به شکل کاملاً خودکار انجام شود. ترکیب این داده‌ها با الگوریتم‌های هوش مصنوعی، امکان پیش‌بینی عمر مفید هر تایر را نیز فراهم می‌کند و هزینه‌های نگه‌داری را به‌طور چشمگیری کاهش می‌دهد.

از سوی دیگر، توسعه فناوری‌های ارتباطی مانند 5G و اینترنت اشیا باعث می‌شود داده‌های مربوط به تایر در لحظه به مراکز کنترل ارسال شود. در چنین چشم‌اندازی، هر کامیون نه‌تنها از نظر موتور و گیربکس بلکه در سطح تایر نیز به‌صورت هوشمند کنترل خواهد شد.

این تحول می‌تواند ایمنی جاده‌ها را به شکل قابل‌ توجهی افزایش دهد و از بروز حوادث ناشی از ترکیدن یا فرسودگی تایر جلوگیری کند. به‌ویژه برای کشورهایی مانند ایران که ناوگان سنگین در جاده‌های طولانی فعالیت دارد، به‌کارگیری این فناوری‌ها گامی مهم در نوسازی و دیجیتالی‌سازی صنعت حمل‌ونقل خواهد بود.

هوش مصنوعی، هر روز پررنگ‌تر از دیروز

فناوری‌های تشخیص عمق آج تایر با هوش مصنوعی و موبایل، رویکردی نوین در نگه‌داری ایمن و هوشمند کامیون‌ها به شمار می‌آیند. این ابزارها با دقت بالا، سرعت عملکرد و ثبت دیجیتال داده‌ها، جایگزینی مطمئن برای روش‌های سنتی هستند.

از اپلیکیشن‌های ساده‌ای مانند Tire Check تا اسکنرهای حرفه‌ای TreadReader، هرکدام می‌توانند بسته به نیاز ناوگان یا راننده کاربرد ویژه‌ای داشته باشند. در کنار این‌ها، فناوری‌های جدید حسگرهای مجازی نیز نویدبخش آینده‌ای هوشمندتر در صنعت تایر هستند.

در نهایت، به‌کارگیری این ابزارها نه‌تنها موجب افزایش ایمنی جاده و کاهش مصرف سوخت می‌شود بلکه گامی اساسی در مسیر دیجیتالی‌سازی ناوگان حمل‌ونقل کشور به شمار می‌آید. با گسترش دسترسی به اپلیکیشن‌های هوش مصنوعی و ارتقای آگاهی فنی رانندگان، می‌توان انتظار داشت که طی سال‌های آینده پایش سلامت تایرها به بخشی جدایی‌ناپذیر از مدیریت هوشمند کامیون‌ها و تریلی‌ها تبدیل شود.