Пригороды за пределами Вашингтона, округ Колумбия, возможно, более известны высокотехнологичными телекоммуникациями и оборонной промышленностью, чем автомобильными хот-родами, но в скромном магазине с двумя отсеками в Северной Вирджинии Майкл Хогарти - один из многих игроков. стремясь разрушить это представление. Вокруг здания, похожего на сарай, где Хогарти управляет своей профессиональной ремонтной мастерской, есть намеки на нетипичную работу. В углу подъездной дорожки стоит «Сузуки Самурай» с более мощным мотором «Шевроле». К забору прислонены свидетельства широкого спектра проектов, в том числе изготовленных на заказ автомобильных аксессуаров и компонентов рамп для скейтбордов.
Хогарти, сертифицированный ASE технический специалист, начал свою карьеру, работая в магазинах других людей, чиня газонокосилки, а затем и Феррари. Теперь он проводит значительную часть каждой недели, диагностируя и ремонтируя обычные семейные самосвалы. Но что ему действительно нравится, по его словам, так это индивидуальная модификация, которая, по сути, является решением проблем. Если клиент хочет новую стереосистему, нестандартный двигатель или неподходящие колеса, он находит способ заставить это работать и работать хорошо. Каждый день недели в его магазине полно друзей-наркоманов и клиентов, которым нужны настройки, которые никто другой не знает, как сделать.
Но поскольку компьютерные системы транспортных средств становятся все более сложными, даже такие работы, которые когда-то были простыми, например, замена стереосистемы, стали гораздо более сложными, чем раньше. В своих проектах он все глубже копается в компьютерном коде, который управляет системами автомобиля, пытаясь сбалансировать изменения, вносимые при замене или улучшении отдельных компонентов.
«В новых автомобилях нельзя просто вытащить стереосистему и добавить что-нибудь из Best Buy», - говорит он. «Теперь все системы автомобиля интегрированы».
Поэтому он полагается на обширные знания в области механики, электроники и компьютеров, чтобы найти лучший результат для каждой головоломки, которая встречается на его пути.
Но на горизонте стоит задача, отличная от нестандартных турбоустановок и установок дистанционного запуска, с которыми он решал в прошлом. Это юридическое препятствие, но это также и культурный вопрос. Хогарти и другие независимые механики и новаторы, подобные ему, могут увидеть, что малоизвестный закон об авторском праве, принятый почти два десятилетия назад - Закон об авторском праве в цифровую эпоху (DMCA), - повлияет на их возможность доступа к компьютерным системам, которые играют центральную роль в современных легковых и грузовых автомобилях. Моддеры стали больше похожи на хакеров, чем когда-либо прежде, и на карту поставлены границы того, как они могут проявлять свою компьютерную смекалку.
Производительность программирования
Мозгом любого современного автомобиля является его компьютерная система. Подобно мозгу (или мозгам, поскольку система на самом деле представляет собой сеть компьютерных модулей, работающих совместно), система отправляет и получает сигналы от датчиков, расположенных по всему транспортному средству, через сеть контроллеров, или CAN. Среди его основных функций - управление двигателем, тонкий баланс подачи топлива и воздуха в правильных дозах для создания плавной и эффективной мощности. Но он также регулирует нагрев и охлаждение, звук, торможение, устойчивость, подушки безопасности, электродвигатели дверей и окон и многое другое. Данные CAN позволяют различным системам взаимодействовать друг с другом и обеспечивают такие функции, как чувствительная к скорости регулировка громкости стереосистемы и автоматические раздвижные двери, которые нельзя открыть во время движения автомобиля
В автомобильных компьютерах нет ничего нового. Электронный блок управления (ЭБУ), каким мы его знаем сегодня, появился в конце 1970-х годов. К началу 1980-х годов все автомобили в США были оснащены микропроцессорами принятия решений. Самая ранняя версия использовала входные данные от датчиков двигателя для активации соленоидов и исполнительных механизмов, предназначенных для оптимизации производительности двигателя. General Motors, например, использовала карбюраторы с компьютерным управлением, которые лучше механически реагировали на изменения атмосферных условий. С годами к списку задач, с которыми может справиться ЭБУ, постепенно добавлялись и другие функции. Жгуты проводов становились все более громоздкими, поэтому с появлением CAN система была упрощена (вместо того, чтобы давать каждой системе свои собственные провода).
Через CAN, а именно через бортовую диагностику или порт OBD-II (многоконтактный компьютерный разъем, который устанавливается во всех автомобилях в США с 1996 года, в пределах нескольких футов от рулевого колеса), Хогарти и его команда мастеров могут получить доступ к программному обеспечению автомобиля, чтобы находить закономерности и вносить изменения, когда это необходимо. По словам Хогарти, каждый автомобиль может быть спроектирован производителем с учетом требований по выбросам, безопасности и топливной эффективности, но у кого-то, кто заинтересован в его модификации, могут быть более конкретные цели. Многие хотят больше мощности для лучших результатов на трассе, но более низкие выбросы, лучшая экономия топлива, улучшенное охлаждение при буксировке и более полный контроль работы двигателя - это одни из множества других причин, по которым люди обращаются к заводским настройкам и изменяют их с помощью бортового программного обеспечения автомобиля.
Пол Бартек, инженер компании, производящей электронные дисплеи, в свободное время увлекается автомобильным хобби. Но его мастерство выходит далеко за рамки механических проб и ошибок прошлых лет. На своем веб-сайте он делился программным обеспечением с открытым исходным кодом, учебными пособиями и проектами DIY, предназначенными для автолюбителей. Один использует Raspberry Pi для извлечения показателей производительности двигателя и отображения их на экране автомобиля.
«Я создал это, потому что меня не устраивало то, что было на рынке», - объясняет он. «Было несколько приложений, которые могли показывать крутящий момент двигателя и некоторые другие параметры, но информации доступно гораздо больше. Ни в одном из этих приложений не было никаких действий со стороны пользователя».
Бартек не одинок. На рынке представлены самые разные продукты, многие из которых начинались одинаково скромно. Один из них, под названием Clickdrive, объединяет приложения для смартфонов, связанные с вождением. Другой, Труволо, следит за экономией топлива и местоположением. Есть еще один, который следит за дорожной ситуацией, координирует совместные поездки и помогает пользователям находить парковки и заправочные станции. Хогарти говорит, что он использует дополнительные разъемы вторичного рынка, которые подключаются к компьютерам управления транспортным средством, чтобы он мог изменять такие параметры, как точки переключения трансмиссии и настройки температуры.
Progressive Insurance предлагает устройство под названием Snapshot, которое передает данные о привычках вождения специалистам по страхованию через порт OBD-II через сотовый модем. Компания предоставляет скидку клиентам, которые ездят мягко и на минимальное количество миль - то, что она называет вождением с низким уровнем риска. (Конечно, для Snapshot есть хак, который позволяет пользователю обмануть устройство, заставив его думать, что оно подключено к машине маленькой старушки, которая ездит в церковь только каждое воскресенье.) Другие приложения предназначены для родителей, которые хотят убедиться в том, что их водители-подростки не отвлекаются за рулем.
Как и Бартек, Хогарти использует небольшие микропроцессоры для изменения значений данных, которые датчики двигателя отправляют на компьютер, для оптимизации мощности. Например, замена корпуса воздушного фильтра с ограничительной закрытой коробки, которую большинство автомобилей получают на заводе, на фильтр с открытым элементом, изменяет характеристики воздушного потока двигателя. Во время прогрева и при полностью открытой дроссельной заслонке, когда на двигатель приходится наибольшая нагрузка, компьютеры автомобиля работают в режиме «разомкнутого контура», используя заводские значения для определения расхода топлива. Хогарти говорит, что, установив небольшой микропроцессор между датчиком массового расхода воздуха и компьютером, подавая на него питание от близлежащих проводов, а также сигналы от других датчиков, таких как положение дроссельной заслонки, датчики O2 и тахометр, он может обмануть систему. компьютер изменяет эти значения при полностью открытой дроссельной заслонке, настраивая требования к воздушному топливу для более конкретных условий.
«Я вижу входные данные, измеряю выходные данные, а затем изменяю их так, как я хочу», - говорит он. «Производитель тратит невероятное количество времени на настройку своего программного обеспечения в определенных областях, но не на полную загрузку. Они строят свои машины так, чтобы они удовлетворяли широкому спектру условий, но это не обязательно сработает, если ваша цель - выжать из них как можно больше мощности на трассе или что-то в этом роде».
Хогарти говорит, что он также использовал микропроцессоры и анализ данных, чтобы помочь клиентам с более повседневными проблемами. Установив модуль стоимостью 30 долларов - что-то вроде Raspberry Pi - и некоторое программное обеспечение с открытым исходным кодом в компьютерную систему автомобиля, клиент может, если он заметит, что загорелся индикатор «проверьте двигатель», отправить ему текстовое сообщение с данными двигателя за указанное время. период. Это помогает ему диагностировать проблему и экономит всем массу времени.
Компьютеризация порождает вопросы
Может ли DMCA помешать таким проектам, как проект Бартека? Сможет ли это удержать Хогарти от погружения в компьютерную систему для изменения характеристик производительности? Помешает ли его язык людям, разработавшим другие приложения и программы, создавать новые? Закон включает положение о «мерах технологической защиты (TPM), которые контролируют доступ к произведениям, защищенным авторским правом». Фонд Electronic Frontier Foundation ранее в этом году подал петицию в офис авторских прав, предлагая сделать исключение, которое положит конец обходу TPM. General Motors выступила против исключения, назвав его «чрезмерно широким», и заявила в своих комментариях, что сторонники «не смогли доказать, что оспариваемые TPM вызывают или могут оказать в ближайшие три года существенное неблагоприятное воздействие на пользователей».”
Вопрос в том, чья сторона истории правильная: автопроизводители или EFF? По данным EFF, судебная система каждого штата может интерпретировать закон по-разному, что может привести к чрезмерному обеспечению соблюдения закона со стороны автопроизводителей.
“В лучшем случае вы окажетесь в ситуации, когда производители могут угрожать людям, имеющим доступ к автомобильному программному обеспечению, что сдерживает исследования и разработки, а также означает, что инноваторам становится трудно привлекать финансирование для новых продуктов, которые автомобили более полезны», - говорит Кит Уолш, штатный юрист EFF, в электронном письме. «Необходимо четкое правило Библиотеки Конгресса, чтобы исправить такое положение дел и защитить законные разработки и исследования на практике».
Дэниел Гейдж, представитель Альянса автопроизводителей - правозащитной группы, в которую входят все три крупнейших американских автопроизводителя, а также большинство японских и европейских автопроизводителей, - сообщает в электронном письме, что информация, защищенная DMCA не требовалось для диагностики и ремонта автомобилей.
«Автопроизводители обеспокоены тем, что предлагаемые изменения в DMCA могут привести к опасным последствиям, включая дополнительные риски для безопасности и нарушения существующих законов о безопасности и защите окружающей среды», - говорит он. «Мне также не известно о каких-либо широкомасштабных преследованиях по DMCA в результате автомобильной деятельности сейчас, поэтому то, что законно и приемлемо сегодня, должно быть завтра, если не будут внесены изменения в закон».
EFF утверждает, что обеспечение соблюдения федеральных правил по выбросам и безопасности является обязанностью таких агентств, как Агентство по охране окружающей среды и Национальное управление безопасности дорожного движения, а не производителей и закона об авторском праве.
«Закон об авторском праве проник в эту сферу в результате компьютеризации», - говорит Уолш. «По теории производителей, это нарушает традиционные концепции владения, возникающие при покупке автомобиля, и позволяет им запретить модификацию, включающую программное обеспечение».
Ваша машина, ваш выбор
В своем магазине на заднем дворе Хогарти сталкивается с проблемой с минивэном Toyota Sienna, которому несколько лет. Сдвижная дверь не закрывается полностью в холодные дни или когда автомобиль припаркован на холме. Это электронная неисправность, и для ее устранения, по его словам, у него есть несколько вариантов. Он может заменить мотор, который еще работает, но это будет дорого. Поэтому он подключается к компьютеру автомобиля и изменяет электронное пороговое значение двери, чтобы она закрывалась, даже если мотору приходится работать немного интенсивнее и потреблять больше тока. Для семьи, у которой есть старый фургон, это лучший вариант.
Он обеспокоен тем, что без более решительных высказываний Бюро регистрации авторских прав по поводу DMCA его решение этой проблемы и его глубокое изучение данных двигателей с целью повышения производительности приложений для автоспорта могут испариться.«Я думаю, что лучше всего сократить участие правительства и корпораций в наших делах и позволить отдельным лицам взять на себя ответственность за внесенные изменения», - говорит он.
Если недавняя волна статей, обвиняющих автопроизводителей в лишении клиентов права полного владения транспортными средствами, является каким-либо показателем, то расплывчатые формулировки закона вызывают беспокойство у многих людей. Любой, кто когда-либо работал с автомобилем, знает, что ошибки и непредвиденные последствия неизбежны, но это часть процесса обучения.
«Хотим ли мы, как страна, иметь возможность совершать ошибки при покупке вещей?» Хогарти говорит. «Я вообще не рекомендую людям заходить слишком далеко в заднюю часть, но если вы возитесь со своей машиной, как и все остальное - решать вам».