به گزارش «لاستیک پرس» صنعت جهانی تایر در حال تجربه تغییر و تحولاتی سریع است، چراکه غول‌های جا افتاده و استارت‌آپ‌های نوآور، به سرعت در حال توسعه فناوری‌های «هوشمند» و پیشرفته در این صنعت هستند که هدف آنها ارایه راه حل های بهبود ایمنی، کارایی، پایداری و اتصال برای وسایل نقلیه مصرفی و تجاری است. در میان چشم انداز تحول آفرین هوش مصنوعی و اتصال 5G در وسایل نقلیه، تایرهای هوشمند به عنوان پیشتاز بلامنازع ظاهر شده اند. این تغییر عمدتاً به توانایی آنها در به حداکثر رساندن بهره وری سوخت و کاهش انتشار کربن نسبت داده می شود. در نتیجه، انتظار می‌رود بازار جهانی تایرهای هوشمند تا پایان سال 2033 به 200 میلیارد دلار برسد که رشد قابل‌توجهی را از 95 میلیارد دلار در سال 2023 تجربه می‌کند که از رشد مرکب سالانه 7.8 درصد حکایت دارد.

در ادامه به معرفی چند شرکت بزرگ و استارتاپ های هوشمند سازی در صنعت تایر و نوآوری های آنها می پردازیم:

شرکت SMART Tire (ایالات متحده آمریکا)

این استارت آپ مستقر در لس آنجلس که در سال 2021 تأسیس شد، فناوری تایرهای آلیاژی ناسا را ​​تجاری می کند. تایر‌های بدون هوا، بادوام و ضد پنچری آن‌ها که از NiTinol+ (آلیاژ نیکل-تیتانیوم) ساخته شده‌اند، بدون نیاز به تعمیر و نگهداری، سازگار با محیط زیست و ایده‌آل برای خودروهای الکتریکی و محیط‌های خشن طراحی شده‌اند.

صنایع تایر سومیتومو (ژاپن)

سومیتومو یک بازیگر قدیمی در صنعت تایر، در حال پیشرفت فناوری های آج تطبیقی ​​است. تحقیقات آنها بر تنظیم خواص آج تایر در زمان واقعی برای بهینه سازی چسبندگی روی سطوح مختلف، افزایش ایمنی در شرایط مرطوب یا یخبندان متمرکز است.  این شرکت چندین اختراع دیگر نیز معرفی کرده که در مورد تنظیم فعل و انفعالات آب دوست/آب گریز تایر برای حفظ عملکرد چسبندگی آن در سطوح مختلف جاده می باشد.

موسسه تحقیقات پلیمری لایبنیتس 

موسسه تحقیقات پلیمری لایبنیتز در آلمان ماده ای برای تولید تایر ساخته که دارای خواص مکانیکی تطبیقی ​​است که با ترکیب سولفات کلسیم هیدراته (CaSO4.xH2O) در یک ماتریس لاستیکی طبیعی فرموله شده است. این مخلوط سولفات کلسیم می تواند ویژگی های مکانیکی خود را در مواجهه با آب تغییر دهد. در طی این تبدیل، CaSO4 ساختارهای کریستالی CaSO4.xH2O را تشکیل می دهد که به طور قابل توجهی خواص مکانیکی و حرارتی مواد را بهبود می بخشد. علاوه بر این، این کامپوزیت می تواند با تغییرات دما سازگار شود و امکان تنظیم استحکام، سفتی، کشسانی و پلاستیسیته را فراهم کند. این موسسه یک افزایش قابل توجه 100 درصدی در مدول الاستیک مواد و افزایش تقریبی 20 درجه سانتیگراد در حداکثر دمای سرعت تخریب آن را گزارش کرده است.

شرکت گودیر تایر (ایالات متحده آمریکا)

گودیر در حال توسعه تایرهای مفهومی است که قادر به تولید برق از گرمای تولید شده در طول نورد هستند. این تایرهای «هوشمند» می‌توانند به شارژ باتری خودروهای الکتریکی کمک کنند و دارای حسگرهای یکپارچه برای نظارت در زمان واقعی باشند. این اختراع از مواد هوشمند پیزوالکتریک و ترموالکتریک برای ساخت تایرهایی با قابلیت تولید برق استفاده می کند. همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است، هر دو این مواد به عنوان یک ساختار قابل تغییر شکل در داخل یک حفره حلقوی در تماس با آج تایر قرار می‌گیرند. ماده پیزوالکتریک با خم شدن تایر در حین حرکت تغییر شکل می دهد و الکتریسیته تولید می کند، در حالی که ماده ترموالکتریک گرمای تولید شده در طول این حرکت را جمع آوری کرده و به الکتریسیته تبدیل می کند. انرژی تولید شده از این طریق می تواند برای شارژ باتری های خودرو استفاده شود.

Continental AG (آلمان)

کنتیننتال پیشرو در ایمنی تایر است و سیستم‌های مبتنی بر حسگرهای پیشرفته مانند نظارت بر فشار باد تایر (TPMS)، نظارت بر وضعیت تایر (TCMS) و دستگاه‌های نمایشگر نوآورانه را ارائه می‌کند که به صورت بصری فشار کم تایر را با استفاده از مواد ترموکرومیک نشان می‌دهند.

این شرکت یک دستگاه نمایشگر (برای قرار دادن روی آج تایر) معرفی کرده که برای افزایش ایمنی تایر با نظارت بر فشار باد تایر طراحی شده است. زمانی که تایر به دلیل فشار کم دچار تغییر شکل می شود، دما در ناحیه آسیب دیده افزایش می یابد. این باعث می شود که مواد هوشمند ترموکرومیک در دستگاه نمایشگر تغییر رنگ دهند. تغییر رنگ نشانگر واضح و فوری است که فشار تایر به سطح بحرانی کاهش یافته است؛ معمولاً 5٪ کمتر از مقدار هدف. این به نوبه خود می تواند به جلوگیری از مصرف سوخت غیرضروری در حالت کم فشار کمک کند و قبل از اینکه خیلی دیر شود، ایمنی را تضمین کند.

کنتیننتال 23 سرمایه گذاری انجام داده است که آخرین آنها در 4 آوریل 2023 اتفاق افتاده است. در 4 آوریل 2023، کنتیننتال در دور سرمایه گذاری سری B برای Recogni شرکت کرد و ارزش شرکت را 21 میلیون یورو ارزیابی کرد. علاوه بر سرمایه گذاری های خود، کنتیننتال 14 سازمان از جمله Kathrein Automotive، DRUST و Zonar Systems را خریداری کرده است. در 1 ژوئیه 2019، آنها Merlett Group را خریداری کردند که نشان دهنده آخرین خرید آنها است.

StreetScan

این استارت آپ اطلاعات به موقع، دقیق و مقرون به صرفه در مورد شرایط جاده اعم از روسازی، پیاده رو، رمپ و … ارائه می دهد. خدمات آن شامل پیش‌بینی وضعیت جاده‌های مختلف با بهره‌گیری از داده‌های حسگرهای مختلف (از جمله حسگرهای بصری، راداری و صوتی) متصل به قسمت‌های زیرین خودروها است. این حسگرها داده های مربوط به وضعیت جاده و روسازی را جمع آوری می کنند. پلتفرم نرم افزار انحصاری داده های جمع آوری شده را پردازش می کند و سپس تجزیه و تحلیل حاصل از طریق یک ابزار پشتیبانی تصمیم با مشتریان به اشتراک گذاشته می شود. این فناوری از وسایل نقلیه مجهز به دوربین‌ها و حسگرهای سه بعدی برای نظارت بر وضعیت جاده‌ها و پیاده‌روها، چراغ‌های راهنمایی، علائم خیابان‌ها و روشنایی چراغ‌های خیابان استفاده می‌کند. سپس این داده ها با الگوریتم های آموزش دیده، بدون وقفه در ترافیک، تجزیه و تحلیل می شوند. با استفاده از داده های حسگرهایی مانند آکوستیک و فشار باد لاستیک، نرم افزار آنها می تواند وضعیت هر جاده ای را تعیین کند.

Nanjing SENASIC Electronic Technology

این شرکت در سال 2018 تأسیس شد؛ یک استارت آپ چینی که سنسورهای مانیتورینگ فشار تایر را ارائه می دهد. محصولات اصلی آن شامل سری سنسور فشار تایر خودرو، سری سنسور MAP و سری سنسور دمای بی سیم درجه صنعتی برای اینترنت اشیا است. سناسیک فرآیند ساخت کم‌هزینه و بسیار قابل اعتمادی را توسعه می‌دهد که به تولید سنسورهای مقرون‌به‌صرفه و دقیق برای مدیریت فشار تایر کمک می‌کند. این در MCU کم مصرف، ADC با دقت بالا، رابط فرکانس پایین 125 کیلوهرتز، رابط تشخیص شتاب، انتقال RF و دیگر ماژول های عملکردی اصلی کار می کند. SENASIC تجربه زیادی در بسته بندی تراشه، آزمایش، کالیبراسیون و فناوری قابلیت اطمینان برای اطمینان از کیفیت خودرو محصولات حسگر جمع آوری کرده است. آنها همچنین دارای حق اختراعاتی هستند که مربوط به مدارهای مجتمع نظارت بر فشار تایر بوده و مقرون به صرفه و تولید آنها آسان است. سایر پتنت‌ها نیز تکنیک‌های بسته‌بندی حسگر را با کاهش هزینه‌های توسعه افشا می‌کنند. این شامل توصیف استفاده از بسترهای پیش ساخته و حسگرهای MEMS است که می توانند در یک حفره در زیرلایه قرار گیرند.

میشلن (فرانسه)

میشلن در فناوری تایرهای بدون هوا (Tweel/Uptis) پیشگام است که بر پایداری، دوام و کاهش ضایعات تمرکز دارد. راه‌حل‌های تایر هوشمند آن‌ها نیز کاهش نویز و بهبود بهره‌وری سوخت را هدف قرار می‌دهند.

شرکت بریجستون (ژاپن)

بریجستون طیف وسیعی از فناوری‌های پیشرفته تایر را ارائه می‌کند، از جمله طراحی‌های صاف و کم مصرف. سیستم “Bridgestone Connect” آنها داده‌های فشار و دمای تایر را در زمان واقعی ارائه می‌دهد و آنها با شرکت‌های خودروسازی بزرگ دنیا برای بکارگیری راه‌حل‌های تایر هوشمند همکاری می‌کنند.

Revvo Technologies (ایالات متحده آمریکا)

Revvo از پلتفرم‌های مجهز به هوش مصنوعی و حسگرهای تعبیه‌شده برای نظارت بر سایش آج و سلامت تایر استفاده می‌کند و تجزیه و تحلیل پیش‌بینی‌کننده‌ای را برای مدیران ناوگان و رانندگان برای بهینه‌سازی استفاده و ایمنی تایر ارائه می‌نماید. این شرکت یک پلت فرم نرم افزار مبتنی بر هوش مصنوعی با سنسور را برای نظارت بر تایرهای خودرو ارائه می دهد. پلت فرم آن به رانندگان و مدیران ناوگان کمک می کند تا سلامت کلی تایرهای خودروهای خود را بهتر درک کنند. این منجر به افزایش زمان کارکرد خودرو، کارایی بهینه و بهبود ایمنی می شود. Revvo همچنین از یک رویکرد علم داده محور استفاده می کند تا هوشمندی را به تنها بخشی از وسیله نقلیه که جاده را لمس می کند، بیاورد. Revvo یک دستگاه حسگر برای نظارت بر شرایط تایر توسعه داده است که دارای یک ریزپردازنده است که عملیات پردازش اولیه را در مورد مشخصات تایر انجام می دهد و با یک آنتن همراه است که به صورت بی سیم با دستگاه های خارجی ارتباط برقرار می کند. پلتفرم هوش مصنوعی مجهز به حسگر Revvo این داده ها را جمع آوری می کند و پیش بینی های دقیقی را ارائه می دهد که به افزایش زمان کارکرد خودرو، کارایی بهینه و ایمنی بهبود یافته کمک می کند.

تایراتا (ایالات متحده آمریکا)

محصولات IntelliTread Tyrata، تشخیص سایش آج را در زمان واقعی ارائه می‌کنند و از برنامه‌های کاربردی ناوگان مصرفی و تجاری برای تعمیر و نگهداری پیشگیرانه پشتیبانی می‌کنند. تایراتا مجموعه ای از حسگرهای مغناطیسی را ایجاد کرده است که در شیارهای آج قرار می گیرند. پس از اتصال به دوربین، این سنسور از “تابش مادون قرمز” برای تعیین عمق شیارهای آج (و تغییر عمق) و محاسبه سایش آنها استفاده می کند. Tyrata همچنین در حال توسعه پلتفرمی برای پیش‌بینی لباس‌های آج با در نظر گرفتن وضعیت فعلی آج‌ها و داده‌های تاریخی است.

اندازه گیری ضخامت آج در این روش بر اساس حسگرهای خازنی است که ممکن است روی سطح داخلی لاستیک ها قرار گیرند. می تواند یک میدان الکتریکی بین دو الکترود حسگر ایجاد کند. اندازه گیری تداخل این میدان الکتریکی با ساختار لاستیکی و آج ممکن است به تعیین ضخامت جریان و در نتیجه میزان سایش کمک کند. بنابراین، مفهوم اساسی این اندازه گیری مبتنی بر مکانیک نحوه تعامل میدان های الکتریکی با مواد مختلف است.

StatCap

یک سیستم کنترل فشار تایر دوچرخه با قابلیت بلوتوث را ارائه می دهد تا از تصادفات و کاهش عملکرد ناشی از فشار و دمای پایین تایر جلوگیری کند. برنامه آن به کاربران کمک می کند تا با استفاده از نقشه یکپارچه و داده های سنجش فشار، سفرها را برنامه ریزی کنند و بهترین مسیرهای ممکن را با آسیب جزئی تایر پیدا کنند. StatCap یک حسگر بی سیم را در چرخ دوچرخه ادغام می کند و از یک دستگاه راه دور به عنوان واحد کنترل/نظارت در سیستم تله متری استفاده می کند. داده های مربوط به شتاب، فشار تایر و دما را نمایش می دهد.

علاوه بر این، در صورتی که سطح فشار هشدار دهنده باشد یا دستگاهی از راه دور در فاصله تعریف شده پیدا نشود، هشدار می دهد. گزارش دستگاه و ویژگی های نظارت در زمان واقعی به سوارکار کمک می کند مطابق با آن عمل کند. داده ها ممکن است شامل موارد زیر باشد: سرعت چرخش چرخ، نوع سطح جاده، رویدادهای شتاب یا کاهش ناگهانی، فشار تایر، و دما. علاوه بر این، در صورت تشخیص فشار غیرعادی هوا، سیستم ممکن است از طریق هشدارهای صوتی، بصری و/یا لمسی به سواران هشدار دهد.

این پتنت ها همچنین یک حالت صرفه جویی در مصرف انرژی را توصیف می کنند. در این حالت، میکروکنترلر و واحد کنترل می توانند به حالت خواب غیرفعال بروند مگر اینکه داده های شتاب سنج با محدوده داده های از پیش ذخیره شده مطابقت داشته باشد. همچنین به نظر می رسد آنها ادعا می کنند که از پنل های خورشیدی برای شارژ باتری ها برای افزایش زمان کارکرد سیستم استفاده می کنند.

روندهای کلیدی و پویایی بازار

یکپارچه‌سازی حسگرها: اکثر شرکت‌های پیشرو سنسورهایی را برای نظارت بر فشار، دما و سایش در زمان واقعی تعبیه می‌کنند که امکان تعمیر و نگهداری و پیش‌بینی و ایمنی را بهبود می‌بخشد.

هوش مصنوعی و تجزیه و تحلیل داده‌ها: شرکت‌هایی مانند Revvo و Tyrata از هوش مصنوعی برای پیش‌بینی سلامت لاستیک‌ها، بهینه‌سازی چرخه‌های تعویض و کاهش زمان توقف ناوگان استفاده می‌کنند.

طراحی‌های بدون هوا و پایدار: شرکت SMART Tire و میشلن در خط مقدم توسعه تایر‌های بدون هوا، ضد پنچر و سازگار با محیط‌زیست هستند و به نگرانی‌های ایمنی و محیطی توجه می‌کنند.

تمرکز ناوگان و خودروهای خودران: تایرهای هوشمند برای ناوگان تجاری و وسایل نقلیه خودران ضروری هستند و داده‌های پیوسته را برای بهینه‌سازی کشش، مدیریت بار و بهره‌وری انرژی ارائه می‌دهند.