Telemetry and Data Flow in F1

Công thức 1
Tác giả: Lütfi Mete Odabaşı
Ngày tạo: 21 Tháng 10 2026

Để chiến thắng trên đường đua là công việc của cả một tập thể; bởi mỗi chiếc xe F1 đang truyền dữ liệu chiến lược về cho pit wall với 1,1 triệu điểm dữ liệu mỗi giây.

Chia sẻ trang này

Trong F1, telemetry là dòng dữ liệu chảy theo thời gian thực từ xe đua lên pit wall và gara; hàng trăm cảm biến trên xe truyền mọi thứ từ thông tin tốc độ và phanh đến áp suất lốp, mức nhiên liệu và tình trạng sức khỏe của động cơ cho các kỹ sư với độ chính xác đến phần nghìn giây. Trong Formula 1 hiện đại, hầu hết các quyết định chiến lược, hiệu suất tay đua và kỹ thuật đều là sản phẩm của chuỗi dữ liệu vô hình này.

Những điểm nổi bật

Một chiếc xe F1 hiện đại mang theo hơn 250 cảm biến trong một cuối tuần đua.
Các xe truyền khoảng 1,1 triệu điểm dữ liệu mỗi giây; trong suốt một cuối tuần đua, lượng dữ liệu tính theo terabyte tích lũy trên mỗi xe.
Ở các chặng đua châu Âu, độ trễ dữ liệu đến pit wall khoảng 10-15 mili giây, còn ở các chặng xa như Úc và Nhật Bản là khoảng 300-400 mili giây.
Nhờ phân tích delta, các kỹ sư có thể xác định thời gian tay đua mất ở một khúc cua với độ chính xác đến phần nghìn giây.
Tiến sĩ Karl Kempf, nhà vật lý được Tyrrell tuyển năm 1978, đã đi vào lịch sử với tư cách là người đưa telemetry ghi băng vào F1.

Khi xem một chặng đua F1 trước màn hình, bạn đã bao giờ nghĩ điều này chưa: các kỹ sư ở pit wall biết được điều gì đang xảy ra với lốp xe của tay đua, còn bao nhiêu nhiên liệu, phanh có hết hay chưa, như thế nào khi bạn còn chưa hoàn thành vòng đua đó? Câu trả lời gọn trong một từ: telemetry. Và tin mình đi, một khi bạn đã nhìn vào bên trong công việc này, bạn sẽ không bao giờ xem F1 theo cách cũ nữa.

Telemetry là gì và xe có bao nhiêu cảm biến?

Telemetry, đơn giản là việc truyền toàn bộ dữ liệu mà xe đua thu thập trên đường đua về pit wall và gara theo thời gian thực. Những cảm biến phủ khắp từ gầm lên nóc xe liên tục đo lường mọi thứ và gửi chúng đến đội ngũ qua sóng vô tuyến. Bạn có thể hình dung chiếc xe không chỉ là một phương tiện, mà như một cụm cảm biến di động được kết nối với một siêu máy tính khổng lồ. Thậm chí trong các tài liệu chuyên ngành còn có so sánh "siêu máy tính di chuyển".

Vậy có bao nhiêu cảm biến? Christine Steven, một trong những kỹ sư phát triển điện tử của Mercedes, cho biết trong một cuối tuần đua trung bình, xe có hơn 250 cảm biến; một số nguồn mới đây nâng con số này lên trên 300. Các cảm biến được chia thành ba nhóm chính: điều khiển, đo lường và giám sát. Đơn vị nguồn động lực, khung gầm, hệ thống treo, lốp xe, khí động học và các bộ phận điều khiển của tay đua đều được kết nối vào mạng lưới này. FIA cũng áp dụng cho các đội hệ thống TPMS bắt buộc theo dõi liên tục áp suất lốp; trên các cánh gió và sàn xe có những cảm biến chụp nhiệt đo nhiệt độ bề mặt lốp và mức độ suy giảm của lốp. Nghĩa là bây giờ, việc lốp xe đang làm gì không còn chỉ dựa vào "cảm nhận" của tay đua, mà các cảm biến có khả năng "nhìn" như camera cũng biết được.

Tốc độ truyền dữ liệu cũng không đồng nhất; dao động từ 1 Hz đến 1 kHz. Riêng với dữ liệu rung động, có thể lên tới 200 nghìn mẫu mỗi giây. Danh sách các kênh được giám sát dài đáng kinh ngạc: tốc độ, tốc độ bánh xe, góc lái, phanh trước và sau, cân bằng phanh, số, vòng tua máy, áp suất lốp, DRS, chế độ động cơ, mô-men xoắn, nhiên liệu, delta vòng cuối, lực ly tâm, ly hợp, lực ép xuống, áp suất thủy lực và dầu, nhiệt độ động cơ, hộp số, ống xả... Danh sách còn dài hơn nữa nhưng bạn đã nắm ý rồi: mọi tế bào của chiếc xe đều đang "nói chuyện".

Dữ Liệu Rời Khỏi Xe Và Đến Garage Như Thế Nào?

Các cảm biến được kết nối tới ECU của xe theo dạng analog hoặc qua các đường CAN bus. ECU là sản phẩm tiêu chuẩn và được sản xuất đặc biệt cho mọi đội đua; McLaren sản xuất và tất cả các đội đều dùng phần cứng giống nhau. ECU mã hóa dữ liệu rồi gửi về garage thông qua các ăng-ten ở phía trước xe. Một số dữ liệu thì được thu thập theo cách cổ điển, tức là kết nối laptop bằng cáp ngay tại pit; cách này gọi là offload, giúp tải xuống lượng dữ liệu bổ sung mà truyền trực tiếp không thể chuyển tải được.

Dữ liệu trực tiếp vào khoảng 30 MB mỗi vòng đua; với offload tại pit, con số này có thể tăng gấp hai, gấp ba. Còn tính toàn bộ một cuối tuần Grand Prix thì chúng ta đang nói tới vài terabyte cho mỗi chiếc xe; khi tính cả video, con số này còn lớn hơn nữa. Ở cuối tuần GP Mexico 2022, chỉ riêng giữa đường đua và nhà máy đã có khoảng 11 terabyte dữ liệu được truyền đi. Còn có cả chuyện độ trễ nữa: Ở các chặng đua châu Âu, dữ liệu đến tường pit trong vòng 10-15 ms, còn ở những chặng xa như Úc hay Nhật Bản, con số này tăng vọt lên 300-400 ms. Với con người thì không thể nhận ra, nhưng với những kỹ sư sống bằng từng phần nghìn giây thì sự khác biệt là rất lớn. Nói thêm khi đã đi sâu vào vấn đề: chính hạ tầng telemetry là chung cho tất cả các đội; hệ thống này cung cấp độ phủ 100% trên đường đua, là một trong những ví dụ hiếm hoi về hợp tác giữa các đội. Về phía phân tích, đa số các đội dùng phần mềm Atlas của McLaren Applied.

Thời Gian Bị Mất Trong Vòng Đua Phân Đ|56|Thời Gian Mất Trong Vòng Phân Hàng Được Tìm Ra Như Thế Nào?

Vòng phân hàng là lúc telemetry phân tích thú vị và kịch tính nhất. Vua tay đua vừa bước xuống xe là cả hai lập tức lao vào màn hình cùng kỹ sư hiệu suất trong khoảng thời gian ngắn ngủi giữa hai lượt chạy. Mục tiêu chỉ có một: tìm ra thời gian bị mất ở đâu. Đội nào không tìm được 0,1 giây vào trưa thứ Bảy thì buổi chiều phải xuất phát từ vị trí xa hơn trên đường xuất phát. Vậy điều đó diễn ra như thế nào?

Từ khóa thần kỳ ở đây là delta. Delta là hiệu số giữa hai điểm dữ liệu; họ chồng dữ liệu của hai vòng đua hoặc hai tay đua lên nhau, rồi trực quan hóa chênh lệch thời gian dọc suốt đường đua. Giả sử tay đua của bạn đang thua đối thủ 0,15 giây ở khúc cua số 4. Bạn nhìn vào biểu đồ delta rồi lần theo các kênh dữ liệu khác tại đó: áp suất phanh có vấn đề không, tay đua có đổi đường lối trước khúc cua không, hay việc vào ga bị chậm? Có thể phân tích rành mạch từng mục ngay lập tức. Còn để so sánh thì đối thủ không phải lựa chọn duy nhất; các vòng đua của những năm trước, các lượt chạy mô phỏng hay chính vòng nhanh nhất của tay đua cũng nằm trên bàn phân tích.

Còn có cả phân tích khu vực nữa. Khi ghép thời gian tốt nhất của tay đua ở S1, S2 và S3 lại sẽ cho ra vòng nhanh nhất về mặt lý thuyết. Sự khác biệt lớn giữa vòng đua thực tế và vòng đua lý thuyết cho thấy xe vẫn còn tiềm năng chưa được khai thác. Nhìn xem ngành nào xe nhanh, ngành nào xe chậm cũng có thể đọc ra sự mất cân đối trong cài đặt xe; ví dụ nếu các khúc tốc độ cao tốt nhưng độ bám đường khi vào cua còn thiếu, việc hiểu xe bị lệch cân bằng về phía nào trở nên rất dễ dàng. Vào tối thứ Sáu, các tay đua cũng xem xét lại dữ liệu này một lượt; chiến thuật vòng phân hạng và chiến thuật đua được định hình vào đêm hôm đó.

Ngày Đua: Dữ Liệu Nhiên Liệu và Lốp Xe Quyết Định Chiến Thuật Như Thế Nào?

Yakıt bittikçe araç hafifler, lastik daha az bozulur; F1'de strateji, sensörlerin bozulma eğrilerini okuyan mühendislerin tek stopla mı iki stopla mı kazanacağına dair kurduğu modellerde gizlidir.

Chiến thuật đua có hai quyết định cốt lõi: khi nào vào pit stop và chọn hợp chất lốp nào; hard, medium hay soft? Đằng sau những quyết định này là mô hình hóa dữ liệu vững chắc. Các nhà chiến lược tính toán tải trọng nhiên liệu tối ưu dựa trên bố cục đường đua, tốc độ đua dự kiến và tỷ lệ tiêu thụ nhiên liệu. Trong môi trường mà thời tiết, mặt đường và đối thủ đều có thể thay đổi, phép tính này liên tục được cập nhật.

Về phía lốp xe, mọi thứ càng thú vị hơn. Trong các vòng tập luyện, các đội theo dõi tuổi thọ lốp, giám sát mức tiêu thụ nhiên liệu và chạy các mô phỏng kịch bản. Đặc biệt những chặng dài hơn 5 vòng được xem như buổi diễn tập đua thực thụ: so sánh đường cong suy giảm của hai đội trên cùng một hợp chất để mô hình hóa việc nên một lần pit stop hay hai lần. Khi nhiên liệu cạn dần và xe nhẹ đi, sự suy giảm lốp cũng giảm theo, hiệu suất tăng lên; vì vậy việc tung đòn ở các vòng sau của cuộc đua có thể trở nên hợp lý. Nhờ telemetry, kỹ sư có thể nhìn trên màn hình xem điều gì đã xảy ra ba vòng trước, khi tay đua còn chưa cảm nhận được sự mài mòn của phanh.

Undercut, Overcut và Những Quyết Định Tức Thì trên Tường Pit

Để tôi kể cho bạn phần tôi yêu thích nhất: undercut. Nghĩa là vào pit trước đối thủ một vòng, và với lốp mới có mặt trước đối thủ khi họ ra khỏi pit. Overcut thì ngược lại hoàn toàn; tiếp tục ở lại pit và chạy những vòng nhanh trên đường đua sau khi đối thủ đã vào pit. Cách nào tốt hơn phụ thuộc vào dữ liệu suy giảm lốp và khả năng vượt xe trên đường đua. Nếu không có telemetry, những quyết định này sẽ hoàn toàn dựa vào bản năng. Còn khi có dữ liệu, kỹ sư có thể mô hình hóa trước thời điểm undercut và tính toán chính xác vòng đua cần thiết. Nếu lốp mòn ít, những kế hoạch táo bạo như chạy quyết liệt ở các vòng cuối trong khi đối thủ bảo quản lốp cũng có thể được đặt lên bàn.

Tường pit lúc này không hề nhàn rỗi; các kỹ sư theo dõi telemetry theo thời gian thực và định hướng cho chiến thuật. Trí tuệ nhân tạo cũng đã có mặt trên bàn; có các nghiên cứu phân tích dự báo nhằm phát hiện sớm lỗi cơ khí từ dữ liệu cảm biến. Ngoài ra, ở phía nhà phát sóng, các hệ thống phân tích dựa trên dữ liệu thời gian thực - dự báo điều kiện đường đua, thời tiết và chiến thuật đối thủ, cung cấp cho khán giả các bảng xếp hạng trực quan - cũng đang vận hành trên dòng dữ liệu này. Nghĩa là những đồ họa đẹp mắt bạn nhìn thấy trên màn hình TV cũng là sản phẩm của chính những cảm biến đó.

Phía Nhà Máy: Mission Control và Chuỗi Dữ liệu

Telemetry không chỉ dừng lại ở đường đua; circuito là mắt xích đầu tiên của một chuỗi khổng lồ kéo dài từ đường đua đến nhà máy. Từ các cảm biến trên xe đến ECU, từ đó được mã hóa gửi về các pit, rồi đến gara và cuối cùng là nhà máy. Ở phía nhà máy, dữ liệu được xử lý trên bàn dynamo, trong mô phỏng, các khu vực khí động học và hầm gió. Nghĩa là một rung động đo được trên đường đua sáng thứ Bảy có thể biến thành thiết kế một bộ phận mới trong nhà máy vào tuần làm việc.

Trên đường đua, hệ thống phân cấp cũng rất rõ ràng. Trong ví dụ của Mercedes, mỗi chiếc xe có năm vai trò kỹ thuật then chốt: Các chuyên môn như Race Engineer, Performance Engineer, Controls Engineer và Engine Performance. Mỗi người phụ trách một phần khác nhau của dữ liệu đo từ xa. Dữ liệu đầu vào của tay đua, tức phanh, ga, góc lái, các nút bấm trên vô lăng, dữ liệu cảm biến khí động học và các giá trị nhiệt độ-áp suất của bộ nguồn đều chảy về các đội này.

Các phòng "Mission Control" tại nhà máy chính là cây cầu nối giữa đường đua và các kỹ sư thiết kế. Những phòng này, nơi cũng chứa đội chiến lược, như ở McLaren Technology Centre hay Aston Martin, theo dõi trực tiếp các luồng dữ liệu và mô phỏng dù cách xa hàng nghìn kilomet so với đường đua. Trong khi cuộc đua diễn ra, một kỹ sư ở nhà máy có thể cùng lúc nhìn vào cùng một đồ thị với đồng nghiệp ở bức tường pit. Điều kỳ diệu làm, đúng không?

Dữ Liệu Có Là Tất Cả? Yếu Tố Con Người

Được rồi, mọi thứ đều trên màn hình, nhưng máy móc không trả lời được mọi thứ. Các kỹ sư giàu kinh nghiệm có thể bác bỏ mô hình khi nói đến thông tin bối cảnh mà mô phỏng không nắm bắt được. Cảm giác của tay đua về lốp xe là ví dụ tốt nhất cho điều này; ngay cả khi màn hình nói "lốp ổn", tay đua vẫn có thể nói "cài đặt cánh sau hoàn hảo đối với tôi" và dữ liệu sở thích chủ quan này không thể bị xóa bỏ. F1 vẫn là công việc chung của con người và máy móc; dữ liệu là một trợ lý mạnh mẽ, nhưng vẫn có một con người ngồi sau tay lái.

Lược Sử Ngắn Gọn Của Đo Từ Xa: Từ 1978 Đến Nay

Mọi thứ khởi đầu khá khiêm tốn. Năm 1978, Ken Tyrrell đưa nhà vật lý người Mỹ Tiến sĩ Karl Kempf vào đội. Kempf mang phương pháp đo từ xa ghi băng từ mà ông phát triển ở Goodyear vào F1; tốc độ, chuyển động của hệ thống treo, lực có hướng, ga và phanh được ghi lại bằng cảm biến. Hãy đoán xem việc này vất vả đến mức nào; ngay cả việc thêm một bộ vi xử lý cũng đủ khiến người ta choáng ngợp thời đó vì các vấn đề nhiễu điện và rung động.

Sau đó máy tính bước vào cuộc và mọi thứ thay đổi. Dữ liệu trở nên chính xác hơn, cảm biến nhỏ lại và nhiều hơn; đo từ xa đã đóng góp trực tiếp vào sự phát triển theo cấp số nhân của công nghệ đua xe. Ngày nay, mọi thứ đã đến mức máy móc gần như hoàn hảo và sự phát triển chững lại trên một nền tảng. Hãy nghĩ xem: từ vài kênh ghi trên băng từ năm 1978 đến 1,1 triệu điểm dữ liệu mỗi giây ngày hôm nay. Cuộc nhảy vọt này trong gần 50 năm đã biến F1 từ cuộc đua tốc độ thuần túy thành đồng thời một cuộc đua dữ liệu. Khi xem chặng đua tiếp theo trước màn hình, hãy liếc nhìn bức tường pit; ở đó bạn sẽ thấy không chỉ những kỹ sư bối rối, mà cả những con người đang điều hành một cơn bão dữ liệu theo thời gian thực.