Più sicuri, più comodi, più sostenibili: i veicoli connessi in grado di comunicare con l’infrastruttura stradale in tempo reale riducono le emissioni e il rischio di incidenti. Questo tipo di comunicazione necessita di una connessione dati stabile e affidabile fornita dal 5G ad alte prestazioni, la nuova tecnologia wireless di quinta generazione per le reti cellulari o basata sul Wi-Fi (ITS-G5).
Sedici partner tra istituti di ricerca, imprese e industria lavorano da tre anni per raggiungere questo obiettivo nell’ambito del progetto di ricerca “5G NetMobil“. Attualmente, stanno presentando i risultati del loro lavoro, che consentiranno di compiere importanti passi avanti verso una nuova era della mobilità.
“Il progetto 5G NetMobil ci ha permesso di raggiungere alcune tappe fondamentali nel percorso verso la guida completamente connessa e sta dimostrando come le moderne tecnologie di comunicazione possano rendere il traffico stradale più sicuro e al tempo stesso anche più efficiente ed economico” ha dichiarato Thomas Rachel, membro del Parlamento tedesco – Segretario di Stato parlamentare presso il Ministero dell’Istruzione e della Ricerca che ha finanziato questo progetto con 9,5 milioni di euro.
Il lavoro preliminare svolto negli ambiti della connessione, della sicurezza e dei protocolli di comunicazione è ora alla base per la standardizzazione e sviluppo di nuovi modelli di business.
Nuovi sistemi di controllo del traffico
Spesso, per chi è alla guida è impossibile vedere tutto, come i pedoni che attraversano incroci complessi o i veicoli che sbucano all’improvviso da una strada laterale nascosta. I sensori radar, a ultrasuoni e video rappresentano gli “occhi” dei veicoli moderni: monitorano la situazione del traffico intorno al veicolo, ma non possono vedere cosa si nasconde dietro gli angoli o gli ostacoli.
La comunicazione diretta da veicolo a veicolo (V2V), da veicolo a infrastruttura (V2I) e dal veicolo alla rete (V2N) consente ai veicoli di condividere i dati in tempo reale tra loro e con l’ambiente circostante, anche molto al di là del campo visivo. L’idea del progetto 5G NetMobil è di sfruttare questa capacità di comunicazione per sviluppare strumenti utili, come l’assistenza durante l’attraversamento, per proteggere i pedoni e i ciclisti negli incroci complessi.
Una telecamera installata nell’infrastruttura a bordo strada rileva i pedoni e avvisa i veicoli in pochi millisecondi per evitare situazioni critiche, per esempio, quando un’auto svolta in una strada secondaria. Un altro elemento presente nel progetto di ricerca è il platooning. In futuro, i veicoli commerciali potranno spostarsi in linea come un convoglio: accelerazione, frenata e direzione sincronizzati consentiranno ai camion di viaggiare a distanza molto ravvicinata grazie alla comunicazione V2V.
Viaggiare in convoglio, ovvero un mezzo dietro l’altro a breve distanza l’uno dall’altro, riduce il consumo di carburante e aumenta la sicurezza sulle autostrade. Gli esperti delle aziende e università che partecipano al progetto hanno gettato le basi per il platooning con veicoli distanti meno di dieci metri l’uno dall’altro e per il platooning parallelo in agricoltura.
“Il lavoro del progetto di ricerca è rilevante per una vasta gamma di applicazioni. Possono beneficiarne non solo i partner del progetto del mondo dell’industria e della ricerca, ma soprattutto gli utenti della strada” ha dichiarato Frank Hofmann di Robert Bosch GmbH, che coordina il progetto di ricerca dal punto di vista produttivo.
Verso la standardizzazione
Obiettivo del progetto di ricerca è trovare soluzioni alle sfide chiave della comunicazione in tempo reale nel settore automotive. Affinché la guida completamente connessa diventi realtà, la comunicazione diretta V2V e V2I deve essere sicura, con un’elevata velocità di trasmissione dei dati e bassa latenza. Ma cosa accade se cambia la qualità del collegamento e si riduce la larghezza di banda disponibile per la comunicazione diretta V2V? Gli esperti hanno sviluppato un concetto agile di “qualità del servizio” per rilevare i cambiamenti nella qualità della rete disponibile e, di conseguenza, allertare le funzioni di guida connessa. In questo modo, quando diminuisce la qualità della rete, è possibile aumentare automaticamente la distanza tra i veicoli di un convoglio. Un altro aspetto importante di questa ricerca è stata la suddivisione della rete cellulare principale in reti virtuali distinte (slicing).
Una sottorete separata è riservata a funzioni indispensabili per la sicurezza, come avvisare i guidatori della presenza di pedoni a un incrocio. Così, la comunicazione dei dati per queste funzioni è sempre garantita. Un’altra rete virtuale distinta gestisce le trasmissioni di dati per lo streaming video e l’aggiornamento delle mappe stradali: quando la velocità dei dati diminuisce, le operazioni di questa rete possono essere temporaneamente sospese. Questo progetto di ricerca ha dato un contributo importante anche alla comunicazione ibrida, nella quale la connessione più stabile – la tecnologia di rete cellulare o un’alternativa basata sul Wi-Fi – viene utilizzata per evitare che la connessione salti mentre il veicolo è in movimento. “Le conoscenze acquisite in questo progetto stanno ora portando alla standardizzazione globale delle infrastrutture di comunicazione. Sono i pilastri per i futuri ulteriori sviluppi delle aziende partner” ha affermato Hofmann.
Il progetto 5G NetMobil ha coinvolto cinque applicazioni: platooning ad alta densità di veicoli commerciali a meno di dieci metri di distanza l’uno dall’altro, platooning parallelo di mietitrici, un assistente di attraversamento che utilizza un sistema di rilevamento basato sulle infrastrutture per proteggere i pedoni e i ciclisti e un sistema intelligente di controllo del traffico che guida rapidamente i veicoli attraverso il traffico urbano, facendoli passare ai semafori verdi. Un altro obiettivo era redigere delle specifiche per far sì che la rete cellulare di quinta generazione potesse soddisfare i requisiti delle applicazioni legate alla sicurezza e garantire all’utente un’esperienza d’uso soddisfacente.
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