Se preconizează că sectorul auto va fi, de asemenea, în prima linie a implementării 5G. Era mașinii conectate este încă în faza de dezvoltare, astfel că beneficiile potențiale oferite de conectivitatea 5G nu au atins deocamdată o masă critică. Infrastructura celulară de tip C-V2X Vehicle-to-Everything, telematica vehiculelor și infotainment-ul se bazează pe o infrastructură de comunicații fiabilă, dar va reuși tehnologia 5G, cu orientarea sa inițială către implementarea în marile orașe și aglomerații urbane, să atragă utilizatorii?
Figura 1: Automobilul modern conține mai multe subsisteme electronice. (Sursă: NXP Semiconductors) ▶
Epoca mașinii conectate
Deși ar mai putea trece câțiva ani până când vehiculul complet autonom de nivel 5 va deveni o realitate comercială, este foarte probabil ca următoarea mașină pe care o veți cumpăra să fie conectată la internet. Potrivit P&S Intelligence, o firmă de cercetare de piață și servicii de consultanță în afaceri, piața globală a mașinilor conectate va crește de la valoarea de 72,499,2 milioane $ în 2019 la 198,459,7 milioane $ până în 2025 – un CAGR de 24,1% (Compound Annual Growth Rate – Rata anuală compusă de creștere). Această creștere reflectă cererea tot mai mare a consumatorilor pentru o experiență îmbunătățită a șoferului, precum și dimensiunea și costul tot mai reduse ale dispozitivelor electronice.
Arhitectura mașinii conectate
O mașină conectată este definită ca fiind o mașină ce poate fi interconectată prin intermediul unei rețele la alte servicii și dispozitive, inclusiv laptopuri și telefoane mobile, alte tehnologii conectate pentru mașini, locuința, biroul sau infrastructura, cum ar fi semnalele de trafic sau centrele de urgență. În prezent, mașinile moderne sunt echipate cu componente electronice și putere de calcul precum și cu o mulțime de senzori (figura 1), până la nivelul în care acestea seamănă cu un dispozitiv mobil de tip Internet of Things (IoT). Această capabilitate este utilizată pentru a gestiona trei domenii mari: telematică (localizarea vehiculului, comportamentul șoferului, diagnosticarea motorului și activitatea vehiculului), comunicare C-V2X (mediul înconjurător) și infotainment (experiența de utilizare a ocupanților vehiculului).
Principalele cazuri de utilizare a automobilului conectat
Figura 2: Tehnologia de comunicații C-V2X permite mai multe cazuri de utilizare. (Sursa: NXP Semiconductors)
Cu toată această putere de calcul instalată la bord, automobilul conectat poate genera până la 4 TB (Terabytes) de date pe zi, iar evoluția tehnologiei de comunicații C-V2X valorifică aceste date pentru a permite mai multe cazuri de utilizare (figura 2). Datele colectate de la sistemele de control al motorului, de exemplu, pot fi trimise către centre de service la distanță pentru a facilita întreținerea predictivă. Informațiile colectate cu privire la condițiile locale de trafic și la condițiile meteorologice pot alimenta bazele de date ale siguranței publice, iar comportamentul șoferului și kilometrajul vehiculului pot permite crearea unor sisteme de asigurare bazate pe utilizare.
Numărul tot mai mare de vehicule electrice hibride de pe drumurile noastre utilizează sisteme de management a energiei din ce în ce mai sofisticate pentru a determina sursa optimă de propulsie – fie motorul electric, fie motorul cu combustie internă – pe baza unor informații precum profilul călătoriei și stilul de condus al șoferului. Îmbunătățirile în ceea ce privește puterea și acoperirea rețelelor celulare permit acestor sisteme de la bordul autovehiculelor să valorifice tehnicile de procesare de ultimă oră și inteligența artificială (AI) pentru a lua decizii mai bune, îmbunătățind autonomia vehiculului, reducând emisiile și maximizând durata de viață și performanța bateriei.
Standardele C-V2X reglementează siguranța automobilului conectat
Figura 3: Evoluția standardelor 3GPP V2X (Sursa: 5GAA, Timeline for Deployment of c-V2X – Update)
Recunoscând importanța crescândă – și natura critică în materie de siguranță – a comunicațiilor pentru automobilele conectate, 3GPP, organizația globală de standardizare, este responsabilă pentru dezvoltarea tehnologiilor C-V2X care permit existența automobilelor conectate. 3GPP a sporit funcționalitatea C-V2X în conformitate cu evoluțiile din domeniul tehnologiei rețelelor celulare (figura 3). Capabilitățile definite de standardul 3GPP Release 16 deschid calea pentru cazurile de utilizare avansată a mașinii autonome și se bazează pe disponibilitatea rețelelor 5G, cu debite ridicate și latențe scăzute ultrafiabile.
Disponibilitatea pe scară largă a mașinilor care se conduc singure poate fi încă departe, dar testele de profil înalt ale vehiculelor, cum ar fi Waymo de la Google, Vision iNext de la BMW și modelele de la Tesla, ocupă primele pagini ale ziarelor și creează așteptări și motive de entuziasm. Deja multe vehicule de înaltă performanță sunt echipate cu subseturi de tehnologii autonome, iar conducătorii acestor vehicule sunt dependenți de tehnologiile C-V2X.
Deși rețelele 4G /LTE sunt suficient de rapide pentru a susține multe dintre cazurile de utilizare menționate mai sus, volumul din ce în ce mai mare de date partajate de mașinile conectate exercită o presiune tot mai mare asupra lățimilor de bandă disponibile. De asemenea, pe măsură ce sistemele de la bordul autovehiculelor, cum ar fi managementul energiei, vor deveni mai sofisticate, așteptările privind performanța latenței rețelei vor crește.
Concluzie
Pe măsură ce realitatea vehiculelor complet autonome devine tot mai apropiată, vitezele de rețea și capabilitățile de procesare la nivel de cloud vor trebui să suporte niveluri de latență asemănătoare cu cele umane; funcționarea fiabilă și sigură necesită ca mașina conectată să răspundă în timp real la evenimentele din jur. Rețeaua wireless actuală devine rapid o barieră în calea dezvoltării viitoare a vehiculelor autonome, iar industria a fost categorică atunci când a afirmat că, fără 5G, nu va exista nicio mașină care se va conduce singură.
Având nevoie de un transfer de date și de latență la nivel de fibră optică, mașina conectată este un exemplu clasic al tipului de caz de utilizare pentru care a fost proiectată tehnologia 5G, iar sectorul automobilelor va fi, fără îndoială, un element cheie al implementării tehnologiei 5G.
Pentru mai multe informații despre 5G, vizitați site-ul Mouser ‘Empowering Innovation Together’; https://www.mouser.com/empowering-innovation/5G
Autor:
Mark Patrick
Mouser Electronics
Authorised Distributor
www.mouser.com
Urmărește-ne pe Twitter