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Articoli - Archivio

02/01/2020
Info-connected mobility

5GAA

 

La tecnologia mobile di quinta generazione (5G) può essere il “boost” per la piena connettività dei veicoli “Veichle-to-Everything” (V2X). 

Nicoletta Ferrini

Veicoli che si parlano. Veicoli che si guardano. E ancora, veicoli che dialogano con il mondo circostante e che, a seconda delle informazioni raccolte, agiscono, reagiscono e talvolta addirittura anticipano. È il “miracolo” realizzato dall’applicazione alla mobilità di nuove tecnologie con nomi accattivanti – intelligenza artificiale (AI), internet of things (IoT), realtà aumentata (AR), eye-tracking –, e reso possibile dallo sviluppo congiunto portato avanti dall’industria automotive con quella delle telecomunicazioni. C-V2X (acronimo per Cellular Vehicle-to-everything) è uno dei frutti di questo impegno condiviso. Si tratta di un protocollo di comunicazione standard wireless, che consente ai veicoli di comunicare con appunto “everything”, cioè qualsiasi cosa: altri veicoli (V2V, Vehicle-to-Vehicle), pedoni o ciclisti tramite smartphone (V2P, Vehicle-to-Pedestrian), infrastrutture stradali (V2I, Vehicle-to-roadway Infrastructure), reti mobili (V2N, Vehicle-to-Network). La piattaforma tecnologica unificata C-V2X include comunicazioni dirette a corto raggio e a lungo raggio su rete cellulare e, in pratica, sfrutta la connettività dei veicoli di ultima generazione e le più recenti tecnologie di comunicazione “mobile” – 4G LTE (banda larga), ormai comunemente adottata a livello globale, e 5G (alta velocità e bassa latenza) – per lo sviluppo di soluzioni integrate in grado di aumentare il livello di sicurezza sulla strada, migliorare la viabilità, ottimizzare la gestione del veicolo.

“La mobilità connessa è ormai una realtà del mercato. C-V2X e la sua evoluzione a 5G V2X promuoveranno sinergie tra l’industria automobilistica e altri settori verticali, che stanno passando a 5G”, sostiene Maxime Flament, chief technology officer di 5GAA (5G Automotive Association), organizzazione globale “cross-industry”, che riunisce più di 130 realtà dell’automotive e dell’ICT, affinché insieme possano sviluppare soluzioni “end-to-end” per i futuri servizi di mobilità e trasporto. In occasione del recente evento “The 5G Path Of Vehicle-to-Everything Communication”, organizzato a Torino proprio da 5AGG, alcune aziende del consorzio – tra cui Audi, Continental, Ericsson, Fiat Chrysler Automobiles (FCA), Harman Samsung, Marelli, Pirelli, Qualcomm, TIM e Vodafone – hanno dato prova dell’attuale stato di sviluppo di C-V2X. Le “live demo” nel traffico reale della città sabauda e sulla storica pista sul tetto del Lingotto hanno visto una combinazione di tecnologie all’avanguardia e prodotti innovativi – tra cui anche gli smart tyre Pirelli. “I casi d’uso messi in campo sono stati studiati per essere implementati sfruttando lo slancio impresso dalle importanti evoluzioni lungo il percorso delle potenzialità offerte dal 5G”, spiega Flament.

 

Sicurezza al primo posto

Il “fil rouge” di tutte le prove – e per altro della stragrande maggioranza delle possibili applicazioni C-V2X – è la sicurezza. Il pensiero corre subito all’anello più debole della catena della mobilità stradale, vale a dire pedoni e ciclisti. Favorita dalla tecnologia 5G, la comunicazione in tempo reale tra persone e mezzi che si muovono su strada riduce il rischio, soprattutto per gli utenti più vulnerabili, come dimostrato dalla demo V2P realizzata da TIM, Links Foundation e Luxoft e parte dell’Iniziativa Torino Smart Roads, patrocinata dal Comune di Torino. In una prima situazione, la presenza di un pedone in un punto di attraversamento stradale veniva rilevata da una telecamera, collegata alla rete 5G e installata in prossimità di un passaggio pedonale, e comunicata a tutti i veicoli collegati nelle vicinanze. In un secondo caso, una bicicletta e un veicolo, entrambi connessi e in spostamento l’una verso l’altro, ricevevano un messaggio di allerta, laddove veniva identificato un rischio di collisione.

 

A tu per tu con le infrastrutture

Quanto tempo passiamo, ogni giorno, nel traffico cittadino? Parecchio e finora lo abbiamo probabilmente considerato sprecato. Finora. La demo V2I proposta da TIM, FCA, Links Foundation, Comune di Torino con 5T e Politecnico di Torino ha infatti offerto un’altra interpretazione. Il test ha mostrato come, grazie agli avanzati dispostivi di comunicazione a bordo, alla tecnologia 5G e alla rete TIM 5G Edge, sia possibile per il Servizio Trasporti e Viabilità del Comune segnalare agli automobilisti la presenza lungo il percorso di potenziali situazioni di pericolo o viabilità modificata. Durante il test, un avviso geo referenziato standard, inviato a un broker AMQP TIM e inoltrato ai veicoli interessati dagli eventi, appariva sull’HMI a bordo della Fiat 500X utilizzata per il test, insieme a una segnalazione di riduzione di velocità.

 

V2V di ultima generazione

Se V2P e V2I sono concetti tutto sommato nuovi, la comunicazione “veicolo-veicolo” non è invece una novità per addetti ai lavori. Nell’ambiente se ne parla, infatti, da oltre dieci anni. Nel frattempo però, grazie allo sviluppo recente delle tecnologie di comunicazione e connessione, il V2V ha fatto passi da giganti. Nel corso dell’evento 5GAA, FCA e Harman Samsung hanno condotto una prova dimostrativa, integrando una comunicazione diretta a corto raggio via antenna. Tramite un radiocollegamento diretto (network-less radio link), due veicoli, – una Maserati Levante e una Quattroporte –, comunicavano su base anonima alcune informazioni basilari (posizione, rispettiva direzione ecc.) con una media di dieci messaggi al secondo. Il Forward Collision Warning (FCW) rilevava il pericolo di una potenziale collisione frontale e metteva in allerta il conducente, mentre in prossimità degli incroci l’Intersection Movement Assist (IMA) segnalava la potenziale collisione laterale con un veicolo in arrivo.

FCA, Continental, e Qualcomm hanno, invece, messo in atto uno scambio di informazioni veloce e affidabile tra veicoli in una situazione d’emergenza. Nella prima parte della demo, basata sulla tecnologia C-V2X diretta a corto raggio, all’attivazione delle luci di emergenza, la funzione Stationary Vehicle Warning (SVW) a bordo della Jeep Renegade impiegata per la prova trasmetteva un messaggio a tutti i veicoli in avvicinamento per informarli del pericolo non ancora visibile. La seconda parte del test ha invece mostrato come, in caso di frenata improvviso, il sistema Emergency Electronic Brake Light warning (EEBL) sia in grado di comunicare istantaneamente il potenziale rischio a tutti i veicoli in prossimità.

 

Estensione dei cinque sensi

La tecnologia C-V2X, potenziata dal 5G, ha quindi il merito di ampliare i cinque sensi dell’automobilista, permettendogli di guadagnare una “consapevolezza” del contesto al di là delle proprie capacità sensoriali, magari riuscendo a vedere oltre gli ostacoli, come nel caso della dimostrazione “See Through” fatta da Vodafone, FCA, Vodafone Automotive, Marelli e Altran. La funzione “See Through” si avvale della comunicazione C-V2X su rete cellulare a lungo raggio, per lo scambio di video in streaming in tempo reale tra veicoli. Nella ricostruzione, la visibilità delle due Jeep Renegade utilizzate nella prova era alternativamente ostruita dalla presenza in carreggiata di un veicolo più grande, rendendo quindi azzardato un eventuale sorpasso. I due veicoli riuscivano tuttavia a “vedere” l’uno con gli occhi dell’altro, allargando così il proprio campo visivo. In che modo? I due veicoli erano dotati di una soluzione di connettività Marelli e di videocamere a frequenza di fotogrammi elevata Marelli Motorsport per il rilevamento della carreggiata. Un sistema di monitoraggio in tempo reale e un algoritmo di mappatura dello spazio dei veicoli, sviluppato da Vodafone Automotive, permetteva al paradigma Multi-access Edge Computing (MEC) di Vodafone la gestione dinamica e l’indirizzamento dei flussi video in base alle rispettive posizioni dei veicoli, garantendo tempi minimi di latenza “end-to-end”, per la sicurezza del conducente.

 

Un ecosistema realmente integrato e connesso

I vantaggi aumentano quasi proporzionalmente quando più tecnologie avanzate – dispositivi “wearable” di rilevamento oculare, pneumatici intelligenti, realtà aumentata a bordo del veicolo, smartphone e rete 5G – lavorano insieme, come dimostrato nel corso della demo di Audi, Ericsson, Italdesign, KTH, Pirelli, Qualcomm, TIM e Tobii. Nella situazione ricostruita per la dimostrazione, i Pirelli Cyber Tyre rilevavano il rischio di aquaplaning e lo comunicavano a tutti gli altri veicoli attraverso la rete 5G. Gli occhiali “eye tracking” della start up Tobii sono stati utilizzati nell’ambito di una soluzione “cloud eye-to-content” del Royal Institute of Technology (KTH), che stabilisce in tempo reale il livello di consapevolezza del guidatore e il contesto che circonda il veicolo. Attraverso un sistema di realtà aumentata basata su cloud KTH/Ericsson, le informazioni apparivano direttamente sul display del veicolo. Integrata nel sistema di infotaiment Audi da Italdesign, l’assistenza avanzata del guidatore risultava migliorata dal maggior numero informazioni fornite e selezionate dall’”intelligence cloud” centralizzata fornita da Ericsson.

 

Il futuro dell’auto è C-V2X

La tecnologia C-V2X sembrerebbe dunque davvero destinata a rivoluzionare l’ecosistema della mobilità. Ma quanto dovremo aspettare perché tutti questi scenari diventino realtà? Si parla di anni, ma non poi tanti. Innanzi tutto, è necessario che i veicoli siano dotati di sistemi che consentano la connessione. Questo dipende dal ritmo con cui procederà lo sviluppo portato avanti dai costruttori, ma evidentemente anche dalla rapidità con cui questi nuovi veicoli entreranno nei diversi mercati per sostituire quelli attualmente in circolazione. Il protocollo V2X può inoltre trarre grande beneficio dall’utilizzo delle reti mobili, per cui a ogni altra riflessione si aggiunge anche la questione dello sviluppo infrastrutturale. Il primo passo, però, resta la consapevolezza delle potenzialità e del beneficio. In questo senso, se non altro, “il dado è tratto”.

 

Chi è 5G Automotive Association (5GAA)

5G Automotive Association (5GAA) è un’organizzazione globale e intersettoriale che riunisce aziende dei settori automobilistico, tecnologico e delle telecomunicazioni (ICT), impegnate insieme a definire e sviluppare la prossima generazione di soluzioni “end-to-end” per l’automatizzazione dei veicoli e la mobilità connessa. L’associazione, fondata nel Settembre 2016 da Audi AG, BMW Group, Daimler AG, Ericsson, Huawei, Intel, Nokia e Qualcomm Incorporated, conta oggi più di 130 membri.

 

Pirelli: i pneumatici “intelligenti” faranno la loro parte

Nel complesso ecosistema che caratterizzerà la mobilità “smart” del prossimo futuro, il pneumatico avrà di sicuro un ruolo centrale. “È l’unico elemento di contatto tra veicolo e strada” spiega Corrado Rocca, head of R&D, Cyber Unit, Pirelli. Da poche settimane membro di 5GAA, il costruttore è già stato protagonista di diverse iniziative interessanti promosse dall’associazione, tra cui la demo presentata all’evento di Torino insieme ad Audi, Ericsson, Italdesign, KTH, Qualcomm, TIM e Tobii. Il progetto Pirelli per il pneumatico intelligente viene da lontano ed è il frutto di un lavoro di ricerca e sviluppo iniziato circa dieci anni fa. Dotato al suo interno di un sensore sviluppato da Pirelli, il Cyber Tyre è in grado comunicare con il veicolo su cui è montato, con il guidatore e domani, grazie alle potenzialità del 5G, con tutto quanto gli sta intorno. A venir rilasciate non sono, inoltre, solo le informazioni relative a modello, chilometraggio e carico dinamico, ma anche dati in tempo reale circa le condizioni del manto stradale che possono compromettere l’aderenza, nonché le situazioni di rischio quali l’aquaplaning. «In questo caso, in particolare, Cyber Tyre non si limita a segnalare l’evento ormai avvenuto, ma lo cattura nel momento in cui sta per iniziare, cioé quando è ancora possibile per il guidatore e chi è intorno reagire efficacemente – descrive Rocca –. Per ora si tratta solo di ricevere dei messaggi di allerta, ma in futuro, grazie all’integrazione con i sistemi di controllo che saranno presenti sui veicoli, si potrà arrivare anche a determinare un’azione di intervento automatizzato». Nel progetto Pirelli Cyber Tyre uno dei temi chiave è dunque certamente la sicurezza, ma anche le prestazioni hanno rilevanza. «Il pneumatico può offrire informazioni utili a migliorare la guida complessiva, incrementando le prestazioni e ottimizzando consumi ed emissioni». In questa direzione ci si è mossi con il progetto “Track Adrenaline”, presentato quest’anno, che per la prima volta porta letteralmente “in pista” un’applicazione Pirelli Cyber. Track Adreanline è un prodotto pensato per gli appassionati dei “track days” che comprende pneumatici Pirelli P Zero Trofeo R dotati di sensori, che comunicano con una centralina posta nel veicolo, la quale si interfaccia con una App su smartphone. Come un vero e proprio “ingegnere di pista virtuale”, il pneumatico tiene sotto costante controllo la pressione, la temperatura delle gomme e le traiettorie dell’auto sulla pista per dare al pilota indicazioni utili a migliorare la propria prestazione. La tecnologia “Cyber” di Pirelli è, inoltre, già disponibile per le flotte con la soluzione Cyber Fleet, che consente di ottimizzare i costi di gestione, aumentare la sicurezza e l’efficienza del trasporto, ridurre i tempi di fermo dei veicoli e le emissioni di anidride carbonica. La tecnologia insomma c’è e «la rete 5G offre potenzialità interessanti anche al fine di migliorare la gestione del dato e renderlo informazione utile – conclude Corrado Rocca – La diffusione dipende dallo sviluppo dell’infrastruttura. Non c’è dubbio però: questo è il futuro. Nel giro di pochi anni oltre il 90% dei veicoli sarà connesso».

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