I veicoli autonomi — l’applicazione killer per guidare il 5G?

Finora, gli operatori di rete mobile come AT&T, Verizon e T-Mobile hanno investito centinaia di miliardi di dollari nello spettro e nelle attrezzature delle onde 5G. Il numero di connessioni 5G in tutto il mondo ha superato i 540 milioni l’anno scorso, secondo il gruppo di ricerca del settore Omdia. Eppure ci manca una ragione convincente per fare il salto al 5G.

L’applicazione killer per il 5G

Quando 4G è stato lanciato, alcune delle “applicazioni killer” che hanno entusiasmato la gente all’epoca erano startup come Uber e Lyft, che hanno utilizzato lo standard 4G per implementare servizi di chiamata di veicoli basati sulla geolocalizzazione che non erano mai esistiti prima. Il passaggio dal 3G al 4G ha reso possibile FaceTime di Apple e ha portato il video 4K sui nostri telefoni. Quando guardiamo al 5G, una delle domande più grandi è: Quale sarà l’“applicazione killer” che guiderà l’adozione e l’implementazione del 5G su scala massiccia e mondiale?

Lentamente ma sicuramente, molti esperti di tecnologia si stanno convincendo che l’“applicazione killer” — o “caso d’uso,” per scegliere un termine più appropriato — saranno i veicoli autonomi (AV) e l’Internet delle Cose (IoT).

Diversi livelli di autonomia

Ci sono diversi livelli di autonomia dei veicoli, definiti dalla Society of Automotive Engineers (SAE), che vanno dal Livello 0 — dove nulla in un’auto è autonomo (essenzialmente descrivendo la maggior parte dei veicoli oggi) — al Livello 5 — dove un’auto è completamente autonoma e non ha bisogno di una persona al posto di guida.

Tra i Livelli 0 e 5, ci sono diversi livelli di semi-autonomia. Ma una cosa che i Livelli da 1 a 5 hanno in comune è che il veicolo usa la tecnologia per “vedere” cosa c’è davanti e intorno a sé e comunicare con altri veicoli e oggetti che possono o meno essere nel suo percorso. Il 5G è particolarmente adatto a quest’ultima impresa, nota come comunicazione veicolo-veicolo (V2V) e veicolo-tutto (V2X), grazie alla sua elevata larghezza di banda, velocità e latenza ultra-bassa.

V2V, V2X, ITS e visione zero

Attualmente, gli standard per V2V e V2X sono in fase di definizione basati sulla tecnologia cellulare, e questi standard quasi sicuramente richiederanno il 5G. Più AV ci sono sulla strada, più tutti gli AV (e non-AV) avranno bisogno di comunicare. Si stanno anche stabilendo standard per i sistemi di trasporto intelligenti (ITS), che permetteranno a oggetti come semafori, segnali stradali e segnali autostradali di comunicare tra loro, così come con i veicoli di passaggio.

Il vero argomento a favore della guida autonoma rispetto a quella manuale viene dalla sicurezza. Negli Stati Uniti, più di 46.000 persone muoiono ogni anno in incidenti automobilistici, e la stragrande maggioranza di queste morti è causata da errori umani. L’idea è che la sicurezza migliorerà attraverso un’adozione quasi totale di AV e l’implementazione di standard V2V e V2X basati sulla tecnologia cellulare, così come ITS avanzati.

Casi limite

La tecnologia AV si è sviluppata gradualmente, e siamo ora sull’orlo di piattaforme AV di Livello 4 (dove le auto gestiscono quasi tutta la guida da sole) incluse per la vendita con veicoli commerciali.

Attualmente, un certo numero di veicoli consente la guida autonoma di Livello 3 (che tipicamente avviene su un’autostrada, a una velocità minima), ma a un certo punto — di solito, quando un veicolo svolta su una rampa di uscita — un conducente umano deve ancora prendere il controllo. Ciò che trattiene molti AV dall’essere in grado di operare ai livelli di autonomia 4 o 5 è qualcosa chiamato “casi limite.”

Considera che su un’autostrada, quasi tutte le auto viaggiano a una velocità simile. I veicoli si sorpassano l’un l’altro, ma le manovre sono molto definite. Quasi tutta la guida in autostrada è sicura, prevedibile e sotto controllo; non ci sono pedoni, ciclisti o oggetti estranei sulla strada. Quasi.

Una volta che un’auto lascia l’autostrada e viaggia su una strada locale, tuttavia, entrano in gioco i casi limite. Le strade locali possono avere incroci, con o senza semafori. Ci possono essere ciclisti e pedoni ai lati della strada. Oggetti o animali possono trovarsi sulla strada o attraversarla.

La prossima fase dei veicoli autonomi non riguarderà solo l’auto che prende decisioni da sola, ma comunicando e interagendo con altre auto sulla strada. Le auto inizieranno a interagire con altre architetture intelligenti, città intelligenti, ecc.

Quando le auto diventeranno completamente connesse, genereranno quasi 40 terabyte di nuovi dati in ingresso ogni ora. Questo equivale alla quantità di dati che verrebbe elaborata da un iPhone Apple medio in un periodo compreso tra 1.000 e 3.000 anni. Alcuni di questi dati proverranno dai sensori e dalla tecnologia di bordo, mentre il resto proverrà da altri veicoli e dall’infrastruttura “smart”. Si tratta di una quantità enorme di dati che devono essere consegnati e analizzati in tempo reale affinché i veicoli possano prendere decisioni in una frazione di secondo.

La tecnologia 5G è così essenziale per i futuri veicoli autonomi (AV) che è lecito affermare che questi AV non potranno funzionare senza di essa.

L’edge computing ad alte prestazioni delle piattaforme AV richiederà reti 5G ultraveloci e a bassa latenza a causa dell’incredibile quantità di dati che andranno e verranno dai veicoli mentre guidano. Se la latenza – o il tempo necessario affinché un segnale arrivi e venga elaborato dalla piattaforma AV di un’auto – di una trasmissione 5G è di 20 millisecondi, l’auto avrà percorso poco più di 30 centimetri di strada in quel lasso di tempo. Quindi, è fondamentale che i segnali 5G per gli AV abbiano una latenza il più bassa possibile.

Il 5G e gli AV avanzati si guideranno a vicenda

Mentre oggi potrebbero esserci alcuni dibattiti sul “chi viene prima tra l’uovo e la gallina” su quale innovazione arriverà per prima (un lancio del 5G su larga scala o l’adozione di massa degli AV di Livello 4 e 5), è chiaro che entrambe sono inevitabili e stiamo progredendo verso un mondo in cui entrambe diventeranno la regola, non l’eccezione. Una tecnologia stimolerà l’altra e, a questo punto, non c’è praticamente via d’uscita in vista da questa autostrada dell’informazione a bassa latenza, ad alta velocità, guidata dal 5G.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su RCR Wireless News il 25 ottobre 2022.