Veículos autónomos — a aplicação revolucionária para impulsionar o 5G?

Até ao momento, os operadores de redes móveis como a AT&T, Verizon e T-Mobile investiram centenas de milhares de milhões de dólares em espectro de ondas 5G e equipamento. O número de ligações 5G em todo o mundo ultrapassou os 540 milhões no ano passado, de acordo com o grupo de investigação da indústria Omdia. No entanto, carecemos de uma razão convincente para fazer a transição para o 5G.

A aplicação revolucionária para o 5G

Quando o 4G foi implementado, algumas das “aplicações revolucionárias” que entusiasmaram as pessoas na altura foram empresas em fase de arranque como a Uber e a Lyft, que utilizaram o padrão 4G para implementar serviços de solicitação de transporte baseados em geolocalização que nunca tinham existido anteriormente. A transição do 3G para o 4G tornou possível o FaceTime da Apple e trouxe vídeo 4K para os nossos telemóveis. Quando olhamos para o 5G, uma das maiores questões é: Qual será a “aplicação revolucionária” que impulsionará a adoção e implementação do 5G numa escala massiva e mundial?

Lenta mas seguramente, muitos especialistas em tecnologia estão a ficar convencidos de que a “aplicação revolucionária” — ou “caso de utilização,” para escolher um termo mais adequado — serão os veículos autónomos (VA) e a Internet das Coisas (IdC).

Diferentes níveis de autonomia

Existem vários níveis diferentes de autonomia de veículos, definidos pela Society of Automotive Engineers (SAE), que variam desde o Nível 0 — onde nada num automóvel é autónomo (descrevendo essencialmente a maioria dos veículos atuais) — até ao Nível 5 — onde um automóvel é totalmente autónomo e não necessita de uma pessoa no lugar do condutor.

Entre os Níveis 0 e 5, existem diferentes níveis de semi-autonomia. Mas uma coisa que os Níveis 1 a 5 têm em comum é que o veículo utiliza tecnologia para “ver” o que está à sua frente e à sua volta e comunicar com outros veículos e objetos que podem ou não estar no seu caminho. O 5G é particularmente adequado para esta última função, conhecida como comunicação veículo-para-veículo (V2V) e veículo-para-tudo (V2X), devido à sua elevada largura de banda, velocidade e latência ultra-baixa.

V2V, V2X, STI e visão zero

Atualmente, estão a ser estabelecidas normas para V2V e V2X baseadas em tecnologia celular, e estas normas quase certamente exigirão 5G. Quanto mais VA houver na estrada, mais todos os VA (e não-VA) necessitarão de comunicar. Estão também a ser estabelecidas normas para sistemas de transporte inteligentes (STI), que permitirão que objetos como semáforos, sinais de trânsito e sinais de autoestrada comuniquem entre si, bem como com os veículos que passam.

O verdadeiro argumento a favor da condução autónoma em detrimento da manual provém da segurança. Nos EUA, mais de 46.000 pessoas são mortas anualmente em acidentes automóveis, e a vasta maioria destas mortes é causada por erro humano. A ideia é que a segurança melhorará através de uma adoção quase total de VA e da implementação de normas V2V e V2X baseadas em tecnologia celular, bem como de STI avançados.

Casos de fronteira

A tecnologia de VA tem-se desenvolvido gradualmente, e estamos agora no limiar de plataformas de VA de Nível 4 (onde os automóveis gerem quase toda a condução por si mesmos) serem incluídas para venda com veículos comerciais.

Atualmente, vários veículos permitem a condução autónoma de Nível 3 (que tipicamente ocorre numa autoestrada, a uma velocidade mínima), mas em algum momento — geralmente, quando um veículo entra numa saída — um condutor humano ainda precisa de assumir o controlo. O que impede muitos VA de poderem operar nos níveis de autonomia 4 ou 5 é algo denominado “casos de fronteira.”

Considere que numa autoestrada, quase todos os automóveis circulam a uma velocidade semelhante. Os veículos ultrapassam-se uns aos outros, mas as manobras são muito definidas. Quase toda a condução numa autoestrada é segura, previsível e controlada; não há peões, ciclistas ou objetos estranhos na estrada. Quase.

Contudo, uma vez que um automóvel sai de uma autoestrada e circula numa via local, os casos de fronteira entram em jogo. As estradas locais podem ter cruzamentos, com ou sem semáforos. Pode haver ciclistas e peões nas bermas da estrada. Podem encontrar-se objetos ou animais na estrada ou a atravessá-la.

A próxima fase dos veículos autónomos não será apenas sobre o automóvel tomar decisões por si próprio, mas comunicar e interagir com outros automóveis na estrada. Os automóveis começarão a interagir com outras arquiteturas inteligentes, cidades inteligentes, etc.

Quando os automóveis se tornarem totalmente conectados, irão gerar cerca de 40 terabytes de novos dados de entrada por hora. Isto equivale à quantidade de dados que seria processada por um iPhone da Apple médio em 1.000 a 3.000 anos. Alguns destes dados serão provenientes de sensores e tecnologia de bordo, enquanto o restante será proveniente de outros veículos e infraestrutura “inteligente”. Trata-se de uma quantidade extraordinária de dados que necessita de ser transmitida e analisada em tempo real para que os veículos possam tomar decisões em frações de segundo.

A tecnologia 5G é tão essencial para os futuros Veículos Autónomos (VA) que é válido afirmar que estes VA não serão possíveis de operar sem ela.

A computação de ponta de alto desempenho das plataformas de VA irá necessitar de redes 5G ultrarrápidas e de baixa latência devido à quantidade incrível de dados que estarão a ser transmitidos de e para os veículos enquanto circulam. Se a latência — ou o tempo que leva para um sinal chegar e ser processado pela plataforma VA de um automóvel — de uma transmissão 5G for de 20 milissegundos, o automóvel terá percorrido pouco mais de 30 centímetros de estrada nesse período. Por conseguinte, é crucial que os sinais 5G para VA tenham a menor latência possível.

O 5G e os VA avançados impulsionar-se-ão mutuamente

Embora atualmente possam existir alguns debates sobre “o ovo ou a galinha” relativamente a qual inovação surgirá primeiro (uma implementação massiva do 5G ou a adoção em massa de VA de Nível 4 e 5), é evidente que ambas são inevitáveis, e estamos a progredir no sentido de um mundo onde ambas se tornarão a norma, não a exceção. Uma tecnologia estimulará a outra, e neste momento, não há essencialmente nenhuma saída à vista desta autoestrada de informação de baixa latência e alta velocidade impulsionada pelo 5G.

Este artigo foi originalmente publicado na RCR Wireless News a 25 de outubro de 2022.