Zelfrijdende voertuigen zijn een van de toepassingsscenario's die een extra impuls zullen krijgen door een landelijk dekkend 5G-netwerk. Wat jaren geleden klonk als een visioen uit een sciencefictionfilm, wordt nu getest op de weg. Dit betekent dat autonoom rijden nu meer realiteit is dan een visioen. Het zal nog wel even duren voordat auto's echt autonoom kunnen rijden - zonder bestuurder of andere externe tussenkomst. Maar een belangrijke basis voor de toekomst van geautomatiseerd rijden wordt al gelegd: de uitbreiding van de 5G mobiele communicatiestandaard.
Snelle en betrouwbare communicatienetwerken dankzij 5G
Auto's, vrachtwagens en bussen hebben enorme hoeveelheden gegevens en informatie nodig om autonoom en veilig over de weg te kunnen rijden. Ze moeten volledig genetwerkt zijn met hun omgeving en de infrastructuur om continu actuele gegevens te kunnen gebruiken als basis voor beslissingen. En dat in milliseconden. Daarom is veilig geautomatiseerd rijden uiteindelijk alleen mogelijk door een snel en betrouwbaar netwerk van alle weggebruikers en systemen. Een onmisbaar onderdeel hiervan is de landelijke uitbreiding van het 5G-netwerk langs federale wegen, snelwegen en spoorlijnen. Er zijn toepassingen op het gebied van autonoom rijden die ook met LTE-technologieën kunnen worden gerealiseerd. Maar als het gaat om latency en hoge bandbreedte in het bijzonder, kun je niet om de 5G-technologie heen.
Voordelen van 5G voor autonoom rijden
Met zijn voordelen zet de 5G-standaard voor mobiele communicatie een nieuwe koers uit voor het internet der dingen en geautomatiseerd rijden. Korte latentietijden maken snelle gegevensuitwisseling tussen verkeerssystemen en deelnemers mogelijk. Gedetailleerde wegenkaarten, speciale verkeerssituaties zoals voertuigen met pech, files of ijzel - voertuigen hebben constant gegevens nodig voor veilige, autonome navigatie. Op basis van 5G zal deze informatie bijna in realtime worden geleverd. Terwijl LTE nog latentietijden van rond de 100 milliseconden haalt, zijn deze met 5G minder dan 20 milliseconden.
Om ervoor te zorgen dat gegevens echt snel aankomen, kan het 5G-netwerk prioriteiten stellen. In wat bekend staat als network slicing , wordt het mobiele netwerk opgedeeld in virtuele netwerklagen die alleen worden gebruikt voor specifieke doeleinden, zoals autonome voertuigen. Op deze manier worden gegevens uitgewisseld tussen zelfrijdende voertuigen met 5G zonder dat er sprake is van gegevensconcurrentie, bijvoorbeeld vanuit het infotainmentgedeelte. Dit zorgt ervoor dat veiligheidsrelevante informatie niet vastloopt in een virtuele file. Milliseconden zijn immers cruciaal als het gaat om verkeersveiligheid.
Aangesloten omgeving voor aangesloten voertuigen
Naast de voertuigen zelf kan ook de rest van de transportinfrastructuur eenvoudig worden uitgerust om mobiele telefoontechnologie te gebruiken voor communicatie. Eén scenario: goed uitgeruste verkeerslichten kunnen via 5G communiceren met autonome voertuigen en het verkeer regelen. Om de verkeersdoorstroming te verbeteren, kunnen voertuigen indien nodig tijdig hun snelheid verhogen of verlagen. Het gebruik van sensoren en hulpsystemen zal essentieel worden in veel elementen van de infrastructuur in de context van autonoom rijden. Naast verkeerslichten kunnen ook verkeersborden, afsluitingen van wegwerkzaamheden of wegelementen worden uitgerust om gegevens naar autonome auto's door te sturen. Sensoren kunnen bijvoorbeeld in het asfalt worden geïntegreerd zodat de verkeersroutes zelf met de voertuigen kunnen communiceren.
De uitbreiding van 5G
De landelijke beschikbaarheid van 5G hangt voornamelijk af van de mobiele netwerkoperators. Voor Duitsland hebben de netwerkbeheerders zich ten doel gesteld om 5G in 2025 landelijk beschikbaar te maken. In feite is er al een relatief brede dekking. Net als bij andere mobiele telefoontechnologieën moet er echter nog veel worden gedaan om 5G uit te breiden, met name in landelijke gebieden en in het oosten van Duitsland.
De uitbreiding van autonoom rijden in Duitsland zal daarom aanzienlijk worden beïnvloed door de snelheid waarmee netwerkexploitanten 5G beschikbaar maken. Een manier om 5G onafhankelijk van de individuele netwerkoperator te gebruiken, is het gebruik van netwerkonafhankelijke M2M SIM-kaarten.
Deze SIM-kaarten kunnen verschillende mobiele netwerken gebruiken en maken het daarom gemakkelijk om van netwerk te wisselen als er op de locatie geen netwerkdekking is.
Meer rekenkracht langs de weg met edge computing
Met 5G kunnen gegevens snel worden uitgewisseld tussen autonome auto's, infrastructuur en de omgeving, maar er is veel rekenkracht nodig om deze gegevens te verwerken. Deze moet snel en betrouwbaar beschikbaar zijn om de juiste responstijden te garanderen. Het verzenden, verwerken en evalueren van gegevens in afgelegen datacenters in de cloud duurt in deze context te lang. Een oplossing is daarom om datacenters langs verkeersroutes te installeren, die in plaats daarvan berekeningen uitvoeren voor intelligente verkeersregeling. Trefwoord: edge computing.
Dit verwijst naar gedecentraliseerde gegevensverwerking, inclusief opslagmogelijkheden en rekenkracht, vrijwel direct bij het gebruikersnetwerk zelf. In het geval van autonome voertuigen: langs de weg. Naast 5G is edge computing een van de belangrijkste technologieën voor autonoom rijden. Volgens de eerste schattingen zou gegevensverwerking nooit meer dan 50 kilometer van de huidige locatie mogen plaatsvinden. Er zou dus een aanzienlijk aantal kleine datacenters nodig zijn voor de decentrale verwerking van verkeersgegevens.
Laura Gaber, M.Sc., is de langst werkende van onze twee Marketing Lauras. De geboren Keulenaar werkte een aantal jaren als communicatie-allrounder op EU-niveau voor de sector hernieuwbare energie. In 2016 dreef Laura's nieuwsgierigheid haar verder weg - recht naar het noorden en onze armen. Sindsdien houdt ze zich dagelijks bezig met de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van digitalisering, M2M-communicatie en het IoT.
