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5G e mobilità connessa

Sperimentazioni e aspetti tecnologici e normativi

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Il trasporto su strada sta attraversando una trasformazione digitale epocale in cui la crescente automazione e la connettività consentiranno ai veicoli di comunicare tra di loro, con l’infrastruttura stradale e con gli utenti della strada.

Questa trasformazione renderà i trasporti più sicuri, più economici, più sostenibili e congiuntamente all’evoluzione verso le città intelligenti potrà portare vantaggi alle amministrazioni, alle Imprese e a tutti i cittadini.

Nella strategia europea per la mobilità del futuro, la Commissione Europea (CE) indica come la trasformazione in atto rappresenti un’opportunità per l’Europa, da cogliere in sinergia con lo sviluppo del 5G che potrà dare un contributo importante al settore dei trasporti e rafforzare gli ecosistemi digitali innovativi coinvolti.

L’ambizione è di rendere l’Europa leader mondiale nello sviluppo della mobilità connessa e automatizzata, contribuendo alla diminuzione del numero di vittime della strada, alla riduzione delle emissioni nocive derivanti dai trasporti e al miglioramento della circolazione stradale.

La trasformazione della mobilità dovrà affrontare sfide relative a questioni normative, all’evoluzione tecnologica e, in generale, alla transizione verso il nuovo ecosistema. 

  • DIGITAL TRANSFORMATION
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La tecnologia C-V2X

Il 5G mira a rispondere alle esigenze di connettività di una molteplicità di settori industriali, proponendosi come la piattaforma tecnologica digitale della rivoluzione industriale in atto.

Tra i settori che si preparano ad essere trasformati radicalmente vi è anche il settore automobilistico: il 5G offrirà infatti supporto alla comunicazione fra il veicolo e altre entità quali altri veicoli (V2V), pedoni (V2P), elementi dell’infrastruttura stradale (V2I) o elementi della rete TLC (V2N), con l’obiettivo di incrementare la sicurezza stradale, migliorare la gestione del traffico riducendo consumi e inquinamento e abilitare più in generale nuove esperienze di mobilità fino ad oggi inimmaginabili.

Il 3GPP (3rd Generation Partnership Project), Organismo internazionale che gestisce gli standard della telefonia cellulare, ha raccolto tale sfida già nel 2015 definendo la tecnologia denominata Cellular-V2X o semplicemente C-V2X, in chiave di naturale e logica evoluzione delle reti mobili a larga banda a supporto delle nuove esigenze di servizio.

Contestualmente all’avvio della standardizzazione tecnica, l’industria ICT e quella automotive hanno deciso di collaborare fondando nel 2016 la 5GAA (5G Automotive Association) con l’obiettivo comune di agevolare l’adozione di soluzioni per la mobilità connessa.

L’obiettivo di entrambi i forum è lo sviluppo di un sistema in grado di supportare tutti i livelli di supporto alla guida, dalla guida assistita fino alla guida autonoma, secondo un approccio a fasi incrementali e sfruttando la sempre maggiore pervasività degli oggetti connessi ad una rete mobile, siano essi veicoli, semafori o… semplici smartphone nella tasca dei pedoni.

La tecnologia C-V2X si contraddistingue per la presenza di due schemi di comunicazione complementari:

  • la comunicazione diretta (V2V/P/I), per lo scambio immediato di messaggi tra due o più veicoli nelle vicinanze, o tra veicoli e pedoni (così definita perché avviene senza passare dalla rete);
  • la comunicazione via rete (V2N), per lo scambio di messaggi tra veicoli o pedoni e server applicativi (supportata sull’interfaccia di comunicazione già in uso oggi da tutti i dispositivi mobili).

Entrambe le modalità di comunicazione giocano un ruolo fondamentale in un contesto di mobilità connessa. La comunicazione diretta offre la possibilità di scambi informativi a latenza particolarmente ridotta con i moduli C-V2X circostanti (siano essi a bordo di altre auto o in possesso di pedoni/ciclisti) ma richiede che questi ultimi siano in un range di prossimità sufficiente alla corretta ricezione. In tutte le altre situazioni, gioca un ruolo fondamentale la comunicazione via rete a garanzia di una completa copertura e continuità del servizio, sia esso associato alla sicurezza stradale o ad applicazioni di intrattenimento.

La prima versione del C-V2X rilasciata nel 2017 dal 3GPP nell’ambito della Release 14 abilita in tecnologia LTE casi d’uso fondamentali per la guida assistita (es. messaggi anticollisione tra auto) e si estende in Release 15 (completata nel 2018) al supporto di use case più complessi quali il platooning (convogli di veicoli a guida semiautomatica) e il remote driving (guida con conducente remotizzato).

La Release 16, in completamento entro il 2020, introdurrà il supporto del C-V2X sulla nuova interfaccia radio NR e nell’ambito della nuova 5G Core Network. Le applicazioni C-V2X potranno così beneficiare di prestazioni superiori (es. latenze più basse), ambienti di esecuzione più performanti ed automatizzati e nuovi livelli di programmabilità derivanti dalla possibilità di gestire in modo flessibile eventi, dati e caratteristiche della rete.

A questi aspetti vanno aggiunte le potenzialità di servizio derivanti dell’enorme mole di dati raccolta dai dispositivi connessi e dalla rete a beneficio di una pluralità di clienti Verticali (Case Automobilistiche, Assicurazioni, Municipalità, ecc.) e per i fini più svariati (manutenzione predittiva del veicolo, profilatura degli stili di guida, addestramento degli algoritmi di guida autonoma basati su Intelligenza Artificiale). 

Il complesso quadro regolamentare

Gli obiettivi UE di lungo termine (al 2050) rilevanti per la mobilità connessa ed automatizzata mirano a “Zero vittime” sulla strada ed “Impatto zero sul clima” incentivando sinergie intersettoriali in particolare tra il settore dei trasporti e quello delle comunicazioni, nell’ambito del quale è stato fissato l’obiettivo di “copertura ininterrotta 5G” per le aree urbane e le principali vie di trasporto terrestre entro il 2025.

Da un lato la politica comunitaria mira a supportare progetti pilota, attività di ricerca e sperimentazioni tecnologiche e di servizio sulla mobilità connessa anche attraverso forme di cofinanziamento e partenariati pubblico-privati.

  • trasporto
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In tale ambito, 29 Stati europei hanno siglato una lettera di intenti sulla designazione di corridoi paneuropei 5G corrispondenti a segmenti stradali transfrontalieri in cui la guida connessa e automatizzata viene testata utilizzando la tecnologia 5G.

D’altro canto, a livello regolamentare è necessario verificare l’adeguatezza della legislazione esistente individuando dove sono richiesti interventi legislativi specifici per la mobilità connessa ed automatizzata.

Il quadro regolamentare è estremamente complesso dovendosi occupare di numerose questioni che includono sicurezza stradale, sicurezza informatica, uso dei dati, tutela della privacy, responsabilità dei vari attori coinvolti, utilizzo dello spettro radio, connettività tra veicoli e verso gli altri utenti della strada e l’infrastruttura, tecnologie e standard tecnici per le comunicazioni, interoperabilità dei servizi.

La CE ha avviato analisi sulle diverse tematiche organizzando tavoli di discussione, istituendo consultazioni pubbliche e richiedendo approfondimenti specifici; in relazione alle specifiche tecnologie da adottare per le comunicazioni tra sistemi di trasporto intelligenti cooperativi, la CE a Marzo 2019 è pervenuta ad una proposta di regolamento (Atto Delegato) molto dibattuta.

Tale proposta, che avrebbe privilegiato lo standard ITS G5 basato sul WiFi a discapito della tecnologia C-V2X, è stata rigettata dal Consiglio UE a Luglio 2019. Le motivazioni addotte sono state di tipo legale e tecnico, basate essenzialmente sulla non coerenza con il principio di neutralità tecnologica. Sarà a carico della CE formulare quindi una nuova proposta di Atto Delegato.

Sperimentazioni in campo e percorso evolutivo

In Italia le sperimentazioni relative alla mobilità connessa sono svolte nell’ambito di tre filoni di attività: da un lato vi è un Bando del Ministero dello Sviluppo Economico per sperimentazioni di applicazioni innovative su rete 5G a Bari, Matera, Milano, L’Aquila e Prato; in aggiunta vi sono i progetti innovativi finanziati dall’Unione

Europea, che possono avere carattere transazionale, coinvolgendo Aziende ed Enti di Ricerca di vari Paesi; infine, ci sono le attività di sperimentazione pianificate e svolte in autonomia da diversi attori nei propri laboratori o su reti 5G pre-commerciali in ambiente reale, anche tramite accordi con Enti pubblici.

Molte Organizzazioni sono coinvolte nelle sperimentazioni e stanno collaborando con l’obiettivo di realizzare la trasformazione digitale dei trasporti, dove le tecnologie di comunicazione rivestiranno un ruolo rilevante per una mobilità più sicura, efficiente, sostenibile e foriera di benessere e nuove opportunità di mercato.

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