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Auto connessa: scenari per il prossimo futuro

La “disputa” 5G contro G5: un contributo alla discussione

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  For English version: https://www.stradeeautostrade.it/smart-road-digital-transformation/connected-car-scenarios-for-the-next-future/

In questi mesi il processo verso l’auto connessa ha subito una accelerazione: il giorno 13 Marzo la Commissione ha pubblicato, come “atto delegato”, il Regolamento per l’attivazione dei servizi cooperativi C-ITS, servizi che si basano sulla connessione continua tra veicoli (V2V), tra questi e l’infrastruttura (V2I) e i vari altri attori del traffico (V2X).

Il regolamento (Regolamento delegato del 13.03.2019 che integra la Direttiva 2010/40/UE del Parlamento Europeo e del Consiglio per quanto riguarda la diffusione e l’utilizzo operativo di sistemi di trasporto intelligenti cooperativi), che al momento non obbliga Stati e operatori alla realizzazione ma li vincola alle specifiche, è destinato ad entrare in vigore il 1° Gennaio 2020, a meno che Parlamento e Consiglio intervengano per chiedere modifiche o slittamenti.

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Il Regolamento ha sollevato forti obiezioni per la possibile mancanza di “neutralità tecnologica” sfociate in una proposta di delibera di blocco del Parlamento Europeo (rigettata dalla Maggioranza), in un’analoga proposta al Consiglio (in corso di esame) e in vari articoli di stampa, che hanno addirittura citato una – inesistente – competizione G5-5G.

Il motivo della contesa è la scelta – per il tempo breve e per la sola connessione a breve distanza – della tecnologia “G5” di ispirazione “Wi-Fi”, e la contemporanea “messa in attesa” della sua alternativa (“VTE-LTX”, di ispirazione telefonica); è pur vero che il Regolamento apre la strada alle tecnologie future, impegnando la Commissione a incorporare nuove specifiche e invitando tutti i portatori di interesse a collaborare attivamente al processo ai fini di preservare il principio di neutralità tecnologica, ma è altrettanto chiaro che – dovendo soddisfare i requisiti di compatibilità e interoperabilità – i possibili subentranti vedono il rischio di costi e difficoltà crescenti.

Obiezioni e dispute, se non risolte rapidamente in nodo positivo, non possono che creare incertezza tra gli operatori e ritardare il lancio dei servizi cooperativi che, occorre notare, hanno come requisito di base la possibilità per tutti i veicoli di comunicare sempre e comunque con i loro vicini, indipendentemente da tipo e marca dei veicoli, dalle tecnologie installate, dalla presenza di reti telefoniche.

Connessioni cooperative: utilità ed evoluzione

Gli studi che hanno portato alla definizione e allo sperato lancio dei servizi C-ITS quantificano un rapporto benefici/costi nei primi anni pari almeno a tre: i benefici riguardano efficienza e sicurezza del traffico, mentre i costi includono quelli subiti dal consumatore nell’acquisto dell’auto.

Evidente quindi l’interesse per la loro attivazione rapida; ancor più evidente se si osserva la difficoltà attuale nel far calare incidenti, feriti e morti nel traffico. I servizi cooperativi possono potenziare significativamente i sistemi di assistenza alla guida di oggi e la guida autonoma di domani, integrando le informazioni che il veicolo è in grado di procurarsi da solo, attraverso i propri sensori e la propria “intelligenza”, con informazioni provenienti direttamente dagli altri veicoli, dall’infrastruttura stradale locale e dagli altri attori nel traffico.

Come detto, si basano su sistemi di comunicazione ibridi, con una parte a lunga distanza di tipo tradizionale e una a breve distanza di uso – senza abbonamenti o registrazioni – e totalmente standardizzati (due veicoli equipaggiati, tra loro vicini, devono potersi parlare qualunque sia il loro modello/marca/anno di immatricolazione e senza che sia richiesta una particolare dotazione infrastrutturale.

Se poi anche l’infrastruttura è equipaggiata devono poter parlare con essa, indipendentemente dalla località o dalla natura della strada), capace di gestire gli scambi nelle varie situazioni di traffico stradale, con una bassa latenza (per alcune applicazioni particolarmente critiche) e garanzia della protezione dei dati, della privacy e della cybersecurity.

G5 (come standardizzato da ETSI e con i profili descritti nel citati Regolamento) e VTE-LTX, come recentemente proposto, soddisfano i requisiti, mentre altri sistemi di comunicazione potranno intervenire nel futuro.

Un sistema di comunicazione di questo genere ha il vantaggio fondamentale di “estendere l’orizzonte” di conoscenza del guidatore, dei sistemi ADAS di bordo, e, domani, dei sistemi di guida autonoma. Noi guidatori, infatti, “conosciamo” le cose che possiamo vedere e possiamo interpretare.

I sensori di bordo possono “vedere” i fenomeni nel loro raggio di azione e di conseguenza gli ADAS e i sistemi di guida autonoma possono solo basarsi su queste informazioni.

Con i sistemi cooperativi, il guidatore, gli ADAS e i sistemi di guida autonoma potranno essere informati di eventi che accadono al di fuori dell’orizzonte “visibile” o non possono essere rilevati dal veicolo (e.g. incidente/coda dietro la prossima curva, veicolo in arrivo a un’intersezione, scarsa aderenza del manto stradale a breve distanza…).

Inoltre guidatore, ADAS e sistemi di guida autonoma saranno aiutati nella loro interpretazione dello scenario da informazioni puntuali e dirette (e.g. ripetizione dei segnali stradali, arrivi di ambulanze o mezzi speciali, inizio di manovra da parte di veicoli in prossimità e/o conflitto, pedoni in attraversamento), e anche l’orizzonte temporale verrà esteso (e.g. i semafori comunicheranno la loro prossima commutazione).

Le auto “self driving” oggi in sperimentazione saranno tra i grandi beneficiari dei servizi cooperativi. Esse, nella larghissima maggioranza, basano il loro comportamento su algoritmi che lavorano a bordo del veicolo, servendosi – oggi – solo di sensori installati a bordo del veicolo stesso; possono essere sorvegliate e gestite da un operatore remoto ma non usano – al momento – informazioni provenienti da connessioni con altri veicoli o con l’infrastruttura locale. In alcuni regolamenti nazionali per la sperimentazione è ammesso che il “conducente” (che prende il controllo nei livelli 3 e 4) sia remoto; il regolamento italiano non prevede questa possibilità.

La cosa non sorprende: il veicolo di domani (livello di automazione 3, 4 o 5) deve essere in grado di rispondere alle necessità della guida, negli ambiti e nelle condizioni per cui è progettato, in modo – per l’appunto – “autonomo”, quindi senza dipendere da caratteristiche o funzionalità particolari dell’infrastruttura stradale e da quella di comunicazione, né dalla presenza di altri veicoli strumentati.

Questo requisito di base risponde contemporaneamente ad esigenze di sicurezza e di mercato. È naturale pertanto che la ricerca e la sperimentazione di oggi si concentrino sulla soluzione dei problemi della guida “totalmente autonoma”; è la più difficile e sarà comunque necessaria per poter introdurre i nuovi veicoli sul mercato.

Dall’altro lato, però, è evidente l’aumento di efficienza e sicurezza che i veicoli autonomi possono ottenere dai servizi cooperativi, quando questi saranno largamente diffusi, ed è pienamente giustificata la previsione di una convergenza delle due linee di sviluppo: connettività e automazione.

Possiamo assumere che i primi servizi C-ITS saranno tra breve operativi in Europa in un quadro normativo certo? Da un lato potremmo essere orientati a rispondere positivamente, considerando che il Regolamento, oltre a contenere specifiche realmente operative e stabilendo le regole per la loro evoluzione e il loro completamento, mostra una posizione risolutiva e accettata su problemi rilevanti (e.g. privacy – per la quale le Normative tecniche, seguendo le osservazioni dei garanti, hanno minimizzato la possibilità di tracciamento, stabilendo comunque che, vista la non applicabilità della Normativa GDPR al quadro dei servizi C-ITS, fino a quando non sia definita una Normativa apposita i dati personali non dovranno essere utilizzati ai fini commerciali e neppure per la repressione dei comportamenti scorretti; cybersecurity – per la quale, oltre a stabilire nella Normativa specifiche stringenti e definitive, la Commissione si dichiara pronta a farsi carico di tutte le attività di supporto, fino a che non vengano creati appositi Enti o gli Stati Membri non se ne facciano carico).

Oggi sta però assumendo maggior importanza la competizione ra le diverse (due) tecnologie per le comunicazione a corto raggio: possiamo solo augurarci che la auto dotate dei dispositivi si affaccino al mercato e che i primi servizi vengano lanciati.

In ogni caso, è ragionevole pensare che, magari con qualche ritardo e qualche modifica anche significativa, “un” regolamento verrà approvato e il processo di realizzazione dei servizi cooperativi C-ITS sarà avviato.

Aggiungiamo che, comunque, si tratta solo di un primo passo: il Regolamento attuale non stabilisce nessun obbligo né di installazione sui veicoli né di realizzazione per gli Stati membri; gli attori pubblici e privati restano liberi di decidere se e quando realizzare i servizi o mettere sul mercato i componenti (ricordiamo “en passant”, che l’Italia ha incluso i servizi C-ITS tra le specifiche del DM70 del 2018) ma sono tenuti a seguire le specifiche se li realizzano.

Come però afferma il Regolamento stesso, i migliori risultati in termini di incidenti, congestione ed emissioni di CO2 si otterranno solo da una strategia basata su un mandato (o, aggiungiamo noi, su un accordo vincolante) – almeno per il V2V – che garantisca che tutti i nuovi veicoli siano equipaggiati con sistemi C-ITS.

A questo scopo, “dopo l’adozione di specifiche, sarà presa in considerazione un’iniziativa separata per la diffusione che analizzerà ulteriormente l’efficienza e la proporzionalità di un mandato sulla base del continuo sviluppo del settore C-ITS”.

Possiamo quindi ragionevolmente prevedere che le “connessioni cooperative” saranno parte del nostro futuro prossimo, magari a partire dal prossimo anno: dobbiamo però essere consapevoli dell’importanza del lavoro che rimane da fare per meglio orientare il processo di realizzazione, interagire con le Istituzioni europee e con tutti gli Stakeholder, contribuire a orientare le soluzioni per i problemi aperti e aiutare le realizzazioni nazionali: un ottimo campo di attività per tutti gli interessati e per le Istituzioni, compreso l’Osservatorio presso il MIT di cui si parla in altri articoli.

Connessioni “General Purpose”

Le connessioni “cooperative”, come abbiamo visto, sono utili a tutti i veicoli, inclusi i futuri veicoli autonomi, per ragioni di efficienza e di sicurezza; altre esigenze renderanno sempre più necessarie connessioni di uso generale dei veicoli a diversi fornitori di servizi, al di là delle connessioni attuali “del guidatore e dei passeggeri”.

La necessità di un qualche servizio di connessione è motivata da un ragionamento facilmente condivisibile. Il veicolo, tanto più quanto più sarà “autonomo” nella guida, dovrà essere gestito per diverse necessità: possiamo citare, ad esempio:

  • che il suo “stato corrente” e il suo “comportamento” dovranno essere monitorati e se necessario registrati, anche ai fini della ricostruzione di incidenti;
  • gli ausili remoti alla guida (navigazione, infomobilità, prenotazioni parcheggi e rifornimenti/ricariche, pagamenti e simili) dovranno essere utilizzabili in modo automatico o assistito;
  • il veicolo dovrà poter effettuare chiamate di emergenza;
  • dovranno necessariamente essere possibili tanto la diagnosi remota quanto alcuni interventi di manutenzione e gestione – inclusi gli aggiornamenti del software e – sempre a titolo di esempio – delle mappe stradali;
  • i sistemi di “entertainment/infotainment” di bordo dovranno essere alimentati da dati e contenuti;
  • sarà infine utile (in realtà necessario), per rendere efficiente la gestione e abbassarne i costi, poter effettuare la guida remota (meglio: sorveglianza remota) per riposizionamenti, viaggi a vuoto o viaggi con passeggeri non abilitati alla guida (che, ricordiamo, per i Paesi firmatari della Convenzione diVienna devono essere sempre sorvegliati da un “conducente a bordo o remoto” pronto a intervenire).

Queste funzionalità – necessarie per l’uso generale ed efficace dei veicoli autonomi in qualunque modalità d’uso – richiedono la connessione del veicolo con diversi centri di servizio; tecnicamente vengono realizzati da connessioni “a lunga distanza” di tipo generale e, in molti casi, con possibile esclusione della guida/sorveglianza remota, hanno requisiti – banda, latenza, copertura – che possono essere soddisfatti dalle reti mobili attuali.

Nelle applicazioni con requisiti più stringenti, quali la guida remota, troverà il suo campo di applicazione la telefonia di quinta generazione (5G).

La presenza di una molteplicità di sistemi e servizi interagenti con il veicolo, alcuni dei quali possono influenzarne il comportamento (soprattutto nel caso del veicolo a guida autonoma), ha imposto la ricerca di soluzioni tecniche capaci di permettere contemporaneamente la necessaria efficienza, l’integrazione a bordo senza il ricorso a molteplici apparati e l’adeguato livello di protezione da intromissioni e attacchi esterni (cybersecurity).

La soluzione che sembra oggi favorita vede la connessione del veicolo e delle diverse sue applicazioni attraverso un unico canale sicuro a un unico “server” di terra (visto come un’estensione del veicolo stesso) che a sua volta comunica con tutti i fornitori (autorizzati) di servizi, garantendo la sicurezza.

Questa soluzione, tecnicamente fattibile da oggi, è stata standardizzata (SAE – “Extended Vehicle”) ed è oggetto di discussioni che riguardano la natura e la proprietà del server di terra.

Secondo la prima posizione dei Costruttori, il server – visto come estensione del veicolo stesso – dovrebbe essere “di proprietà” del Costruttore (che si riserverebbe di autorizzare l’accesso a terze parti).

Secondo diverse Associazioni (tra cui la FIA, i manutentori, il mondo assicurativo), la gestione del server e delle autorizzazioni dovrebbe essere “condivisa” per assicurare neutralità e accessibilità.

Questo pare l’unico ostacolo da superare; altri non sembrano così importanti (ad esempio, privacy e proprietà dei dati nel rapporto tra l’utente e i fornitori dei vari servizi sono regolate dal regolamento GDPR).

Conclusioni

Per le connessioni “general purpose” possiamo contare su una evoluzione quasi spontanea, non necessariamente legata – oggi – agli sviluppi del veicolo a guida autonoma ma tale da trovare la piena applicazione con questi veicoli; sarà comunque opportuno seguirne gli sviluppi anche da parte istituzionale, in modo da favorire soluzioni efficienti e condivise, completare e adeguare le Normative tecniche e, ove necessario, la Legislazione.

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