Progetto 5G-CARMEN 
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Per la foto di sfondo, photo credit www.ladige.it
Il progetto 5G-CARMEN rappresenta un passo concreto nella direzione di un futuro dove le auto saranno senza conducente, e si appoggia sul recente dispiegamento delle prime reti cellulari basate sul 5G e alle tecnologie 3GPP per la comunicazione V2V (Veicolo a Veicolo) per raggiungere questo importante obiettivo (si veda “Strade & Autostrade” n° 155 Settembre/Ottobre 2022 a pag. 162 con https://www.stradeeautostrade.it/its-smart-road/lautostrada-del-futuro-da-analogica-a-digitale/).
Grazie a questa evoluzione tecnologica, nota come C-V2X (Cellular Vehicle-to-Everything), i veicoli saranno in grado di ricevere e inviare quantità di dati relativi agli ambienti circostanti sempre maggiori, potranno scambiare informazioni con ritardi sempre più contenuti, ottenendo così una visione di insieme più ricca ed estesa dello scenario in cui si muovono, e una maggiore rapidità nel reagire ad eventuali eventi critici e potenzialmente dannosi.
5G-CARMEN fa parte del 5G Public Private Partnership (5GPPP) finanziato dalla Comunità Europea nell’ambito del Programma Quadro Horizon 2020.
Lo scopo del progetto è di sviluppare e testare soluzioni CCAM basate sul 5G in un corridoio autostradale, quello del Brennero, che porta da Bologna a Monaco di Baviera.
Questo corridoio autostradale è stato selezionato in quanto costituisce, con 80.000 passeggeri giornalieri di media, una fondamentale arteria stradale transeuropea.
Alcune infrastrutture telematiche, basate sulle nuove tecnologie 5G, sono in corso di realizzazione lungo questa tratta per permettere il testing delle funzionalità previste dal progetto e la sperimentazione di alcuni specifici casi d’uso di guida autonoma.
Il Consorzio di 5G-CARMEN è formato da 25 partner, responsabili per lo svolgimento di diverse attività sia tecniche, sia di analisi dei potenziali impatti sociali ed economici.
Di questi partner fanno parte grandi Società che operano nei settori dell’automobilismo e della telefonia, come ad esempio FCA e BMW, Telecom Italia e Deutsche Telekom, Nokia e Qualcomm, e la Società concessionaria della Autostrada A22 Autostrada del Brennero SpA.
Tra gli altri partner sono presenti anche Istituti di ricerca, come le Università di Bolzano e Politecnica de Valencia, l’Associazione P.I.I.U. e alcune Piccole e Medie Imprese. La gestione del Consorzio è affidata alla Fondazione Bruno Kessler.
5G-CARMEN ha una serie di obiettivi formali da raggiungere: la raccolta dei requisiti di sistema necessari per le particolari caratteristiche del Brennero e lo sviluppo e testing di un sistema 5G in grado di integrarli.
Oltre a questo, ha l’obiettivo di sviluppare e applicare metodologie di impatto sociale ed economico nonché di coinvolgere terze parti – in particolare PMI – tramite strategie di comunicazione e disseminazione dei risultati.
Le attività del progetto sono iniziate il 1° Novembre 2018; con una durata complessiva di 36 mesi, il completamento del progetto è previsto per la fine di Ottobre 2021.
In parallelo, il Governo italiano ha approvato un Decreto Legge a Marzo 2018 che consente la sperimentazione di tecnologie 5G sul sistema dei trasporti nazionale e il Governo tedesco ha già varato una Legge simile nel Giugno 2017.
5G-CARMEN ha identificato quattro possibili casi d’uso, che verranno sperimentati nel tratto autostradale, in particolare nelle tratte di confine del Passo del Brennero tra Italia e Austria e a Kufstein tra Austria e Germania.
Sono scenari che permetteranno di aumentare la sicurezza stradale, garantendo una maggiore sicurezza nell’esecuzione di manovre pericolose (scenario di Cooperative Maneuvering) e una conoscenza preventiva di eventuali criticità presenti nel tratto autostradale che deve essere attraversato (scenario di Situation Awareness).
Uno scenario sarà dedicato ad aumentare la sostenibilità della mobilità su ruota, suggerendo comportamenti di guida virtuosi in funzione delle caratteristiche ambientali e di traffico del tratto autostradale percorso, e della eventuale disponibilità sul veicolo di sistemi a trazione ibrida (scenario Green Driving).
Uno scenario infine sarà destinato a migliorare l’esperienza a bordo dei passeggeri, permettendo una migliore fruizione dei contenuti multimediali in movimento grazie a sistemi predittivi della qualità di rete (scenario Video Streaming).
Per ognuno di questi scenari, il progetto ha individuato le componenti tecnologiche e di comunicazione, le architetture di rete e le piattaforme di servizio da dispiegare, prestando una particolare attenzione alle tematiche legate all’interoperabilità tra i diversi operatori, alla sicurezza e al trattamento dei dati raccolti durante la sperimentazione.
Elemento chiave per il supporto di questi scenari è la tecnologia C-V2X, introdotta dall’Ente di standardizzazione 3GPP nella versione 14 delle sue specifiche, e supporta varie interfacce di comunicazione tra cui:
- interfaccia PC5 per comunicazione da veicolo a veicolo (V2V), da veicolo a infrastruttura (V2I) e da veicolo a pedone (V2P);
- interfaccia utente per la comunicazione veicolo-rete (V2N).
L’interfaccia PC5 supporta la comunicazione diretta in prossimità del dispositivo, ideale per l’uso in casi a bassa latenza per garantire sicurezza di base, manovre cooperative, condivisione di informazioni con l’ambiente immediatamente circostante, e così via.
L’interfaccia Uu supporta la comunicazione tra il veicolo e la rete cellulare esistente e l’infrastruttura informatica globale: questo tipo di comunicazione è utile per trasferire messaggi su un’area geografica più ampia, estendendo la consapevolezza del veicolo oltre le proprie immediate vicinanze ed ampliandola con informazioni e servizi disponibili in rete.
Pertanto, la comunicazione tramite l’interfaccia PC5 e l’interfaccia Uu risultano complementari. 5G Carmen utilizzerà le ultime reti cellulari basate su 5G per l’interfaccia Uu.
5G-CARMEN ha definito un piano di dispiegamento per i quattro scenari d’uso previsti dal progetto che inizierà nel 2020, per portare alla realizzazione delle campagne di test nel 2021.
I test pilota avverranno inizialmente in ambito locale, nei pressi di Monaco in Germania, e nei pressi di Trento e Modena in Italia, per poi spostarsi nelle tratte di confine del passo del Brennero e a Kufstein, dove verranno affrontate le problematiche relative alla continuità del servizio nel passaggio da una rete nazionale all’altra.
Oltre a 5G-CARMEN, attualmente ci sono diverse iniziative in ambito europeo con obiettivi simili nel campo del CCAM. Il programma europeo 5G-PPP include altri progetti finalizzati allo sviluppo di tecnologie 5G per la guida senza conducente, come 5G-MOBIX o 5GCroCo, con cui 5G-CARMEN mantiene strette interazioni.
Questi progetti sono in alcuni casi simili a 5G-CARMEN e hanno luogo anch’essi in corridoi autostradali europei internazionali. In molti casi, le attività sono centrate sui tratti di confine tra Nazioni, per investigare soluzioni che permettano di garantire la continuità dei servizi CCAM sul territorio europeo.
L’evoluzione del CCAM è un argomento di attualità che viene discusso in vari eventi nel mondo, dedicati al 5G, agli Intelligent Transport Systems ed all’Internet of Things.
Questi eventi costituiscono una grande opportunità per mettere in contatto progetti come 5G-CARMEN con Esperti e altri soggetti interessati a questi temi.
Nel suo primo anno di vita è stato presente in alcuni dei più importanti eventi in questo campo: all’EUCNC di Valencia, ove è stato premiato per il Best Booth della Conferenza, ha presentato un booth all’EUCAD 2019 e al Future Mobility Expoforum e ha rilasciato presentazioni anche – tra gli altri – all’ITS World Congress 2019, al MobiHoc 2019 e al BrennerLEC.
5G-CARMEN è presente sul web con profili social su Twitter (@5g_carmen) e Linkedin e con un sito dedicato (https://www.5gcarmen.eu) che contiene informazioni aggiuntive sul progetto, un video promozionale, indicazioni sulle principali novità ed eventi legati allo stesso e la possibilità di iscriversi ad una newsletter con cui restare aggiornati su tutte le attività e gli sviluppi in corso.
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