5G IoT und die Zukunft des vernetzten Fahrzeugs

Die 5G-Technologie im Automobilbereich ist heute auf dem Vormarsch, mit dem Vormarsch von Technologien im Fahrzeug, IoT-Innovationen und dem Einsatz von Hochgeschwindigkeitsnetzwerken. Es gibt einige entscheidende Gründe für die Entwicklung dieser Technologien und warum das 5G-Auto bald kommen könnte. 

Die Forschung könnte Sie überraschen. Wie oft verursachen fahrzeugbezogene Probleme wie platte Reifen, Lenkungsausfälle oder Bremsversagen Verkehrs- und Autobahnunfälle? Laut Forschung von U.S. DOT (United States Department of Transportation) werden etwa 94 % aller Autounfälle durch menschliches Versagen verursacht. Nur 2 % der Unfälle sind die Folge von mechanischem Versagen. Wenn man die Daten weiter aufschlüsselt, stellt man fest, dass einer von vier Todesfällen auf überhöhte Geschwindigkeit zurückzuführen ist. Die Statistiken sind erschreckend und zeigen, dass ein Viertel aller Todesfälle im Straßenverkehr und die meisten Verkehrsunfälle vollständig vermeidbar sind. Vernetzte Fahrzeuge werden daher die Verkehrssicherheit grundlegend verändern.

Vermeidbare Unfälle sind die schlechte Nachricht. Die gute Nachricht ist, dass wir endlich in der Lage sind, etwas dagegen zu tun. Der Einsatz von 5G-Netzen Mobilfunk und anderen neuen Technologien verspricht, selbstfahrende Autos Realität werden zu lassen, und zwar schneller, als die meisten Menschen denken. In diesem Artikel schauen wir uns an, wie Städte sich anpassen, um vernetzte Fahrzeugtechnologie und autonomes Fahren zu ermöglichen, wie die Technologie aussieht und wann wir den Rollout der ersten selbstfahrenden Autos sehen könnten. Lassen Sie uns die Zukunft von 5G, IoT und Automobilanwendungen erkunden.
 

Vernetzte vs. Autonome Fahrzeuge: Wie unterscheiden sie sich?

Es ist wichtig, zwischen einem vernetzten Fahrzeug und einem autonomen Fahrzeug zu unterscheiden. Ein vernetztes Fahrzeug ist eines, das Informationen von einer externen Quelle empfangen und/oder sich mit dem Mobiltelefon des Kunden verbinden kann. Vernetzte Fahrzeuge sind bereits heute üblich. Zum Beispiel ist das Navigationssystem eines Autos mit dem GPS-Netzwerk verbunden. Im Falle von Verkehr oder anderen Störungen auf der Straße kann das Navigationssystem eine neue Route planen, um diese Hindernisse zu umgehen.

Die nächste Phase des vernetzten Fahrzeugs wird der Fortschritt in V2X, wobei X ein Fußgänger oder ein Verkehrsmanagementsystem an einer Kreuzung sein kann. V2X, auch bekannt als Vehicle-to-Everything, ist der ultimative Fortschritt bei vernetzten Fahrzeugen, der das automatische Bremsen von Fahrzeugen unterstützt, um Verkehrsunfälle zu vermeiden. 

OnStar ist ein weiteres gutes Beispiel für ein vernetztes Fahrzeug. Im Falle eines Notfalls kann sich der Fahrer mit einer Notrufzentrale verbinden, die einen Abschleppwagen schickt oder einen Rettungsdienst entsendet. Was die Verbindung mit dem Mobiltelefon betrifft, so erlauben viele Autohersteller dem Fahrer bereits, sein Mobiltelefon mit dem Auto zu synchronisieren, um Apps zu nutzen, Musik abzuspielen oder die Spracherkennung zu aktivieren.

OnStar und GPS sind zwar hilfreiche Dienste, aber sie beruhen auf Technologien, die Jahrzehnte alt sind. Selbst die Verbindung eines Smartphones mit dem Armaturenbrett eines Autos ist im Großen und Ganzen nicht besonders aufregend. Die nächste Generation von vernetzten Fahrzeugen wird so viel mehr können. 5G-Autos werden sich mit 5G-Netzwerken verbinden, was nicht nur ultraschnelle Kommunikation mit geringer Latenz ermöglicht, sondern auch die Kommunikation untereinander. Zum Beispiel können zwei mit 5G verbundene Autos, die auf ein Stoppschild zukommen, im Voraus vereinbaren, wer zuerst durchfährt, und so das Problem lösen, dass selbstfahrende Autos mit der aktuellen Technologie dazu neigen, bei Stoppzeichen.

Wie wir sehen können, ist ein vernetztes Fahrzeug nicht unbedingt ein autonomes Fahrzeug. Die Technologie des vernetzten Fahrzeugs bezieht sich auf V2X-Fortschritte. Ein autonomes Fahrzeug ist der nächste Schritt, bei dem das Auto das Fahren übernimmt, und es wird sich letztlich auf die Integration von 5G-Technologie in Automobilsysteme stützen. Einige der allerersten selbstfahrenden Autos waren keine vernetzten Fahrzeuge. Sie verließen sich auf Radar und geplante Routen, um auf den Straßen zu navigieren. In Zukunft werden jedoch die meisten selbstfahrenden Autos vernetzt sein, da es eine Vielzahl von Vorteilen für relativ geringe Kosten gibt.
 

Die heutige Technologie ermöglicht die Zukunft der autonomen Fahrzeuge

Das Versprechen von vollständig autonomen Fahrzeugen erfordert eine 5G-Hochgeschwindigkeitsverbindung für Tausende von Autos gleichzeitig in einem Stadtzentrum. Während 4G eine enorme Verbesserung gegenüber 3G darstellt und für die meisten IoT-Anwendungen heute gut geeignet ist, benötigen echte autonome Fahrzeuge eine höhere Bandbreite und geringere Latenz. Zu diesem Zweck sind viele Städte in Amerika, insbesondere größere Städte wie Los Angeles und New York, dabei ihre 5G-Abdeckung zu erweitern. Während diese Netzwerke nicht immer installiert werden, um insbesondere autonomen Fahrzeugen zu nutzen, werden 5G-Autos in der Lage sein, sich mit den neuen Netzwerken zu verbinden und die Vorteile dieser Infrastruktur zu nutzen.

Intelligenter Geschwindigkeitsassistent (ISA) ist eine interessante Technologie, die wahrscheinlich eine Rolle bei der Entwicklung des autonomen Fahrzeugs spielen wird. Bei ISA ermittelt ein GPS-System die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und gleicht diese dann mit einer Karte mit bekannten Geschwindigkeitsbegrenzungen ab. Falls das Auto die Geschwindigkeitsbegrenzung überschreitet, kann das ISA-System den Fahrer warnen oder möglicherweise (je nachdem, wie ISA eingestellt ist) sogar das Fahrzeug abbremsen. In Bezug auf autonome Fahrzeuge wird eine Karte mit eingearbeiteten Geschwindigkeitsbegrenzungen unerlässlich sein. Während maschinelles Lernen und KI selbstfahrende Autos in die Lage versetzen werden, Schilder mit Geschwindigkeitsbegrenzungen zu lesen, sind die Schilder möglicherweise nicht häufig genug, um das Fahrzeug zu informieren. In manchen Kleinstädten gibt es nur sehr wenige Schilder, und an anderen Orten können Schilder verunstaltet sein oder fehlen.

Eine weitere interessante Technologie, die bereits in heutigen Autos eingesetzt wird, wie BMWist der Fahrspurassistent. Ein Auto kann mithilfe von GPS-Daten, Kameras und/oder Radar die Position des Fahrzeugs auf der Straße bestimmen und es in der entsprechenden Spur halten. Diese Technologie wird weiter verfeinert und wird eines Tages zu einem autonomen Auto führen, das bei jeder Geschwindigkeit und unter allen Fahrbedingungen in seiner Spur bleiben kann. Ausgereiftes spurtreues Fahren wird den Tempomat wie ein gut trainiertes Pferd aussehen lassen, das immer mit der gleichen Geschwindigkeit trabt.

In der Zwischenzeit werden die Weichen für die Integration von 5G in Automobilanwendungen gestellt und die Technologie für vernetzte Fahrzeuge wird bereits heute eingesetzt. Wie im Blog-Beitrag beschrieben, Was ist Connected Vehicle Technology und was sind die AnwendungsfälleDigi arbeitet mit Verkehrsministerien und Intelligent Transportation Systems (ITS)-Gruppen zusammen, um die geschäftskritische Kommunikationsinfrastruktur für vernetzte Fahrzeuge schon heute zu installieren, damit intelligente Städte für morgen gerüstet sind. (Kontakt für zusätzliche Informationen).
 

Wie 5G das autonome Fahren ermöglichen wird

Wie wir bereits besprochen haben, ist eines der Hauptmerkmale von 5G, dass es Autos erlauben wird, miteinander zu kommunizieren. Dies eröffnet die Möglichkeit der gemeinsamen Nutzung von Daten, von der aktuellen Geschwindigkeit und dem Zielort bis hin zu früheren Straßenbedingungen. Ein Auto, das in eine Richtung fährt, wird automatisch Daten mit einem Auto teilen, das in die entgegengesetzte Richtung fährt.

Autos werden sich an Ampeln und Stoppschildern koordinieren. Autofahrer, die rote Ampeln überfahren, werden der Vergangenheit angehören. Langfristig, d. h. in einigen Jahrzehnten, könnten Ampeln und Stoppschilder ganz entfallen, da fahrerlose Autos ihre Aktionen ohne ein Schild oder Signal koordinieren können. Verkehrsstaus werden reduziert oder eliminiert, da selbstfahrende Autos näher aneinander fahren können. Außerdem werden autonome Autos nicht langsamer, um zu drängeln.

5G-Autos werden auch die Signale empfangen, die von 5G-Telefonen in den Taschen von Fußgängern gesendet werden. Auf diese Weise können autonome Autos vermeiden, Menschen an Fußgängerüberwegen oder Kreuzungen anzufahren. Selbst für den Fall, dass das Radar und die Kameras eines Autos eine Person nicht erkennen können, werden sie das Signal von deren Telefon erkennen. 5G-fähige autonome Autos werden auch in der Lage sein, sich mit dem städtischen intelligentes Stromnetz Netzwerk, um verfügbare Parkplätze zu finden, auf Dienstleistungen zuzugreifen und andere Vorteile zu nutzen, die wir uns vielleicht noch nicht vorstellen können. Vielleicht werden zum Beispiel Schulbusse, Baufahrzeuge und Krankenwagen ihre Standorte senden, damit selbstfahrende Autos ihren Kurs umleiten können.
 

5G-Fahrzeuge werden kommen, aber wann?

Wie wir festgestellt haben, ist ein wichtiger Teil der Ermöglichung des autonomen Fahrens der Ausbau des 5G-Netzes. Einer der Nebeneffekte des Corona-Virus ist, dass mehr Menschen von zu Hause aus arbeiten und die Nachfrage nach Bandbreite entsprechend gestiegen ist. Verizon, zum Beispiel, stellte einen 75 % Anstieg in der Bandbreitennutzung. Diese enorme Nachfragespitze könnte dazu führen, dass 5G deutlich schneller ausgebaut wird, als es sonst der Fall gewesen wäre. Ein solcher Ausbau wird die Grundlage für autonome Fahrzeuge schaffen.

In Bezug auf die tatsächlichen Zahlen, Business Insider schätzt, dass es bis 2025 77 Millionen vernetzte Autos geben wird. Für vollständig autonome oder teilautonome Fahrzeuge liegt die Zahl bei 14 Millionen bis 2025. Das hört sich vielleicht nicht nach viel an, aber wenn die Technologie erst einmal zuverlässig und kostengünstig ist, könnte sie in großem Stil durchstarten. Das Marktwachstum von 14 Millionen auf 100 Millionen könnte die gleiche Zeitspanne in Anspruch nehmen, wie es von 1 auf 14 Millionen dauerte.

GM arbeitet bereits hart an der Entwicklung autonomer Fahrzeugtechnologie. Im Jahr 2016 gaben sie mehr als 1 Milliarde Dollar aus, um Kreuzfahrt-Automation erwerbenein Startup für selbstfahrende Autos. Seitdem hat Cruise eine zusätzliches Kapital und GM scheint fest entschlossen, das selbstfahrende Auto Realität werden zu lassen.

Der Übergang zu selbstfahrenden Autos wird nicht über Nacht erfolgen, sondern schrittweise. Wir haben bereits Spurassistenten und andere Technologien, die die Kontrolle über das Auto in den speziellen Situationen übernehmen, in denen sie Leben retten können.

Mit der Zeit werden sich diese Technologien verbessern, neue Technologien werden eingeführt und allmählich werden Autos mehr und mehr das Fahren übernehmen. Irgendwann wird es ein Auto geben, das ohne Lenkrad produziert wird. Es kann Einschränkungen geben. Zum Beispiel kann es nur in bestimmten Städten oder an klaren Tagen fahren. Aber das Auto ohne Lenkrad wird ein Zeichen dafür sein, dass wir uns einer vollständig autonomen Zukunft nähern.

Digi ist ein führendes Unternehmen im Bereich der Mobilfunk Technologie. Setzen Sie sich mit uns in Verbindung, um mehr über die Unterstützung Ihrer Intelligent Transportation Systems-Projekte zu erfahren oder um ein Gespräch über die Anforderungen an das Verkehrsmanagement und die Kommunikation mit vernetzten Fahrzeugen zu beginnen.