Ein vernetztes Fahrzeug ist ein Fahrzeug, das in der Lage ist, sich über drahtlose Netzwerke mit Geräten in der Nähe zu verbinden. Vernetzte Fahrzeuge sind ein wichtiger Faktor für den Fortschritt von IoT. Die Anwendungsfälle reichen von vernetzten Unterhaltungssystemen, die mit dem Mobiltelefon des Fahrers verbunden sind, bis hin zu mit dem Internet verbundenen Fahrzeugen, die bidirektional mit anderen Fahrzeugen, mobilen Geräten und städtischen Kreuzungen kommunizieren können.
Das vernetzte Fahrzeug ist eine Technologie des Internets der Dinge (IoT) mit weitreichenden Auswirkungen. Wie wir in unserem Blog-Beitrag Sicherheitstrends im Verkehrsmanagement beschrieben haben, ist die Technologie des vernetzten Fahrzeugs Teil der Regierungsinitiative Intelligente Verkehrssysteme, und es gibt heute viele aktive Versuche auf der ganzen Welt.
Einer der Hauptanwendungsfälle für das Auto IoT ist die Sicherheit durch die schnelle Kommunikation von Fahrzeug zu Fahrzeug und von Fahrzeug zu straßenseitiger Einheit (auch bekannt als V2X). Es gibt aber auch viele andere Beispiele für vernetzte Fahrzeugtechnologien im Bereich der Automobiltechnik IoT , die wir näher betrachten werden.
Wie funktioniert das vernetzte Fahrzeug?
Vernetzte Fahrzeuge stellen eine Verbindung zu einem Netzwerk her, um eine bidirektionale Kommunikation zwischen Fahrzeugen (Pkw, Lkw, Busse und Züge) und anderen Fahrzeugen, mobilen Geräten und der Infrastruktur zu ermöglichen, damit wichtige Mitteilungen und Ereignisse ausgelöst werden können. Im Falle des Stadtverkehrs und der Kreuzungssicherheit kann diese Kommunikation beispielsweise dazu führen, dass Fahrzeuge, die mit Connected-Vehicle-Technologie ausgestattet sind, kontinuierlich ihren Standort mitteilen und Informationen nahezu in Echtzeit erhalten, die eine automatische Reaktion auslösen.
Die Faktenblatt für vernetzte Fahrzeuge liefert eine prägnante, leicht verständliche Beschreibung:
Autos, LKWs, Busse und andere Fahrzeuge werden in der Lage sein, mit fahrzeuginternen oder nachgerüsteten Geräten miteinander zu "sprechen", die kontinuierlich wichtige Sicherheits- und Mobilitätsinformationen miteinander austauschen. Vernetzte Fahrzeuge können auch drahtlose Kommunikation nutzen, um mit Verkehrssignalen, Arbeitszonen, Mautstellen, Schulzonen und anderen Arten von Infrastruktur zu kommunizieren. Die übermittelten Fahrzeuginformationen sind anonym, sodass Fahrzeuge nicht verfolgt werden können und das System sicher vor Manipulationen ist.
Diese Kommunikationen haben eine Reihe von Auswirkungen, die wir als nächstes besprechen werden.
Beispiele für vernetzte Fahrzeuge im Einsatz in der IoT
Da die Fahrzeuge immer ausgefeilter und vernetzter werden, sind sie heute mit immer ausgefeilteren Netzen mit hoher Bandbreite verbunden, um eine Reihe von Funktionen zu ermöglichen. So ermöglicht beispielsweise die Website IoT eine Hochgeschwindigkeitskommunikation von Fahrzeug zu Fahrzeug und von Fahrzeug zu Infrastruktur, um die folgenden Ergebnisse zu erzielen, von denen viele heute schon möglich sind:
- Adaptiver Tempomat
- Automatische Routenplanung auf Basis von Echtzeitbedingungen
- Verkehr wird vom Stau weg umgeleitet
- Automatisch aktualisierte Straßenbeschilderung, um Verkehr oder Bedingungen zu melden
- Kommunikation mit den Fahrern, um sie über Unfallstellen oder Geisterfahrer zu informieren
- Automatische Fahrzeugbremsung zur Vermeidung von Kollisionen (in Erprobung)
- Autonome und teilautonome Fahrzeugsteuerung (in Erprobung)
GPS ist ein Beispiel für eine Technologie, die vernetzte Fahrzeuge unterstützt, da das GPS-Netz es einem Auto ermöglicht, eine Route zu planen und dabei die aktuellen Verkehrsbedingungen zu berücksichtigen, um Staus zu vermeiden. Die Komplexität von GPS und seine Nutzung durch vernetzte Fahrzeuge wird sich mit Netzwerken mit niedrigeren Latenzzeiten und dem Fortschritt der vernetzten Fahrzeugtechnologie weiterentwickeln.
OnStar ist ein weiteres Beispiel, bei dem ein Auto mit einem OnStar-Vertreter verbunden ist, so dass der Fahrer bei Bedarf Hilfe erhalten kann. Heute werden vernetzte Fahrzeuge mit 4G-Empfängern ausgestattet, um einen Hotspot im Fahrzeug zu schaffen.
Dies sind nur einige Beispiele dafür, wie vernetzte Fahrzeuge heute in die Netze intelligenter Städte integriert werden und die Entwicklung der für das autonome Fahren erforderlichen hochentwickelten Kommunikation unterstützen.
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Wie werden sich 5G-Netze auf die Technologie für vernetzte Fahrzeuge auswirken?
Bald werden vernetzte Fahrzeuge mit 5G-Empfängern und -Sendern gebaut werden. Ein 5G-Modul wird es vernetzten Fahrzeugen ermöglichen, nahezu in Echtzeit miteinander zu kommunizieren.
Ein einfaches Beispiel: Zwei Autos, die in entgegengesetzte Richtungen fahren, könnten sich über den Straßenzustand austauschen, je nachdem, wo sie gerade gewesen sind. Einer der interessantesten Anwendungsfälle von IoT ist, dass vernetzte Fahrzeuge Daten über ihr Fahrverhalten übermitteln können. Ein Beispiel:
- Selbstfahrende Autos werden ihre Position kommunizieren, was ihnen ein sicheres Nebeneinanderfahren sowie das Zusammenführen bei hohen Geschwindigkeiten ermöglicht.
- Vernetzte Fahrzeuge werden an Ampeln und Stoppschildern kommunizieren, um festzustellen, welches Fahrzeug Vorfahrt hat.
- Ein Fahrzeug wird auch in der Lage sein, sich mit dem Netzwerk einer Stadt zu verbinden, um einen Parkplatz zu finden, ein Geschäft oder einen Wohnort zu lokalisieren oder Bereiche mit Baustellen oder Staus zu vermeiden.
- Am wichtigsten ist, dass die drastische Reduzierung der Latenzzeit den Hauptgrund für die vernetzte Fahrzeugtechnologie ermöglicht, nämlich die Vermeidung von Unfällen und Kollisionen, vor allem an städtischen Kreuzungen.
Wie Tesla gezeigt hat, kommen selbstfahrende Autos im Allgemeinen auf Autobahnen und anderen Straßen ohne komplexe Hindernisse gut zurecht. Allerdings können autonome Fahrzeuge heute nicht sicher durch schwierige Kreuzungen und andere hindernisreiche Bereiche in dichten Städten navigieren. Mit genügend Sensoren und Kameras und der Hochgeschwindigkeits-Kommunikation mit geringer Latenz, die 5G-Netzwerke bieten werden, wird das zukünftige IoT Auto in der Lage sein, sicher durch diese schwierigen Bereiche zu navigieren.
Interne On-Board Use Cases für Connected Vehicle Technology
Intern ist ein vernetztes Fahrzeug darauf ausgelegt, sich mit dem Smartphone des Fahrers oder Beifahrers zu verbinden, um die Funktionalität über das Abspielen von Musik oder das Weiterleiten eines Telefonats über die Autolautsprecher hinaus erheblich zu erweitern.
Zum Beispiel:
- Das vernetzte Fahrzeug kann mit einem Smartphone ein- oder ausgeschaltet werden.
- Das Fahrzeug kann Diagnosedaten austauschen und den Besitzer an anstehende Wartungsarbeiten, wie z. B. einen Ölwechsel, erinnern.
- Falls das Fahrzeug gestohlen wird, kann es seinen Standort mitteilen.
- Der Besitzer kann über eine App die Scheinwerfer auf dem Parkplatz blinken lassen, damit das Auto auffällt.
Es gibt viele interessante Möglichkeiten für ein vernetztes Fahrzeug, und wir fangen gerade erst an, sie zu erforschen.
Das Kommunikations-Backbone für das vernetzte Fahrzeug
Die Infrastruktur zur Unterstützung von Smart-City- und Automobil-Initiativen wie Intelligent Transportation Systems (ITS) IoT wird dazu beitragen, dass vernetzte Fahrzeugsysteme ihr volles Potenzial entfalten können. Heute verwenden diese Systeme Sensoren, Kameras und RFID-Lesegeräte zur Überwachung von Kreuzungen und Straßen, um Staus zu erkennen, den Verkehr automatisch umzuleiten, Entfernungen zu verschiedenen Zielen zu ermitteln und die Beschilderung zu aktualisieren. Auch die öffentliche Sicherheit wird sich verbessern, da die Kreuzungen für Fußgänger und Radfahrer sicherer werden und die adaptive Verkehrsbeleuchtung es den Rettungskräften ermöglicht, schneller zum Unfallort zu gelangen.
Mit der Weiterentwicklung von Netzwerken und der Verbesserung der KI-Fähigkeiten werden sich auch die Fähigkeiten von Verkehrsmanagementsystemen weiterentwickeln. Sie werden beispielsweise in der Lage sein, den Verkehr in Echtzeit zu überwachen und historische Daten zu nutzen, um zu erkennen, wo ein Verkehrsstau wahrscheinlich ist, bevor er entsteht. Smart Cities setzen diese Systeme ein, weil sie heute exzellente Verkehrsmanagement-Fähigkeiten bieten und in Zukunft auch anspruchsvollere Funktionen für vernetzte Fahrzeuge.
Heute stellen die Router von Digi Mobilfunk die geschäftskritische Kommunikation für diese Einsätze bereit, wobei zu diesem Zeitpunkt über 20.000 Kreuzungen installiert sind. Mit Gigabit-Ethernet-Geschwindigkeiten, mehreren Ports und Rechenleistung, Digi-Transport-Router sind IoT Lösungen, die die erforderliche Geschwindigkeit, Rechenleistung und Konnektivität bieten, um die gesamte Bandbreite an Geräten zu verwalten, die in den komplexen Verkehrsmanagementszenarien von heute zum Einsatz kommen, und gleichzeitig den Weg für die Zukunft des vernetzten Fahrzeugs ebnen.
Am wichtigsten ist, dass Städte diese Systeme schon heute einsetzen können, um die Effektivität ihres gesamten Verkehrsmanagementsystems drastisch zu verbessern, während Reduzierung der Kosten und Komplexität ihrer Infrastruktur und bereiten sich auf die nächste Generation von vernetzten Fahrzeugen vor.
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