Redéfinir la vitesse et faciliter la transformation dans le cadre de la mobilité urbaine

Vous trouverez ici le résumé d'un article d'une série en cinq parties sur les technologies qui favorisent l'IoT. L'article peut être consulté dans son intégralité sur wevolver.com.

Introduction

Le potentiel de transformation de l'IoT se ressent dans tous les secteurs, mais il est d'autant plus présent dans le domaine de la ville intelligente. Au cœur de la ville intelligente, de plus en plus perçue comme étant un réseau connecté et interconnecté d'objets intelligents, les transports et la mobilité sont essentiels pour atteindre les objectifs de durabilité, de rendement et de sécurité de la ville intelligente. Les progrès attendus quant aux transports et aux systèmes associés dépendent des transferts de données à haute vitesse et à faible latence assurés par la 5G et la 6G.

5G : la révolution de la connectivité

Contrairement à la 4G et aux précédentes générations de normes mobiles qui étaient conçues pour un monde axé principalement sur la technologie mobile, la 5G est conçue pour répondre aux besoins d'un monde qui va au-delà de la technologie mobile, avec des fonctionnalités qui permettent la connexion de dispositifs, d'objets, de machines ou encore de systèmes stratégiques, c'est-à-dire de tout ce qui bénéficie des communications.

Basée sur le multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence (OFDM), la 5G fonctionne d'après les mêmes principes de mise en réseau mobile que la 4G LTE, mais tire parti d'une nouvelle interface radio 5G NR pour améliorer davantage la modulation OFDM afin d'atteindre un degré supérieur de flexibilité et d'évolutivité. Cette capacité, combinée à l'utilisation de plus vastes largeurs de bande par la 5G, notamment les bandes à ondes millimétriques et inférieures à 6 GHz, permet à la 5G d'avoir un débit de l'ordre de plusieurs Gbps (environ 10 à 100 fois plus rapide que la technologie LTE), une faible latence (environ 1 ms) et de plus vastes zones d'application.

La vitesse de la 5G, sa robustesse et sa capacité à permettre des communications massives de type machine (mMTC) renforcent le potentiel et l'impact des technologies transformatives comme l'IoT, l'IA, la réalité augmentée (RA) et la réalité virtuelle (RV).

6G : au-delà de la 5G

La 6G n'est pas encore une norme officielle. Pour l'heure, elle est toujours en phase de recherche. Toutefois, sa forme finale dépassera l'offre 5G actuelle et répondra aux exigences de la prochaine génération d'IoT grâce à des améliorations liées à la vitesse, à la couverture, à l'optimisation du réseau et à la puissance.

En ce qui concerne la vitesse, la 6G devrait tirer parti de fréquences diverses et extrêmement élevées, et de radios incluant des technologies avancées afin de fournir des vitesses de transfert de données qui devraient être 100 fois plus rapides que la vitesse théorique de 20 Gbps actuellement disponible avec la 5G. En ce qui concerne la couverture, des technologies satellites sont actuellement à l'étude pour le déploiement de la 6G. Si la 6G est une réussite, elle pourrait devenir universelle en causant moins d'ennuis de déploiement que ce que l'on connaît actuellement pour le déploiement de la 5G. Elle offrirait également une connectivité fiable aux emplacements les plus reculés dans le monde entier. Avec le besoin croissant d'avoir un bon rendement énergétique des dispositifs et la contrainte majeure de la consommation pour la 5G, il est tout à fait logique que la 6G soit conçue dans un souci de réduction de la consommation.

5G/6G et mobilité

La vitesse de transfert de données accrue, la latence réduite et d'autres fonctionnalités de ces nouvelles normes de communication changent la donne et offrent de nouvelles possibilités dans le secteur de la mobilité, notamment :

1. Solutions basées sur la connectivité à bord des véhicules

2. V2X

3. Véhicules connectés et autonomes

Permettre une infrastructure de transports urbains plus intelligente

La meilleure connectivité et la faible latence fournies par la 5G ont un impact significatif sur l'infrastructure de transports publics et privés. Ces avantages se ressentiront principalement dans les zones urbaines où de meilleures solutions de transports publics permettront de faciliter la mobilité, de réduire les embouteillages et d'améliorer la qualité de l'air.

Planification dynamique des transports et fluidification du trafic

Les véhicules connectés, les arrêts de bus, les routes avec capteurs embarqués, les caméras de surveillance du trafic, etc., pourront tirer parti de la communication véhicule-à-tout de type V2V et V2I (véhicule-à-véhicule et véhicule-à-infrastructure) pour rendre la mobilité urbaine plus efficace.

La connectivité entre les différents modes de transport et les infrastructures fournis par ce système améliorera l'expérience de mobilité des utilisateurs en leur permettant de choisir facilement un mode de transport en fonction de mises à jour en temps quasi-réel de la position et de l'heure d'arrivée estimée, fournies par les arrêts de bus/métros connectés, etc. En se basant sur des données liées à la fréquentation, le système pourrait aussi réacheminer automatiquement les véhicules sur des itinéraires plus empruntés, réduisant ainsi le temps d'attente des utilisateurs et empêchant les problèmes de chiffre d'affaires et d'inefficacité opérationnelle liés à la circulation de véhicules presque vides ou surchargés.

Les véhicules autonomes connectés à la 5G fluidifieront potentiellement le trafic en réduisant les erreurs humaines, et les voitures seront programmées pour quitter les zones urbaines en cas d'inutilisation. Leur existence pourrait aussi améliorer le covoiturage, ce qui réduirait davantage le nombre de voitures sur les routes et donc les embouteillages.

Toutes ces fonctionnalités et applications se combineront pour éviter les ralentissements, contribuer à la fluidification du trafic et offrir aux utilisateurs un système de transports plus rentable et plus fiable.

Sécurité et transparence accrues

La connectivité à bord des véhicules et la communication V2X améliorera la sécurité dans les véhicules et sur la route. La capacité des véhicules à parler à tout ce qui les entoure améliorera la sécurité des conducteurs et des autres usagers de la route, des piétons aux cyclistes, en renforçant les alertes et en ajoutant des systèmes de freinage d'urgence. Les véhicules pourraient ainsi communiquer les uns avec les autres, ainsi qu'avec des capteurs placés sur les routes, les poteaux, etc., pour partager des informations permettant de faire respecter les limitations de vitesse. Les données environnementales ayant un impact sur le trajet, comme les alertes liées au mauvais état des routes, aux accidents ou à d'autres urgences, seront également partagées, ce qui permettra aux véhicules de changer automatiquement d'itinéraire et d'aller aider d'autres conducteurs en cas de besoin. Les fonctionnalités comme le signalement automatique en temps réel aux services d'urgence entraîneront des délais de réponse plus rapides et une réduction du nombre de décès liés aux accidents. [1]

Résumé

Le développement et le déploiement de la 5G et de la 6G stimuleront de nouvelles méthodes de connectivité pour le transport à toutes les échelles et offriront des options de transport plus sûres, plus rentables et plus durables. Les défis liés à l'innovation, notamment la sécurité, la confidentialité et les réglementations gouvernementales, doivent être relevés à la fois par les ingénieurs en conception et les organismes gouvernementaux pour veiller à ce que le potentiel des transports connectés soit pleinement exploité.

L'article peut être consulté dans son intégralité sur wevolver.com.

Références

1. Monserrat JF, Diehl A, Bellas Lamas C, Sultan S. Envisioning 5G-Enabled Transport.

2. Grijpink F, Härlin T, Lung H, Ménard A. Cutting through the 5G hype: Survey shows telcos' nuanced views.