Ridefinire la velocità e facilitare la trasformazione nella mobilità urbana

Questo è il riassunto di un articolo di una serie in cinque parti sulle tecnologie per l'implementazione di IoT. L'articolo completo è pubblicato su wevolver.com.

Introduzione

Il potenziale di trasformazione di IoT si avverte in tutti i settori, ma uno dei principali beneficiari è la città intelligente. Vista la crescente percezione della città intelligente come una rete connessa e interconnessa di oggetti intelligenti, per raggiungere gli obiettivi di sostenibilità, efficienza e sicurezza della città intelligente il trasporto e la mobilità giocano un ruolo fondamentale. I progressi attesi nei sistemi di trasporto e di quelli correlati dipendono dal trasferimento dei dati ad alta velocità e bassa latenza offerto dal 5G e dal 6G.

5G: la rivoluzione della connettività

Diversamente dal 4G e dalle generazioni precedenti degli standard progettati per un mondo incentrato prima di tutto sui cellulari, il 5G è studiato per soddisfare le esigenze di un mondo oltre i cellulari, con funzioni che consentono la connessione di dispositivi, oggetti, macchine, sistemi mission-critical - essenzialmente tutto ciò che trae beneficio dalle comunicazioni.

Basato sul multiplexing a divisione di frequenza ortogonale (OFDM), il 5G opera su principi di rete mobile simili a quelli del 4G LTE, ma sfrutta una nuova interfaccia aerea 5G NR per migliorare ulteriormente la modulazione OFDM e raggiungere un maggior grado di flessibilità e scalabilità. Questa capacità, combinata con l'uso da parte del 5G di larghezze di banda più ampie, comprese quelle sub-6 GHz e mmWave, gli permette un throughput multi-Gbps (circa 10-100 volte più veloce dell'LTE), una bassa latenza (circa 1 ms) e aree di applicazione più ampie.

La velocità, la robustezza e la capacità del 5G di rendere possibili comunicazioni massive di tipo macchina (mMTC) aumentano il potenziale e l'impatto di tecnologie di trasformazione come IoT, IA, realtà aumentata (AR) e realtà virtuale (VR).

6G: oltre il 5G

Il 6G non è ancora uno standard ufficiale ed è solo nella prima fase di ricerca. Tuttavia, la sua forma finale supererà l'attuale offerta 5G e soddisferà le esigenze della prossima generazione di IoT migliorando velocità, copertura, ottimizzazione della rete e potenza.

In merito alla velocità, si prevede che il 6G sfrutterà l'uso di frequenze estremamente alte e diverse e che le radio avranno tecnologie avanzate per fornire velocità dei dati che dovrebbero essere nell'ordine di 100 volte quella teorica attuale di 20 Gbps disponibile con il 5G. Per la copertura, si stanno studiando tecnologie satellitari per l'implementazione del 6G. Se avranno successo, il 6G potrebbe diventare universale e avrebbe meno problemi di implementazione rispetto a quanto si sta verificando con il 5G. Inoltre, la connettività sarebbe affidabile anche per le località più remote del mondo. Data la crescente necessità di efficienza energetica dei dispositivi e considerato che il consumo energetico rappresenta un importante freno per il 5G, è logico che il 6G sia studiato per ridurre tale consumo.

5G/6G e mobilità

La maggiore velocità dei dati, la latenza ridotta e altre caratteristiche di questi nuovi standard di comunicazione stanno trasformando e dischiudendo nuove possibilità nel settore della mobilità, fra cui:

1. Soluzioni basate sulla connettività integrata nel veicolo

2. V2X

3. Veicoli connessi e autonomi

Realizzare un'infrastruttura di trasporto urbano più intelligente

La migliore connettività e la bassa latenza fornite dal 5G hanno un impatto significativo sull'infrastruttura del trasporto pubblico e privato. Lo si avvertirà maggiormente nelle aree urbane in cui soluzioni migliori di trasporto pubblico razionalizzeranno la mobilità, ridurranno la congestione e miglioreranno la qualità dell'aria.

Pianificazione dinamica del trasporto e decongestione del traffico

I veicoli connessi, le fermate degli autobus, le strade con sensori incorporati, le telecamere del traffico, ecc., sfrutteranno la comunicazione V2V e V2I veicolo verso qualsiasi cosa (veicolo verso veicolo e veicolo verso infrastruttura, ecc.) per rendere la mobilità urbana più efficiente.

La connettività tra le diverse modalità di trasporto e le infrastrutture fornite da questo sistema migliorerà l'esperienza di mobilità degli utenti, consentendo loro di scegliere agevolmente e quasi in tempo reale un tipo di trasporto in base alla posizione e agli aggiornamenti ETA forniti dalle fermate degli autobus/metropolitane connesse, ecc. Sulla base delle informazioni approfondite sull'affollamento, il sistema potrebbe anche reindirizzare automaticamente i veicoli verso percorsi con più domanda, riducendo il tempo di attesa per gli utenti e prevenendo i problemi di inefficienza operativa e di profitti derivanti dal funzionamento di veicoli quasi vuoti o sovraccarichi.

I veicoli autonomi connessi al 5G potenzialmente snelliranno il traffico riducendo l'errore umano e le auto programmate per lasciare le aree urbane quando non sono in uso. La loro esistenza potrebbe anche migliorare il ride-sharing che ridurrebbe ulteriormente il numero di auto sulla strada e, in definitiva, la congestione del traffico.

Tutte queste caratteristiche e applicazioni lavoreranno in sinergia per prevenire gli intasamenti di traffico, per aiutare a decongestionarlo e in generale per fornire agli utenti un sistema di trasporto più efficiente e affidabile.

Sicurezza e trasparenza superiori

La connettività a bordo dei veicoli e la comunicazione V2x miglioreranno la sicurezza sia all'interno dei veicoli che sulla strada. La capacità dei veicoli di "parlare" con qualsiasi altro sistema migliorerà la sicurezza dei conducenti e degli altri utenti della strada, dai pedoni ai ciclisti, grazie ad avvisi più frequenti e a sistemi di frenata d'emergenza. I veicoli sarebbero in grado di comunicare tra loro, oltre che con i sensori posizionati sulle strade, i cartelli, ecc., per condividere informazioni che aiutino a far rispettare i limiti di velocità. Saranno condivisi anche i dati ambientali che influenzano il viaggio, come gli avvisi su cattive condizioni della strada, incidenti e altre emergenze, permettendo ai veicoli di cambiare i tragitti in modo dinamico e supportare gli altri conducenti quando necessario. Funzioni come la segnalazione automatica in tempo reale ai servizi di emergenza si tradurranno in tempi di risposta più rapidi e meno decessi per incidenti. [1]

Riepilogo

Lo sviluppo e la diffusione del 5G e del 6G stimoleranno nuovi metodi di connettività per il trasporto a tutto campo, per il quale forniranno opzioni più sicure, più efficienti e più sostenibili. Le sfide all'innovazione che includono la sicurezza, la privacy e la regolamentazione governativa devono essere affrontate sia dai progettisti che dagli enti statali per garantire che il potenziale del trasporto connesso sia soddisfatto.

La versione completa di questo articolo è pubblicata su wevolver.com.

Riferimenti

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.