5G-baserte C-V2X-systemer kan hjelpe med å lede trafikk og redde liv

Hvis du har fulgt smartby-trendene, vil det ikke overraske deg å høre at neste generasjons 5G trådløs tjeneste vil gjøre smarte byer mer intelligente.

"Jeg tror ikke 5G trenger mye trøkk, sier Nakul Duggal, senior VP for produktledelse hos Qualcomm, til Digital Trends. For Duggal er fordelene åpenbare, og Qualcomm ser på dette som året for 5G; mer enn to dusin 5G-kompatible smarttelefoner forventes å komme på markedet innen slutten av året ved å bruke Qualcomms brikkesett.

Det er en rekke fordeler med 5G, hvorav den fremste er hastighet. Qualcomm har demonstrert topp nedlastingshastigheter på rundt 4,5 gigabit per sekund og gjennomsnittlig dataoverføringshastighet på rundt 1,4 gigabit per sekund. Det er raskt nok til å laste ned en to-timers film på omtrent 17 sekunder, mot omtrent 6 minutter for en nåværende 4G-tilkobling. Nytt med andre ord 5G telefoner vil være omtrent 1000 ganger raskere enn telefonen i lommen din.

Men det handler ikke bare om nesten umiddelbare nedlastinger av 4K filmer eller raskere høyresveip. 5G tilbyr fordeler som kan vise seg å være avgjørende for smartbyinitiativer. Det er mye takket være mobilkommunikasjon mellom kjøretøy og alt (C-V2X)., en ekstra funksjon av 5G som er designet for å levere direkte kommunikasjon mellom biler og andre smarte objekter i en bys infrastruktur. C-V2X kan gjøre det mulig for et trafikklys å sende varsler til kjøretøy om fotgjengere eller tillate biler å advare andre kjøretøy i nærheten at det er is på veien, for eksempel - alt uten behov for en nærliggende celle tårn.

Det er den samme rollen beregnet på dedikert kortdistansekommunikasjon (DSRC), standarden for øyeblikket testet i en rekke smartby- og veiprosjekter rundt om i USA, for eksempel Hondas pilotprogram i Ohio, der kameraer lar biler fortelle hunder fra Dodges. Mens begge teknologiene fungerer i nær-Wi-Fi-båndbredden, hevder talsmenn for 5G at C-V2X tilbyr fordeler som DSRC ikke kan matche.

Den primære fordelen, forklarte Jim Misener, Qualcomms seniordirektør for tekniske standarder, er pålitelighet. Med bedre feilretting og kodeker kan C-V2X sende meldinger dobbelt så langt og dobbelt så raskt som den eldre DSRC-protokollen. Det er en kritisk forskjell når det kommer til kjøretøy-til-kjøretøy-kommunikasjon, som måles i millisekunder, noe selskapet gjorde store anstrengelser for å demonstrere på en stor parkeringsplass i Las Vegas under CES 2019.

I nærheten av Rio-hotellet merket Qualcomm ut et fireveis stoppkryss for å bevise saken. Ved å bruke en Ford F-150 pickup og en slank Ducati-motorsykkel, utstyrte ingeniører dem med C-V2X transceivere for å vise hva som ville skje hvis begge kjøretøyene prøvde å kjøre inn i krysset samtidig tid. Da pickupen beveget seg unna stoppskiltet, sprengte Ducati-føreren gjennom krysset uten å stoppe. Heldigvis blinket et varsel om at motorsykkelen kom i rødt på lastebilens head-up-display og en hørbar varsel lød, og fikk sjåføren til å trykke på bremsen og forhindre en forferdelig krasj.

I fremtiden er håpet at slik V2X-kommunikasjon automatisk vil bremse kjøretøyer. Og når autonome biler kommer ut på veien, vil slike meldinger være avgjørende for å koordinere bevegelsene deres på gater og motorveier.

Imidlertid kan C-V2X-kommunikasjon også involvere andre elementer i en kommunal infrastruktur, for eksempel trafikkkameraer, forklarte Qualcomms Duggal.

"Du kan bruke det til å finne ut hva en fotgjenger sannsynligvis vil gjøre ved å bruke et kamera i et veikryss og sende bildet direkte til en bil som nærmer seg," sa Duggal.

Flere biler utstyrt med C-V2X gjør det også til et mer attraktivt alternativ for byer som ser på langsiktige investeringer. Og mange analytikere forventer at alle kjøretøy snart kommer utstyrt med innebygde trådløse tilkoblinger. Ford, for eksempel, ga nylig teknologien et løft ved lover å sette C-V2X i alle sine kjøretøyer innen 2022. Deleleverandører som Bosch og Continental har også sagt at de vil ha radioer som støtter både DSRC og C-V2X før da.

Mer enn trafikk

Presset for C-V2X er ikke bare å redde liv, men også å forbedre liv i smarte byer. Trafikkbelastning alene står for 8 milliarder tapte timer for amerikanske sjåfører hvert år. Trafikkork brenner også drivstoff - opptil 4 milliarder liter i året - som fører til smog og forurensning, ifølge Verizon.

"Det handler også om sikkerhet, videoanalyse, skudddeteksjon, cyberevner og forbedring av operasjonell effektivitet," sa Lani Ingram, Verizons VP for smarte samfunn, til Digital Trends. Ingram samarbeider med enkeltkommuner for å hjelpe dem med å planlegge og installere slike systemer.

Audionoder, for eksempel installert på lysstolper kan oppdage skudd, magnetometre innebygd i fortauet kan overvåke trafikk, og bevegelses- og nærhetssensorer i trafikklys kan heve eller senke LED-belysning avhengig av trafikktettheten kl. natt. Den siste funksjonen kan gi strømbesparelser på opptil 80 prosent sammenlignet med tradisjonell gatebelysning, ifølge Verizon. Det er en annen grunn til at Ingram siterer de potensielle miljøfordelene ved smartere 5G-systemer og tjenester.

(Ingram sa at personvernet også opprettholdes ved ikke å knytte noen spesiell aktivitet til en bestemt person. Hun bemerket at Verizon rutinemessig reviderer infrastrukturen for å opprettholde beste personvernpraksis.)

Men å bruke 5G for å øke IQ-en til smartby-programmer kan skape andre utfordringer.

Det vil være en mengde kommunikasjonsdatatrafikk som byer snart må slite med, fra bevegelsessensorer på fortau til videokameraer til mylderet av meldinger som indikerer hastighet, plassering og nåværende tilstand til utallige kjøretøy, alt fra busser til sykler og delt bil tjenester. Det kan bli komplisert raskt, forklarte Qualcomms Misener.

"Med motorsykler, for eksempel, er det ikke bare et spørsmål om hjulvinkel for å finne ut hvor den skal, det er også faktoren som du kan lene deg for å snu sykkelen," sa Misener, og indikerte at enda mer informasjon kanskje må overføres i V2X spektrum.

Selv om det vil ta minst et år før back-haul-svitsjenettverket er fullstendig oppgradert for å håndtere 5G, er det byer rundt om i landet som allerede implementerer det. Verizon har 5G tjeneste i Houston, Indianapolis, Los Angeles og Sacramento, California, sa Ingram. AT&T hevder det tilbyr 5G tjeneste i 12 byer over hele landet, primært rettet mot en hjemmebrukere med 5G Wi-Fi-rutere.

Videre gjør det faktum at 5G først vil være tilgjengelig i storbyer og ikke på landsbygda, det til det opplagte valget for fremtidig infrastruktur kommunikasjonsspill, enten det er for å hjelpe rettshåndhevelse, forbedre trafikkflyten eller levere mer pålitelig trådløs kommunikasjon først respondere.

Som Misener sa det, "Hvis et [transportavdeling] setter det i et veikryss, vil det ha nytte med en gang."

Redaktørenes anbefalinger

• T-Mobiles store forsprang på 5G-hastigheter kommer ingen vei
• Bor du på landsbygda? Verizon 5G er i ferd med å bli bedre for deg
• Qualcomms Snapdragon X75 innleder den neste æraen av 5G-tilkobling
• Verizons billigste 5G ubegrensede plan ble nettopp enda billigere
• Razers 5G-aktiverte håndholdte spillsystem får en offentlig utgivelse