5G förvandlar din bil till en talande, tänkande superdator

Nästa generation av trådlös datakommunikation kallas 5G eftersom det efterträder äldre protokoll. Det mesta av den nuvarande diskussionen om 5G rör din telefon och andra mobila enheter. Eftersom 5G kan ge upp till 20 Gbps datahastigheter till dina enheter, möjliggör det en bättre upplevelse. Det som kan gå vilse i bullret är att 5G också kommer att göra det möjligt för biltillverkare, regeringar och eftermarknaden att sätta smartare, mer uppkopplade fordon på vägen genom Cellular Fordon till vad som helst (C-V2X) kommunikation.

"Vi meddelade vår 9150 C-V2X chipset i september 2017”, säger Maged Zaki, chef för teknisk marknadsföring på Qualcomm. "Sedan dess har vi gjort ett 20-tal försök globalt, i USA, Europa, Kina, Korea och Japan. Jag arbetade med de flesta biltillverkarna på försöken, och Ford meddelade precis att den kommer att släppa 5G C-V2X i bilar

med start 2022. Det är en stor vinst för oss. Dessutom tror vi att vi kommer att få enorm dragkraft i Kina eftersom Kina bygger ny infrastruktur som kommer att använda tekniken.”

Vad är så annorlunda med 5G?

"Alexa är en molnbaserad tjänst, så även om vissa funktioner kommer att vara tillgängliga även i områden med svag eller ingen anslutning, behöver kunderna en pålitlig dataanslutning för att njuta av den fullständiga Alexa-upplevelsen i bilen”, förklarade Arianne Walker, chefevangelist för Alexa Auto på Amazon. "5G kommer inte bara att leverera den mer tillförlitliga anslutningen, utan också ytterligare bandbredd och lägre latens. Tillsammans kommer de att tillåta biltillverkare, leverantörer och enhetstillverkare att ge en snabbare, mer komplett Alexa-upplevelse bakom ratten, och att utveckla helt nya funktioner som utnyttjar rösten tillsammans med framväxande fordonsteknik som autonoma fordon och elektrifiering."

När det kommer till bilapplikationer finns det en annan nyckelfunktion: 5G behöver inte nödvändigtvis förlita sig enbart på mobilnätet. Det betyder att C-V2X-kommunikation kan ske med 5G-protokoll i avsaknad av en anslutning till den allmänna trådlösa datainfrastrukturen.

"Tänk på det som två spår som är sammankopplade," sa Zaki. ”Ett spår handlar om mobilt bredband och att få in mer information i bilen och ut ur bilen. Det skulle användas för saker relaterade till den digitala cockpiten, underhållning, alla upplevelser som skulle kräva en mer pålitlig och snabbare anslutning från bilen till molnet. Det andra spåret är den direkta kommunikationen genom C-V2X och dess utveckling till 5G. Det är där historien kommer till saker som är relaterade till bilkörning i allmänhet; saker som skulle tjäna på direkt kommunikation, som bil-till-bil och bil-till-infrastruktur.”

Varför V2X spelar roll även om du fortfarande kör

Cellulär och annat V2X-kommunikation, Till exempel Dedikerad kortdistanskommunikation (DSRC), är avgörande för autonom körning, men de kan också förbättra din körupplevelse medan du fortfarande sitter bakom ratten. Det har till exempel testats system där fordon får tillgång till trafikljussignalinformation i teststäder som t.ex Las Vegas, Nevada och Portland, Oregon.

Dessa system ger föraren status för nästa kommande trafikljus och en uppskattning av när ljuset är planerat att ändras. Med hjälp av den informationen kan en förare justera sin bils hastighet för att minimera stopp i rött ljus, vilket förbättrar effektiviteten inte bara för den bilen, utan också det allmänna trafikflödet.

Den första anledningen till att du bryr dig om 5G är att det är snabbare än 4G. Det är också kapabelt till lägre latens, vilket är den tid du väntar på att systemet ska svara.

"Du har nya användningsfall kring förstärkt verklighetsnavigering som skulle kräva mycket information från molnet, men också mer exakt positionering i bilen", enligt Zaki. "Alla dessa saker är hur vi förvandlar insidan av bilen. Och sedan på samma länk, som är anslutningen till molnet, kan du också få relevant information från bilen som en del av sensordetaljen eller telematikinformation."

Med information som kommer från sensor- och kamerasystem på många bilar framträder en detaljerad rörlig bild av trafiksituationen i ett givet område. Den bilden kan ändras från ögonblick till ögonblick och informerar beslut om hur länge ett trafikljus ska aktiveras eller när ett HOV-fil ska öppnas. Mer exakt GPS-platsinformation kan också användas för att implementera navigeringshjälp med förstärkt verklighet, som att visa gatunamn överlagrade på en kamerabild av vägen framför dig. Mercedes-Benz erbjuder redan denna funktion som en del av dess avancerade MBUX infotainmentsystem.

Kom ihåg att en av de främsta fördelarna med 5G C-V2X-tekniken är att den inte är beroende av traditionell mobiltäckning. Istället för en anslutning till molnet kan denna teknik också kommunicera direkt med närliggande fordon eller till närliggande infrastruktur.

"En av de saker vi modifierade i LTE-direktkommunikationstekniken är att få den att fungera oberoende av nätverkstäckning", sa Maki till Digital Trends. "Människor frågar alltid "måste vi vänta på att 5G ska distribueras överallt för att få den här tekniken?" Svaret är att det kommer att tillåta kommunikation mellan bilar och infrastrukturen även om du är utanför rapportering.

"Det finns en mycket enkel anledning till detta eftersom, om jag antar att jag kör upp till Yosemite, där jag vet vissa av områdena har inte mobiltäckning idag, förarassistanstekniken borde fortfarande arbete. Att råka ut för en olycka för att assistenten inte arbetade är inte ett alternativ, så det är därför protokollet är det utformad på ett sätt att det är helt mellan bilar och varandra eller bilar och trafikljus, för exempel."

Kommer 5G att bli ett genombrott för autonoma bilar?

Självklart är assisterad körning ett steg på vägen till autonoma fordon, och 5G-kommunikation kommer att spela en roll även där. Bland de många företag som arbetar med autonoma fordon är Nvidia, och det erbjöd detta förberedda uttalande:

"Ett autonomt fordon måste vara exakt det: autonomt. Specifikt kan den inte vara beroende av någonting externt genom anslutning, vare sig till andra fordon, infrastruktur eller molnet/internet. Körbeslut måste ske inom en bråkdel av en sekund, vilket kräver att all sensorbearbetning sker i fordonet. Däremot kan andra datakällor öka [ett fordons] medvetenhet (t.ex. objektdata för närliggande fordon, statusdata från trafikljus, crowd-sourcing trafikdata). Data som kommer från andra källor fungerar som nya sensormodaliteter och kan förbättra fordonets säkerhet."

Maki kartlade hur denna 5G C-V2X-kommunikation kommer att fungera på ett praktiskt sätt.

"Autonoma bilar ska vara mycket säkrare än att jag kör min bil," sa han. "För att nå den här säkerhetsnivån måste autonoma bilar vara mycket försiktiga med att fatta alla beslut. Exemplet jag skulle nämna här är när jag gör en vänstersväng och jag ser bilar komma åt andra hållet. Jag kan göra ett bedömningssamtal och veta när jag ska åka även om det kommer bilar om de är tillräckligt långt borta. En autonom bil kommer inte att göra det, så om det kommer många bilar kan det vänta väldigt länge.

"Det är därför vi anpassar den här tekniken; det är inte bara för att dela sensordata, utan också för att dela avsikten med min bil och andra bilar på vägen för mer koordinerad körning. Det innebär mycket effektivare manövrar eller snabbare manövrar för autonoma bilar. Så för mig som användare kommer jag hem tidigare på grund av snabbare resor. Det övergripande systemet kommer att bli mer effektivt eftersom bilar kommer att göra säkra men också effektiva manövrar vid varje enskild korsning.”

Du kommer att börja se 5G 2019

Det viktigaste att veta är att 5G inte är ett decennium eller ens några år bort. De första släppet är planerad att börja arbeta i april 2019, med snabb implementering därefter.

"Vanligtvis kommer bilar att gå till 5G kanske ett år efter smartphonen," sa Maki. "Idag har vi kommersiella produkter för 5G som vi ger till biltillverkare och även till leverantörer i grupp ett. Ford åtog sig till datumet 2022, men det betyder inte att det inte kommer att ske snabbare. Vi förväntar oss att tekniken ska finnas i bilar i år, men det är bara vår förväntning. Egentligen förväntade vi oss att hända tidigare på en marknad som Kina, eftersom de är mer aggressiva och engagerade i tekniken."

Om Makis förutsägelser håller, kommer marknaden att börja se några 5G-möjligheter i 2020 års modellbilar, med ytterligare egenskaper kommer online när 5G byggs ut under de kommande tre till fem åren i mobilkommunikations- och V2X-industrin.

Redaktörens rekommendationer

• AT&T ger 5G-mobilanslutning till Ford F-150 Lightning och produktionslinje
• BMW och Harman vill ta med 5G till din bil. Det är svårare än du tror
• Volvo går samman med China Unicom för att utveckla 5G för sina bilar
• BMW och Samsung tar med 5G till en elektrisk SUV så snart 2021
• På IFA presenterar Qualcomm och BMW världens första 5G-uppkopplade bil – nästan