In-Car 5G är en utmaning. Harman och BMW siktar på att erövra det

BMW skapade rubriker på CES 2020 närmeddelade detSamsung kommer att ta med 5G i bilen till produktionsversionen aviNext, en starkt ansluten elektrisk SUV som kommer att lanseras 2021.

Internetanslutna bilar är inget nytt. Antalet tillgängliga fordon med en 4G LTE-anslutning i bilen växer årligen, och den här tekniken har sipprat ner från branschens övre nivåer till förmånliga econoboxar.

Men att ta med 5G till en bil är inte så enkelt som att bädda in ett chip i instrumentbrädan och limma en bit trim över den. Samsung-ägda Harman, ett amerikanskt företag specialiserat på att utveckla och tillverka elektronik och anslutna produkter, tillämpar lärdomar från årtionden av ingenjörskonst smartphone komponenter för att låta bilister få tillgång till nästa generations mobila bredband så sömlöst som möjligt.

5G erbjuder en unik uppsättning utmaningar. Dess hastighet aktiveras av radiospektrumet den använder, men samma spektrum tenderar att ha kortare räckvidd. En pålitlig anslutning kräver mer hårdvara, som många antenner för att skicka och ta emot en enorm mängd data. Ändå vill ingen köra runt i en bil som ser ut att ha en försvarsspecifik parabolantenn fastskruvad i taket.

"Vi tittar på mer komplexa antennstrukturer. Var lägger du dem? Det kan vara en logistisk mardröm”, förklarade Roger Jollis, Harmans direktör för produktledning, i en intervju med Digital Trends.

In-car 5G-system spjälsäng anteckningar från mobiltelefon design

Lösningen har du direkt i fickan. När drog du senast ut en antenn innan du ringde ett telefonsamtal? För mig var det förmodligen 2006, när jag blev av med min Kyocera Slider.

Smartphonetillverkare eliminerade externa antenner från enheter för över ett decennium sedan. Din iPhone har en antenn, men den är snyggt inbäddad under höljet, delvis tack vare innovationer som gjorde det möjligt för forskare att göra den mindre och samtidigt förbättra signalstyrkan, även genom metall eller plast.

Harmans forskare vill se ett liknande fenomen genomsyra fordonsdesign. Företaget monterar de antenner som behövs för att möjliggöra 5G i bilen på en enda struktur som kan installeras under plåt, som under en SUVs takpanel. Jollis kallar detta en konform antenn, vilket betyder att den överensstämmer med bilens ursprungliga design istället för att lägga till en vinkel, eller tre, till den.

"Vi kan montera så många som 14 antenner på samma block [som vi sätter in i bilen], och det hjälper verkligen att hantera problemen med att sprida antenner i hela fordonet," berättade Jollis för mig.

Denna lösning kommer med sina egna utmaningar. Värme är särskilt ett stort problem. Modulen är normalt inklämd mellan takpanelen och innertaket, vanligtvis ovanför baksätena, så den kan bakas som en läcker morotskaka om bilen står i solen hela dagen. Värmen som antennen genererar måste avledas också. Harmans bilbundna 5G-komponenter är föremål för mycket strängare standarder än de bitar som hamnar i telefoner och andra anslutna enheter.

Att röja dessa hinder är värt det. In-car 5G lovar att göra din bils pekskärm lika mångsidig som din telefon eller surfplatta genom att öppna dörren för spel i bilen, som den virtuella verklighetsbaserade programvaran Audi har visat upp, högupplöst videoströmning och en mängd appar. Det är rimligt att anta att skärmstorlekarna kommer att fortsätta att öka när bilen förvandlas till sitt eget digitala ekosystem - något som biltillverkare och teknikföretag kan dra nytta av, naturligtvis.

Om man ser bortom det roliga, det uppenbara och det lukrativa, finns det andra sätt som 5G kan motivera sin närvaro i din bil. Det kan användas för att förbättra hur programuppdateringar levereras. Den processen är besvärlig med många moderna bilar, och kan till och med kräva en resa till en återförsäljare.

"Du får alltid uppdateringar på din telefon eller på din bärbara dator, och det är inte annorlunda i bilen," förklarade Jollis. "Ibland har de att göra med säkerhet, ibland förbättrar de säkerheten, och andra gånger är de bara förbättringar. Oavsett vilket kommer 5G att leverera den förmågan."

Mobilbil-till-allt kan vara den mördande appen

Mobilt fordon-till-allt (CV2X) kan också få ett stort uppsving från 5G. Jollis pekade på edge computing, som decentraliserar databehandling, som ett lovande användningsfall. Det finns ingen anledning att varna någon som kör genom Manhattan att det finns en lastbil som blockerar State Streets högra körfält i Salt Lake City. Ändå fungerar ett centraliserat system som om så vore fallet, och skickar all data tillbaka till en central databas, som sedan dirigerar information till kunder över hela världen.

Edge computing förkortar drastiskt resdatan som krävs. Istället för att öka bandbredden genom att uppdatera en karta som alla i Amerika - eller världen - kan komma åt, skickas denna information istället ut till varje bil inom, säg, en radie på två mil. Resultatet ska bli snabbare kommunikationer och lägre kostnader.

Vi är inte där än. De första 5G-systemen kommer att komma ut ungefär halvvägs genom 2021, förutspådde Jollis. BMW är en av pionjärerna, men det är inte långsökt att spekulera i att andra biltillverkare kommer att tillkännage liknande initiativ i slutet av 2020. Varje biltillverkare kommer att behöva investera i tekniken om de vill hålla jämna steg med köparnas krav runt om i världen.

"De system vi arbetar med idag kommer att rullas ut mellan 2021 och 2023, och dessa fordon kommer att vara under garanti, några av dem till så sent som 2027. Om de inte är 5G-klara kommer fordonsanvändare inte att få den typ av service de förväntar sig”, avslutade Jollis.

Redaktörens rekommendationer

• AT&T ger 5G-mobilanslutning till Ford F-150 Lightning och produktionslinje
• Harman vill att du ska anpassa hur din bil reagerar i oväntade situationer
• 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

Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.