Connected car: cosa sono, tecnologie e comunicazione tra veicoli | Internet 4 Things

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Connected car: cosa sono, tecnologie e comunicazione tra veicoli

Una connected car non è solo connessa a Internet ma in grado di scambiare dati con altri veicoli, infrastrutture stradali, pedoni, reti di trasporti. Quali sono le tecnologie che la abilitano, le modalità di gestione di incidenti ed emergenze, i vantaggi per conducenti e passeggeri

Che cos’è la connected car

La “connected car” è un’automobile connessa a Internet e dotata di dispositivi IoT che le consentono di comunicare con l’ambiente circostante.

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Se, infatti “In car Internet” indica soltanto la connessione in auto tramite cellulare o hotspot mobile, portatile o integrato, la connected car comprende sistemi avanzati di assistenza alla guida, cruscotti virtuali, assistenti vocali e chiavi digitali. Soprattutto, si basa su un sistema di comunicazione che la fa interagire con qualsiasi entità nelle proprie vicinanze.

Le tecnologie che abilitano la connected car

La connected car si basa su un sistema di comunicazione “Vehicle-to-Everything” (V2X): una rete WLAN (o, da cellulare, LTE) che supporta lo scambio dei dati dell’automobile con “qualsiasi cosa”. Ovvero: con un altro veicolo (V2V- Vehicle to Vehicle), una infrastruttura stradale (V2I – Vehicle to Infrastructure), un pedone (V2P – Vehicle to Pedestrian) o un’intera rete (V2N – Vehicle to Network).

 

Video – Introduzione al V2X – Da 3G4G (in inglese)

Il sistema V2X include i sistemi di comunicazione più specifici.

In particolare, V2X può essere basato sulla rete WLAN con protocollo IEEE 802.11p, un tipo particolare di Wi-fi, adottato in USA per il sistema DSRC e in Europa per lo standard ITS-G5, comprende la comunicazione diretta tra veicoli (V2V) e tra veicoli e infrastrutture (V2I): quando due veicoli entrano l’uno nel raggio dell’altro si scambiano dati su posizione, velocità, direzione reciproca. Dati che vengono elaborati per fornire, quando necessario, avvisi utili ad evitare incidenti. Ma i veicoli possono anche essere connessi con le infrastrutture stradali (V2I) ad esempio i semafori, per calcolare la velocità adatta a sfruttare “l’onda verde” e diminuire le emissioni o calcolare il tempo che manca a far scattare il rosso. Il sistema V2X basato su WLAN crea una rete ad-hoc, a bassa latenza, adatta a funzionare anche in aree remote e in condizioni climatiche avverse. Non dipende dalla copertura di rete di cellulare e funziona tramite unità di bordo (OBU) o unità su strada (RSU). L’evoluzione in corso del protocollo IEEE 802.11p è IEEE 802.11bd.

L’altra tipologia di sistema V2X si basa invece sulla rete cellulare e sullo standard LTE-4G: viene chiamata “Cellular V2X o C-V2X”. Oltre alla comunicazione diretta, a corto raggio (V2V, V2I, V2P), tramite interfaccia PC5, il Cellular V2X supporta anche la comunicazione ad ampio raggio sulla rete, quindi la connettività (V2N), tramite interfaccia UU.  Può gestire dalla connettività cellulare l’infotainment e i messaggi di sicurezza a più lungo raggio. Ma cosa sono le interfacce PC5 e UU? PC5 è il punto in cui il dispositivo cellulare comunica direttamente con un altro (la comunicazione viene detta sidelink); UU è il punto in cui il dispositivo cellulare comunica con la stazione base. Il C-V2X supporta la transizione alla rete 5G, di quinta generazione.

La rete 5G, con tempi di latenza massima di 4 millisecondi tra l’emissione e la ricezione di un comando, promette di abilitare ulteriormente funzionalità e servizi delle connected car, che ad oggi possono essere suddivisi in servizi di sicurezza stradale, ottimizzazione e gestione del traffico, infotainment e business.

Tutte le connected car, per scambiare dati con “qualsiasi cosa”, devono essere dotate di un’infrastruttura computazionale adeguata, che consenta di elaborare in tempo reale grandi volumi di dati dai sensori di bordo, e di condividere quelli presenti nei sistemi di bordo.

 

Video – La joint venture tra il gruppo Stellantis e la multinazionale FoxConn punta a sviluppare tecnologie digitali per l’auto con hardware e software specifici e servizi customizzabili a seconda dei marchi (in inglese).

Un esempio sono i virtual cockpit, i cruscotti virtuali intelligenti: sul mercato esistono già modelli che oltre al contachilometri forniscono sul cruscotto le informazioni di computer di bordo, rubrica telefonica e diversi alert audio.

Sia Bosch che il Gruppo Volkswagen hanno avviato una collaborazione con Microsoft Azure in ambito automobilistico: nel primo caso, per lo sviluppo di una piattaforma che connetta l’automobile al cloud per tutto il proprio ciclo di vita; nel secondo, per la realizzazione di una piattaforma in cloud per la guida automatizzata (Automated Driving Platform).

Lo standard internazionale sull’automazione alla guida, SAE J3016, prevede sei livelli di automazione: in Europa il livello 2 è il massimo consentito. Dal livello 3 in poi, non è contemplata la supervisione costante del guidatore, con tutte le controversie sulle responsabilità in caso di incidenti

 

Video –  Renault ha di recente presentato Software République, un consorzio hi-tech per la mobilità intelligente e connettività sicura V2X: con sistemi di simulazione e gestione dati nonché di gestione dell’energia dei veicoli elettrici (in francese).

Come vengono gestiti incidenti e emergenze con la macchina connessa

La connected car è dotata di numerosi ADAS – sistemi avanzati di assistenza alla guida: i più comuni sono il controllo intelligente dei tergicristalli e dei fari, i sensori di parcheggio, il Gear Shift Indicator che indica quando cambiare marcia per ridurre i consumi, il Seat Belt Reminder che avverte quando la cintura di sicurezza non è allacciata, il sistema ESP – Electronic Stability Program che in caso di perdita di aderenza degli pneumatici aiuta a mantenere il controllo della vettura.

Il nuovo regolamento europeo dei veicoli a motore prevede che dal 2024 tutte le auto debbano avere di serie: il controllo adattivo della velocità di crociera (Adaptive Control Cruise) che mantiene la distanza tra un veicolo e l’altro; il posizionatore del veicolo al centro della corsia (Lane Positioning Assist) che riconosce le linee di carreggiata e avverte in caso di pericolo; la frenata autonoma di emergenza (Braking Assistance System), i sistemi di rilevamento di stanchezza e distrazione del guidatore come il Driver Attention Alert.

Alcuni modelli di cruscotto intelligente, come l’Audi Virtual Cockpit, sono dotati di tecnologia Break Warning: i sensori collegati allo sterzo e ai pedali riescono a inviare al computer di bordo eventuali segnali di stanchezza del conducente, attivando una serie di allarmi che evitino eventuali cadute di concentrazione e incidenti.

Molti servizi di connettività gestiti dalle app di serie comprendono la segnalazione automatica di incidente, la chiamata al soccorso stradale, il report sullo stato del veicolo e sui dati di marcia, la posizione di parcheggio e la pianificazione della manutenzione.

Quali sono i vantaggi della connected car per conducenti e passeggeri

I sistemi di infotainment di una connected car si collegano via Usb o Bluetooth alle app Apple CarPlay o Android Auto o ad Amazon Echo Auto, per poter “gestire” lo smartphone attraverso comandi vocali o vocali: la maggior parte delle auto di ultima generazione ha il riconoscimento vocale di serie, per comunicare senza togliere le mani dal volante.

Video – Come funziona l’Intelligent Personal Assistant di serie su alcuni modelli BMW. Il sistema “impara” le impostazioni preferite del conducente e, in caso di affaticamento, regola la musica, la temperatura, le luci dell’abitacolo per renderlo più vigile (in inglese con sottotitoli).

La Digital Key, uno standard internazionale basato sulla tecnologia wireless NFC, consente di accendere e spegnere il veicolo dallo smartphone.

Le diverse app di serie forniscono consigli utili alla guida, promemoria di manutenzione, statistiche di viaggio, pianificazione del percorso migliore, mappe con distributori di carburante e stazioni di ricarica, avvisi in tempo reale su possibili ostacoli o lavori in corso durante il tragitto, il “trova auto” e il controllo carburante.

I dati gestiti dalle connected car permettono di ottimizzare i consumi, risparmiare sulla manutenzione, aumentare la sicurezza alla guida con gli ADAS fino a livello 2, essere supportati in tempo reale in caso di incidenti o emergenze.

 

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