5G - szansa, że metropolie odzyskają drożność

Sieć 5G – nowa generacja technologii przesyłu danych – odmieni nasze miasta. Rewolucja, jak zwykle, zacznie się na ulicach.

Nie, ulic nie zablokują barykady. Przeciwnie. Tym razem rewolucja polegać będzie na udrożnianiu arterii miast, dziś często zatkanych przez stojące w korku samochody. Czy to oznacza, że aut będzie mniej? Nie, po prostu będą się przemieszczać znacznie sprawniej, inteligentnie unikając pułapek ruchu drogowego, w które tak często wpadają dziś nawet doświadczeni kierowcy. A wszystko to dzięki komputeryzacji i szybkiemu przesyłowi gigantycznych ilości danych w sieciach 5G.

Przypomnijmy pokrótce, jaką drogę przeszły technologie transferu danych, zanim osiągnęły poziom 5G. Sieć 2G służyła do przesyłania głosu - nikt wtedy jeszcze nie oczekiwał od telefonu, że zamieni się w terminal danych. Temu wyzwaniu potrafiła sprostać dopiero sieć 3G, jednak jej wydajność była zbyt mała, by komfortowo korzystać z Internetu. Wygodę przeglądania stron WWW, możliwość oglądania filmów i wideotransmisji na żywo, a także szybkiego przesyłania dużych plików zapewniła nam dopiero sieć 4G. Jednak nawet przepustowość sieci 4G to zdecydowanie za mało, by podołać przełomowym technologiom, które już widać na horyzoncie – takim jak autonomiczne samochody, które nie potrzebują kierowcy. Nie ma bowiem żadnych wątpliwości, że kierowcy wkrótce staną się zbędni, to jest już przesądzone. Testy autonomicznych samochodów potwierdziły, że sztuczna inteligencja dowiezie pasażerów do celów szybciej i bezpieczniej niż żywy kierowca.

Aby jednak autonomiczny samochód mógł skutecznie radzić sobie na drodze, wymaga nie tylko sprawnego modułu sztucznej inteligencji i obsługującego ją komputera pokładowego o dużej mocy obliczeniowej. Nie mniej ważna jest superwydajna technologia przesyłu danych – zarówno między czujnikami auta, czyli jego „oczami” i „uszami”, a modułem SI, jak i między poszczególnymi samochodami. A także między samochodem a innymi komputerami, przede wszystkim tymi, które zawiadują komunikacją miejską.

Mówimy o gigantycznych ilościach danych, przesyłanych równolegle na wielu kanałach. I to przy wymogu gwarancji, że będzie to transfer płynny, bez jakichkolwiek przerw transmisji czy choćby drobnych opóźnień, bo stawką jest bezpieczeństwo kierowców i przechodniów. Na drodze o życiu lub śmierci mogą przecież przesądzić ułamki sekund, decyzje muszą być podejmowane błyskawicznie.

To wszystko oznacza, że sieć 4G nie jest w stanie sprostać powyższemu wyzwaniu. W grę wchodzi jedynie sieć kolejnej, piątej już generacji – gwarantująca przepustowość aż kilkadziesiąt razy większą.

W najbardziej optymistycznych prognozach szacuje się, że autonomiczny samochód będzie generować około 4 TB danych dziennie, przy założeniu, że zostanie wyposażony w cztery kamery 8K, cztery kamery HD oraz jeden 360-stopniowy i cztery 180-stopniowe systemy LIDAR. Inne przewidywania sugerują, że kilka terabajtów danych samojezdne auto będzie zmuszone przeliczyć w zaledwie godzinę.

Według Prakasha Kartha, dyrektora ds. ekspansji rynkowej w Intelu, przesył danych między czujnikami pojazdu a komputerem pokładowym będzie wymagać przepustowości na poziomie aż 250 Gb/s.

Intel, czołowy producent nie tylko procesorów, ale także nowatorskich sensorów (patrz kamery Intel RealSense 3D) oraz rozwiązań komunikacyjnych z kategorii IoT (ang. _ Internet of Things _– Internet rzeczy), jest członkiem koalicji 5G Automotive Alliance (5GAA),. Należą do niej m.in. producenci samochodów, którzy także są przekonani, że przyszłość należy do pojazdów autonomicznych: m.in. BMW, Audi, Daimler. 5GAA pracuje obecnie nad technologią transferu danych, dzięki którym samochody bez kierowcy będą mogły bezpiecznie przemieszczać się po drogach.

Kiedy to nastąpi? Pierwsze auta autonomiczne już zaliczają testy na drogach publicznych, a raport „BI Intelligence” przewiduje, że już w 2020 roku wyjedzie na ulice i autostrady aż 10 milionów takich pojazdów.

Problem w tym, że wewnętrzne przesyły danych w samochodach samojezdnych to dopiero wierzchołek góry lodowej zapotrzebowania na transfer. Pojedyncze prototypowe auta mogą od biedy poradzić dziś sobie na drogach bez intensywnej komunikacji z innymi komputerami, w przyszłości jednak zmuszone będą prowadzić nieustanne cyfrowe „dialogi” z otoczeniem oraz systemami nadrzędnymi w sieci - i to wiele naraz.

Pojawienie się na drogach samochodów autonomicznych oznaczać będzie rewolucję w ruchu drogowym, widoczną szczególnie w miastach. Dzisiejsze systemy sterowania ruchem wykorzystujące sygnalizację świetlną najprawdopodobniej stracą rację bytu i z czasem zastąpią je rozwiązania bardziej elastyczne. Blokowanie całego pasma ruchu traci sens, gdy samochody potrafią analizować na bieżąco sytuację na drodze i podejmować decyzje, czy zwolnić na skrzyżowaniu, zatrzymać się, czy pojechać dalej. Precyzyjne komputerowe systemy nawigacji i stała wymiana danych między autami pozwolą im mijać się bezkolizyjnie w sytuacjach, które dziś uznalibyśmy – i słusznie! - za niedopuszczalne, bo grożące kolizją.

Systemy analityczne _ big data _pozwolą z dużym wyprzedzeniem i niezwykłą precyzją przewidzieć kiedy, gdzie i przy jakim wektorze ruchu znajdzie się każdy autonomiczny pojazd w mieście. Oznaczać to będzie możliwość precyzyjnego dyrygowania ruchem pojazdów tak, by w metropolii nie tworzyły się korki, a każdy samochód dojeżdżał do zadeklarowanego celu optymalną trasą i w optymalnym czasie.

Połączenie potencjału chmury obliczeniowej zawiadującej miejską komunikacją, sieci 5G oraz modułów sztucznych inteligencji aut pozwoli także – dzięki optymalizacji ruchu na drogach – na ograniczenie emisji spalin i poziomu hałasu.

A co z pieszymi? Z rowerzystami? Mimo rezygnacji z obecnego sterowania ruchem za pomocą sygnalizacji świetlnej będą bardziej bezpieczni niż dzisiaj. Czujniki przy przejściach dla pieszych, przejazdach etc., w przyszłości także komunikujące się z osobistymi komputerami przechodniów (smartfonami lub mikrokomputerami IoT), poinformują z wyprzedzeniem komputer pokładowy pojazdu, że trzeba przepuścić przechodniów. A systemy sensorów aut nie pozwolą, by doszło do wypadku z udziałem osób, które komunikatorów nie mają lub zwierząt.

Matt Yurdana, pracujący w Intelu nad pojazdami autonomicznymi, zapewnia, że nie mamy czego się obawiać. „Wierzę, że tak jak samochody na benzynę zmieniły świat, tak i pojazdy autonomiczne zmienią życie ludzi na całym świecie. To będzie niezwykle interesująca ewolucja”.

Zanim jednak pojazdy rozwiną „inteligencję”, która pozwoli im osiągnąć taki poziom autonomii, by mogły jeździć bez nadzoru człowieka, trzeba nauczyć je komunikowania się w 5G. W końcu każda droga rozwoju, która wiedzie ku dojrzałości, zaczyna się od nauki języka.

Szukasz porady? Skontaktuj się z ekspertem z Asseco:
+48 22 574 88 23; e-mail: piotr.fabjaniak@assecods.pl