Inteligentné riadenie premávky či autopilot: tieto technológie bude možné v budúcnosti využívať iba v spojení s rýchlym dátovým pripojením. A práve to by mohlo byť jedným z využití novej siete 5G.
Samoriadiace autá sú snom mnohých výrobcov automobilov a niektorých vodičov (s výnimkou petrolheadov, samozrejme). Bude to však trvať roky, kým budú autá skutočne úplne autonómne, kým sa cestujúci pohodlne usadí na zadnom sedadle, do navigácie zadá cieľ a o zvyšok sa nebude zaujímať. Predtým je potrebné vyriešiť mnoho technických otáznikov, ktoré sú základnými predispozíciami pre autonómne automobily. Vďaka novej generácii mobilných sietí 5G sa budúcnosť nezdá až taká vzdialená…
Autonómne a sieťovo riadené automobily
Často sa hovorí o autonómnej jazde, no v skutočnosti ide skôr o „prepojenú jazdu“. Pri autonómnej jazde automobil preberá viac-menej úplnú kontrolu. Zásahy vodiča nie sú vyžadované, alebo v ideálnom prípade nie sú vôbec nutné ani žiaduce. Na druhej strane, pri prepojenej jazde auto využíva všetky svoje asistenčné systémy na pomoc vodičovi, no pridávajú sa aj zdieľané informácie od iných účastníkov cestnej premávky o semaforoch, dopravných značkách, zvodidlách, podmienkach na ceste a mnoho ďalších informácií. Ak sa napríklad tesne pred vozidlom stala dopravná nehoda, je toto auto schopné posunúť informáciu o situácii na ceste iným vozidlám v okolí, ktoré tak môžu napríklad upraviť trasu v navigácii, respektíve začať brzdiť oveľa skôr pred prekážkou a vyhnúť sa tak reťazovej nehode.
Dôležitý rozdiel však spočíva v tom, že plne autonómne auto musí fungovať aj bez pripojenia na internet. Logicky, keďže ani v súčasnosti nemáme pokrytých 100 % ciest spoľahlivou telekomunikačnou sieťou. Pripojenie na internet je však veľmi užitočné: napríklad autonómne vozidlo pripojené do siete môže jazdiť oveľa predvídateľnejšie ako vozidlo, ktoré pripojenie na internet nemá. Vďaka mobilnému spojeniu dostane auto informácie od iných, vzdialenejších automobilov alebo infraštruktúry, a tak vie oveľa skôr, čo sa na trase deje – napríklad dopravná zápcha za ďalšou zákrutou alebo „čierny ľad“ o dva kilometre. Automobil bez siete dokáže „vidieť“ iba niekoľko stoviek metrov pomocou vlastných senzorov a dokáže reagovať len náhle a v krátkom čase. No aj napriek tomu môže stále jazdiť autonómne.
5G ako nástroj automatizácie
Norma SAE J3016 konkrétne popisuje šesť úrovní autonómie v motorových vozidlách. Čím vyššia úroveň, tým menej musí byť človek zapojený do ovládania auta, a tým samostatnejšie sa vozidlo pohybuje po ceste. Auto úrovne 5 by teoreticky už nepotrebovalo ani volant, ani pedále.
Úroveň 0: Ide o najnižšiu úroveň autonómnej jazdy. Vodič (človek) ovláda všetko: riadenie, brzdy, akceleráciu. Táto úroveň obsahuje výstražné bezpečnostné systémy, ktoré môžu vo výnimočných prípadoch prevziať kontrolu nad vozidlom, napríklad núdzové brzdenie.
Úroveň 1 “hands on”: Táto úroveň autonómnej jazdy znamená, že väčšina funkcií je stále ovládaná vodičom, ale určité funkcie (napríklad riadenie alebo rýchlosť) môže byť vykonaná automaticky. Do tejto kategórie spadajú systémy ako adaptívny tempomat, parkovací asistent alebo asistent udržiavania v jazdných pruhoch.
Úroveň 2 “hands off”: V úrovni 2 ide o spojenie a komunikáciu asistenčných systémov. To znamená, že vodič nemusí fyzicky ovládať vozidlo a na určitú dobu môže pustiť volant a súčasne nemusí mať nohy na pedáloch. Ide napríklad o kombináciu adaptívneho tempomatu s asistentom udržiavania v jazdných pruhoch, kedy je auto po určitý čas a pri určitých podmienkach (napríklad pri jazde v kolóne na diaľnici) schopné ovládať ako riadenie, tak aj akceleráciu a brzdenie. Avšak je viac než dôležité poznamenať, že vodič musí byť v každom momente pripravený prevziať kontrolu nad vozidlom. Do tejto úrovne spadá aj Autopilot od Tesly.
Úroveň 3 “eyes off”: Fyzická prítomnosť je v prípade autonómneho vozidla úrovne tri stále nevyhnutná, no také vozidlo je schopné ovládať riadenie, akceleráciu a brzdenie za určitých podmienok samé. Rozdiel oproti predchádzajúcemu levelu spočíva v tom, že vodič je síce stále fyzicky prítomný a v prípade potreby musí zasiahnuť, no nie je povinný monitorovať situáciu rovnakým spôsobom ako v predchádzajúcich úrovniach. Prvým autonómnym vozidlom úrovne 3 je aktuálna generácia Audi A8 vybavená takzvaným systémom Traffic Jam Pilot. Ten dokáže prevziať úplnú kontrolu nad vozidlom pri jazde v kolóne do rýchlosti 60 kilometrov za hodinu. Počas tej doby vodič nemusí sledovať premávku a môže napríklad pozerať film či používať sociálne siete. Avšak systém funguje len v prípade, že sú jasne vyznačené a viditeľné jazdné pruhy a cesta je z oboch strán ohraničená fyzickými bariérami.
Úroveň 4 “mind off”: Až tu sa začíname dostávať k pojmu “plne autonómne auto”. Oproti predchádzajúcej úrovni už nie je potrebná duševná prítomnosť vodiča a v autonómnom vozidle úrovne 4 si môže napríklad zdriemnuť alebo opustiť miesto vodiča. Problémom je ale to, že autonómne systémy úrovne 4 fungujú len za určitých podmienok, ako napríklad jazda v kolóne na diaľnici. Nejde teda o plnú autonómiu v pravom slova zmysle.
Úroveň 5 “absencia volantu”: Ide o plne autonómny systém, ktorý absolútne nevyžaduje prítomnosť človeka ako vodiča. Predpokladá sa, že autonómny systém dokáže zvládnuť 100 % dopravných situácii minimálne rovnako dobre ako človek, vrátane extrémnych podmienok, ako sú znečistené alebo zasnežené cesty.
Výhody 5G pre dopravu
Kvôli významu 5G siete je logické predpokladať, že pokrytie 5G sieťou v určitom okamihu prekoná pokrytie súčasného vrcholu v podobe LTE. Aké výhody však ponúka nový štandard? Aké sú výhody samotnej technológie?
Väčšia šírka pásma: Táto výhoda sa často spomína ako prvá, keď dôjde na porovnanie 5G so staršími štandardmi. Nová generácie siete totiž ponúka rýchlosť sťahovania až 10 gigabitov za sekundu a viac. V praxi zvláda LTE iba desatinu – a aj to len veľmi zriedka.
Nižší čas odozvy: Oveľa dôležitejšie ako šírka pásma je kratšia doba odozvy (alebo latencia) v porovnaní s predchádzajúcimi štandardmi. Cieľom je latencia jednej milisekundy, počas ktorej signál z vysielača dorazí do prijímača. Nízka odozva je doslova životne dôležitá najmä v premávke. Kľúčové slovo by v tomto prípade malo byť „krátka brzdná dráha“.
Väčšia stabilita: 5G je od začiatku určené pre veľký počet účastníkov siete. Štandard dokáže pokryť až jeden milión zariadení na kilometer štvorcový. Rušné ulice, hromadné akcie, milióny silvestrovských telefonátov presne o polnoci? 5G by malo byť schopné toto všetko zvládnuť bez akéhokoľvek kolapsu siete.
Network Slicing a Mobile Edge Computing: Obe technológie sa do istej miery implementujú do siete LTE, no mali by nabrať na význame s rozšírením novej generácie – najmä preto, že prinášajú obrovské výhody pre sieťové prepojenie vozidiel. Network Slicing, alebo teda po našom „krájanie siete“) zaisťuje, že dôležité údaje (v tomto konkrétnom prípade napr. údaje zo senzorov auta alebo varovné správy) dosiahnu svoj cieľ vo veľmi krátkom čase a s vysokou spoľahlivosťou, aj keď je celá sieť zaneprázdnená menej dôležitými údajmi (napr. streamovanie alebo sťahovanie veľkých súborov). Mobile Edge Computing na druhej strane umožňuje vášmu zariadeniu (teda vozidlu) komunikovať s inými zariadeniami v okolí bez toho, aby bolo nutné dáta transferovať cez vzdialené cloudy. Ako sprostredkovatelia slúžia „mini dátové centrá“, čím sa značne znižuje rýchlosť komunikácie.
5G a premávka budúcnosti
Rozšírenie siete bude trvať roky. Ešte dlhšie bude trvať, kým na cestách bude prevažná väčšina áut vybavená nástrojmi umožňujúcimi využitie 5G siete. A v neposlednom rade je potrebné vytvoriť zodpovedajúci legislatívny rámec pre (čiastočne) autonómne riadenie. A práve tá posledná podmienka môže trvať najdlhšie. No keď nadíde ten čas, výhod bude mnoho, najmä v oblasti bezpečnosti a pohodlia:
- Zvýši sa tiež bezpečnosť na cestách pre chodcov a cyklistov, pretože v zásade by mohli byť do komunikácie integrovaní prostredníctvom 5G smartfónov. Vodič nákladného vozidla by v mŕtvom uhle len tak ľahko neprehliadol bicykel. Morálna otázka ale znie: Ako môžu byť do systému integrovaní chodci a cyklisti bez mobilného telefónu?
- Prepojené a autonómne vozidlá znižujú stres počas jazdy a 5G zvyšuje pohodlie prostredníctvom hudby či videa prenášaného priamo do vozidla. Koncept pohodlia však pokračuje aj nad rámec zábavy: jednou z myšlienok sú parkovacie garáže s funkciou samostatného parkovania (v súčasnosti samozrejme iba ako testovacie prostredie). Výsledný efekt je ušetrený čas pre vodiča a efektívnejšie využívanie parkovacích miest.
- Cestou v kolónach nákladné vozidlá šetria veľa paliva. Čím bližšie idú jeden za druhým, tým väčší je tento efekt. Prepojenie vozidiel zaistí bezpečnosť aj napriek malej vzdialenosti, niekedy len 15 metrov. Automatizované cestné konvoje nájdete pod heslom „Platooning“. Aj v tejto oblasti prebieha v súčasnosti množstvo testov na testovacích dráhach.
Ak sa rozšírenie siete posunie vpred, môže 5G v najbližších rokoch pozdvihnúť sieťové pripojenie na novú úroveň a zásadne tak zmeniť individuálny dátový prenos. Autonómne vozidlá sa zdajú byť hudbou vzdialenej budúcnosti, no prepojenie účastníkov cestnej premávky bude čoskoro realitou a dôležitým krokom na ceste k autopilotom.
Samozrejme, každý krok smerom k zvýšenej bezpečnosti cestnej premávky je správnym rozhodnutím. No brať volant z ruky ľuďom, ktorí šoférujú radi, nie je úplne najideálnejšia predstava o budúcnosti. Možno to nebude o 10 rokov a pravdepodobne ani o 20, no určite sa k tomuto kroku blížime a volanty z áut jedného dňa zmiznú nenávratne preč.
Zdroj: computerbild / startstop
