Ein wichtiger Schritt in Richtung einer vollständig verbundenen Bewegung
Inhalt
Das 5M NetMobil-Projekt entwickelt Lösungen zur Erhöhung der Sicherheit und Effizienz.
Sicherer, komfortabler, umweltfreundlicher: Vernetzte Autos, die in Echtzeit mit der Straßeninfrastruktur kommunizieren, reduzieren Emissionen und verringern das Unfallrisiko. Diese Verbindung erfordert eine stabile und zuverlässige Datenverbindung, die durch leistungsstarkes 5G, neue drahtlose Technologie für Mobilfunknetze der fünften Generation oder Wi-Fi-basierte Alternativen (ITS-G5) bereitgestellt wird. An diesem Ziel arbeiten in den vergangenen drei Jahren 16 Forschungsinstitute, mittelständische Unternehmen und Branchenführer, vereint im Projekt NetMobil 5G. Jetzt präsentieren sie ihre Ergebnisse – ein unglaublicher Vorstoß in eine neue Ära der Mobilität. „Mit dem Projekt NetMobil 5G haben wir wichtige Meilensteine auf dem Weg zum vollvernetzten Fahren überschritten und gezeigt, wie moderne Kommunikationstechnologien das Autofahren sicherer, effizienter und sparsamer machen können“, sagt Thomas Rachel, Staatssekretär im Bundesbildungsministerium Forschung. lernen. Das Bundesministerium fördert das Forschungsvorhaben mit 9,5 Millionen Euro. Designentwicklungen in Netzwerken, Sicherheitsprotokollen und Kommunikation sind die Grundlage für die Standardisierung von Spezifikationen, die Schaffung neuer Geschäftsmodelle und die erste Produktionslinie von Partnern.
Startrampe für innovative Verkehrstechnik
Ein Fußgänger springt plötzlich auf die Fahrbahn, ein Auto taucht aus einer Kurve auf: Es gibt viele Situationen im Straßenverkehr, in denen es für den Fahrer fast unmöglich ist, alles zu sehen. Radar-, Ultraschall- und Videosensoren sind die Augen moderner Autos. Sie überwachen die Straßenverhältnisse rund um das Fahrzeug, sehen aber nicht um Kurven oder Hindernisse herum. Durch Fahrzeug-zu-Fahrzeug- (V2V), Fahrzeug-zu-Infrastruktur- (V2I) und Fahrzeug-zu-Fahrzeug- (V2N) Kommunikationen kommunizieren Fahrzeuge in Echtzeit miteinander und mit ihrer Umgebung, um über ihr Sichtfeld hinaus zu „sehen“. Vision. Darauf aufbauend hat der 5G-Projektpartner NetMobil einen Kreuzungsassistenten entwickelt, der Fußgänger und Radfahrer an Kreuzungen ohne Sicht schützt. Eine in der straßenseitigen Infrastruktur installierte Kamera erkennt Fußgänger und warnt Fahrzeuge in nur wenigen Millisekunden, um kritische Situationen wie das Einbiegen eines Autos in eine Seitenstraße zu vermeiden.
Ein weiterer Schwerpunkt des Forschungsprogramms ist der Platoon. Lkw werden künftig zu Zügen gruppiert, in denen sie sehr dicht nebeneinander in einer Kolonne fahren, da Beschleunigung, Bremsen und Lenken per V2V-Kommunikation synchronisiert werden. Die automatische Bewegung der Säule reduziert den Kraftstoffverbrauch erheblich und verbessert die Verkehrssicherheit. Experten der beteiligten Unternehmen und Universitäten experimentieren mit einem Lkw-Konvoi, der weniger als 10 Meter voneinander entfernt ist, sowie mit dem sogenannten Parallel-Platoon von landwirtschaftlichen Fahrzeugen. „Die Ergebnisse des Forschungsprojekts sind wichtig für vielfältige Anwendungen. Sie werden nicht nur unseren Partnern in Industrie und Entwicklung, sondern vor allem den Verkehrsteilnehmern einen großen Nutzen bringen“, sagt Dr. Frank Hoffmann von der Robert Bosch GmbH, der den Produktionsaspekt des Forschungsprojekts koordiniert.
Wegbereiter für Standardisierung und neue Geschäftsmodelle
Ziel des Forschungsprojekts war es, in Echtzeit eine Lösung für die Schlüsselprobleme der Automobilkommunikation zu finden. Die Gründe sind gerechtfertigt: Um ein vollständig verbundenes Fahren zu gewährleisten, sollte die direkte V2V- und V2I-Kommunikation sicher sein, mit hohen Datenraten und geringer Latenz. Was passiert jedoch, wenn sich die Qualität der Datenverbindung verschlechtert und die Bandbreite für die direkte V2V-Kommunikation abnimmt?
Ein weiterer Schwerpunkt des Forschungsprogramms ist der Platoon. Lkw werden künftig zu Zügen gruppiert, in denen sie sich im Konvoi sehr dicht aneinander bewegen, da Beschleunigung, Bremsen und Lenken über V2V-Kommunikation synchronisiert werden. Die automatische Bewegung der Säule reduziert den Kraftstoffverbrauch erheblich und verbessert die Verkehrssicherheit. Experten der beteiligten Unternehmen und Universitäten experimentieren mit einem Lkw-Konvoi, der weniger als 10 Meter voneinander entfernt ist, sowie mit dem sogenannten Parallel-Platoon von landwirtschaftlichen Fahrzeugen. „Die Ergebnisse des Forschungsprojekts sind wichtig für vielfältige Anwendungen. Sie werden nicht nur unseren Partnern in Industrie und Entwicklung, sondern vor allem den Verkehrsteilnehmern einen großen Nutzen bringen“, sagt Dr. Frank Hoffmann von der Robert Bosch GmbH, der den Produktionsaspekt des Forschungsprojekts koordiniert.
Wegbereiter für Standardisierung und neue Geschäftsmodelle
Ziel des Forschungsprojekts war es, in Echtzeit eine Lösung für die Schlüsselprobleme der Automobilkommunikation zu finden. Die Gründe sind gerechtfertigt: Um ein vollständig verbundenes Fahren zu gewährleisten, sollte die direkte V2V- und V2I-Kommunikation sicher sein, mit hohen Datenraten und geringer Latenz. Was passiert jedoch, wenn sich die Qualität der Datenverbindung verschlechtert und die Bandbreite für die direkte V2V-Kommunikation abnimmt?
Die Spezialisten haben ein flexibles „Quality of Service“-Konzept entwickelt, das qualitative Veränderungen im Netz erkennt und ein Signal an vernetzte Fahrsysteme sendet. So kann der Abstand zwischen Wagen in einer Kolonne automatisch vergrößert werden, wenn die Qualität des Netzes abnimmt. Ein weiterer Entwicklungsschwerpunkt ist die Aufteilung des Haupt-Mobilfunknetzes in diskrete virtuelle Netze (Slicing). Für sicherheitskritische Funktionen wie die Warnung vor Fußgängern an Kreuzungen ist ein separates Subnetz reserviert. Dieser Schutz stellt sicher, dass Datenübertragungen zu diesen Funktionen immer aktiv sind. Ein weiteres diskretes virtuelles Netzwerk verarbeitet Video-Streaming und Roadmap-Updates. Der Betrieb kann vorübergehend ausgesetzt werden, wenn die Datenübertragungsrate abnimmt. Das Forschungsprojekt leistet auch wesentliche Beiträge zur hybriden Konnektivität, die eine stabilere Verbindung nutzt – entweder mobile Daten aus dem Netz oder eine Alternative zu WLAN, um einen Ausfall der Datenübertragung während der Fahrt zu verhindern.
„Die innovativen Ergebnisse des Projekts fließen nun in die weltweite Standardisierung der Kommunikationsinfrastruktur ein. Sie sind eine solide Grundlage für die weitere Forschung und Entwicklung durch Partnerunternehmen“, sagte Hoffman.
Fragen und Antworten:
Werden alle Partner des 5G NetMobil-Projekts die neue 5G-Mobiltechnologie verwenden, um ihre Autos zu verbinden?
- Nein, die teilnehmenden Partner verfolgen unterschiedliche Technologieansätze für die direkte Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Konnektivität, entweder basierend auf Mobilfunknetzen (5G) oder Wi-Fi-Alternativen (ITS-G5). Ziel des Projekts ist es, einen Rahmen für die Standardisierung der beiden Technologien zu schaffen und den Austausch zwischen Herstellern und Technologien zu ermöglichen.
Welche Verwendungszwecke wurden im Rahmen des Projekts entwickelt?
- Das 5G NetMobil-Projekt konzentriert sich auf fünf Anwendungen: Sammeln von Lastkraftwagen mit hoher Dichte, die sich in einer Säule in einer Entfernung von weniger als zehn Metern bewegen, Parallelbeschichtung, Unterstützung von Fußgängern und Radfahrern bei der Erkennung der Infrastruktur, intelligente Verkehrssteuerung auf grünen Wellen und Fahren durch den pulsierenden Stadtverkehr. Eine weitere Aufgabe auf der Projektagenda war die Entwicklung von Spezifikationen für das Mobilfunknetz der fünften Generation, die die Anforderungen für sicherheitsrelevante Anwendungen erfüllen und gleichzeitig eine hohe Benutzerzufriedenheit bringen.
