Dalla Connected Car alla Smart Mobility: l’evoluzione delle reti V2X

Quali sono le principali tecnologie a supporto della nuova mobilità intelligente? E quale il ruolo svolto dalle reti V2X e dall'Intelligenza Artificiale?

Intelligenza Artificiale e Connected Car

Il trasporto su strada sta conoscendo una trasformazione digitale che cambierà radicalmente il nostro modo di spostarci, rendendo “Smart” il concetto di mobilità con un focus crescente sulla guida autonoma. Alla base di questo profondo cambiamento vi è l’adozione di una serie di tecnologie che includono le cosiddette reti V2X, il 5G e, non ultima, l’Intelligenza Artificiale. In occasione del convegno “Connected Car & Mobility: un nuovo inizio” sono stati resi noti i risultati della ricerca realizzata dell’Osservatorio Smart & Connected Car della School of Management del Politecnico di Milano e come sta maturando la Smart Mobility sotto il profilo tecnologico.

L’evoluzione delle reti V2X

È indubbio che il futuro della Smart Mobility passerà anche e soprattutto attraverso la guida autonoma. Per i veicoli degli anni a venire si prospetta la capacità di condividere in tempo reale grandi volumi di dati prodotti dai loro sistemi di bordo. Una prerogativa che li renderà sempre più capaci di fronteggiare scenari di mobilità complessi.

Tuttavia, per far sì che questi scenari di Smart Mobility si verifichino divenendo reali, risulta essenziale equipaggiare le vetture con sistemi di comunicazione ad elevate prestazioni, in modo da rendere fattibile un continuo scambio di dati tra i veicoli (V2V – Vehicle-to-Vehicle), tra questi e l’infrastruttura a bordo strada (V2I – Vehicle-to-Infrastructure) e con i pedoni (V2P – Vehicle-to-Pedestrian).

Secondo gli esperti, la guida autonoma prevede cinque distinti livelli di automazione. Si parte dal livello 0 corrispondente a “nessuna autonomia”, in cui l’autista guida in maniera del tutto indipendente senza ricorrere all’aiuto del sistema di guida assistita. Si giunge poi fino al livello 5, definito “completa automazione”, in cui il veicolo si muove in maniera completamente autonoma, ovvero senza ausilio del guidatore. Oggi come oggi, sono oggetto di sperimentazione i livelli 2 e 3, ma la visione degli enti di ricerca e di standardizzazione è proiettata ben oltre verso i servizi avanzati di guida autonoma, corrispondenti ai livelli 4 e 5.

Allo stato attuale, i veicoli in fase di sperimentazione sono altamente intelligenti, integrano decine di sensori per rilevare ciò che accade nell’ambiente circostante e usano sistemi sofisticati di elaborazione dei dati. Dovendo però fare affidamento esclusivamente sui sistemi di bordo presentano almeno due limiti. Il primo corrisponde al fatto che i sensori hanno un raggio di visione circoscritto. Il secondo risiede nella mancata conoscenza di quali siano le intenzioni dei veicoli che transitano nelle immediate vicinanze, con le conseguenze del caso sotto il profilo della sicurezza e quello dell’efficienza. Le prestazioni delle vetture risultano perciò limitate soprattutto in scenari particolarmente complessi o contraddistinti da un’elevata densità di traffico.

Il contesto muterà con l’affermazione dei servizi avanzati di guida autonoma (livelli 4-5). Attraverso l’interconnessione V2X, i veicoli potranno infatti condividere in tempo reale i dati generati dai sensori di bordo, estendendo l’orizzonte di percezione ben oltre il proprio campo di visione. Lo scambio continuo tra i sistemi di controllo permetterà loro di coordinarsi e di sincronizzarsi in modo autonomo, anche in scenari complessi, traducendosi in una mobilità sempre più sicura ed efficiente, oltre che sostenibile.

Per raggiungere tali obiettivi, appare cruciale il ruolo giocato dalla connettività.

Connected Car: la connettività e il 5G

Rete 5GL’attuazione di meccanismi cooperativi V2X necessita chiaramente del supporto di una rete di comunicazione capace di connettere le vetture intelligenti tra di loro, con l’infrastruttura e gli altri utenti della strada. Ad oggi, le tecnologie V2X disponibili sono lo standard ETSI ITS-G5, basato su WiFi, e la tecnologia cellulare C-V2X, che utilizza il 4G ma è in evoluzione verso il 5G. I principali ostacoli sono costituiti dalla velocità trasmissiva e dalla latenza. Si richiede inoltre un’alta affidabilità anche in situazioni di estrema dinamicità, fino a 250 km/h.

Siamo quindi di fronte a un tipo di evoluzione che presuppone un notevole cambiamento delle attuali tecnologie. La banda a 5.9 GHz non è più sufficiente e si ci indirizza verso l’uso di frequenze ad onde millimetriche, con sistemi ad antenne multiple e algoritmi di puntamento sofisticati.

Questa è la direzione intrapresa dallo standard 5G New Radio, previsto entro la fine del 2020, che reputa l’automotive come uno degli ambiti applicativi più strategici. Il nuovo standard aprirà la strada a una tecnologia ad alta capacità trasmissiva, ultraveloce e di grande affidabilità, capace di abilitare i servizi avanzati di mobilità, consentendo ai veicoli di interagire rapidamente e in contesti fortemente dinamici.

“La novità del 5G”, precisa Monica Nicoli, Professore Associato di Ingegneria delle Telecomunicazioni presso il Politecnico di Milano, “è quella di combinare due diverse modalità di trasmissione per rispondere alle diverse esigenze della mobilità. Da un lato, una comunicazione V2X a corto raggio, per connettere direttamente i veicoli, le infrastrutture e gli utenti stradali. Dall’altro, una comunicazione a lungo raggio per connettersi con la rete dei cellulari”. La prima tipologia di connettività è su banda dedicata. Evitando di passare dalla rete, si riducono così eventuali tempi di ritardo a vantaggio soprattutto di applicazioni quali la sicurezza attiva. Le connessioni a lungo raggio sono invece complementari e possono essere usate, ad esempio, per l’Infotainment o per servizi di carattere informativo.

Il ruolo dell’Intelligenza Artificiale

Le auto connesse e i dispositivi Smart per la mobilità permettono di raccogliere un ampio ventaglio di informazioni sul loro funzionamento e sugli utenti che utilizzano queste tecnologie. Le aziende si stanno perciò muovendo per trovare opportune strategie che consentano di valorizzare i dati raccolti, sotto il profilo tanto Consumer quanto Business.

Connected Car e Intelligenza Artificiale
Connected Car & Mobility: un nuovo inizio – Il ruolo dell’Intelligenza Artificiale

Sotto questo punto di vista, l’Intelligenza Artificiale è destinata a giocare un crescente ruolo chiave, aprendo nuove possibilità di utilizzo delle informazioni ricavate. Si possono individuare diversi grandi ambiti in cui può rappresentare un supporto rispetto alla trasformazione della mobilità e lo sviluppo delle connected car. Analizziamo alcuni tra i principali.

Guida autonoma

Il primo riguarda la guida autonoma. In questo contesto, l’Intelligenza Artificiale si sta cimentando su tre grandi aree, ossia:

  • Il riconoscimento degli ostacoli;
  • Il riconoscimento avanzato della corsia e della navigazione;
  • Il monitoraggio del guidatore nonché la previsione del comportamento dello stesso.

La gamma di soluzioni a cui l’Intelligenza Artificiale può garantire il proprio contributo è vasta e include, a titolo esemplificativo:

  • Soluzioni per proteggere il guidatore dall’abbagliamento;
  • Soluzioni per enfatizzare la visibilità su angoli morti e angoli bui dell’auto;
  • Soluzioni per migliorare l’interazione con l’interno del veicolo stesso e con le sue superfici, che divengono, grazie agli algoritmi, superfici “vive”;
  • Soluzioni per prevedere le intenzioni del conducente.

Assistenti vocali

Un ulteriore contributo offerto dall’Intelligenza Artificiale riguarda la possibilità di semplificare l’interazione tra l’utente e l’auto connessa mediante l’uso della voce. Negli ultimi anni la capacità di comprendere il linguaggio naturale è migliorata sensibilmente. Questa evoluzione ha permesso di introdurre gli assistenti vocali anche nel settore automotive. La voce può essere sfruttata per abilitare numerose funzionalità all’interno dell’abitacolo: dalle più classiche come la lettura delle e-mail e la trasmissione di informazioni sullo stato del veicolo, fino a quelle più innovative, come la ricerca di un ristorante con le migliori recensioni.

Si prevede inoltre l’opportunità di integrare l’assistente vocale presente a bordo vettura con quello della propria abitazione Smart, così da consentire di impostare svariati scenari casalinghi restando comodamente seduti in auto o, viceversa, di regolare parametri connessi al veicolo direttamente dalle proprie mura domestiche.

Supporto gestionale

L’Intelligenza Artificiale è inoltre destinata ad assumere un ruolo determinante come supporto a diversi contesti di tipo gestionale. Si può pensare alla sua funzionalità nel controllo del traffico di una Smart City, attribuendo le priorità ai vari veicoli, così da prevenire il rischio di incidenti e di ingorghi.

Le possibilità offerte dall’Intelligenza Artificiale applicata al contesto della mobilità intelligente sono in definitiva enormi. Non resta che attendere tutti gli sviluppi del caso.

Evelyn Baleani
Informazioni su Evelyn Baleani 23 Articoli
Giornalista e Web Editor freelance. Si occupa di contenuti per i media dal 2000. Dopo aver lavorato per alcuni anni in redazioni di società di produzione televisiva e Web Agency, ha deciso di spiccare il volo con un’attività tutta sua. Le sue più grandi passioni sono l'ambiente, il Web, la scrittura e la Spagna