Connected Car

Nel corso del 2016 il mercato delle soluzioni Internet of Things ha raggiunto i 2,8 miliardi di euro (+40% rispetto al 2015), anche per merito delle applicazioni che sfruttano la connettività cellulare (1,7 miliardi di euro, +36%).
In particolare la Smart Car cresce del 15% e raggiunge 550 milioni di euro, nonostante la riduzione dei prezzi dei box GPS/GPRS. Le auto connesse continuano ad aumentare e a fine 2016 sono risultate 7,5 milioni (+40% rispetto al 2015), raggiungendo circa un quinto del parco circolante in Italia. Vediamo meglio che scenari si aprano.

 

Introduzione

TIM, che ha già cominciato a promuovere soluzioni Smart Home, nel corso del 2017 prevede nuove soluzioni sia di servizio che di prodotto, con particolare focus sulla Connected Car grazie ad un device connesso per la gestione, il controllo e l’infotainment nella propria automobile.
TIM vuole infatti offrire ai propri clienti un’esperienza unica, semplice e gratificante nella gestione della vita digitale del cliente, integrando mano a mano le varie componenti di servizio (Smart Home, Smart Tracker, Connected Car, Assisted Living, etc.). La promessa di TIM è quella di garantire assistenza in ogni passaggio della customer journey, oltre che la privacy dei dati personali e i migliori protocolli di sicurezza su reti fisse e mobili.

 

Connected car

Uno degli ambiti applicativi dell’IoT su cui ci si aspetta maggiore dinamicità di mercato è quello delle Smart Car.
La tipologia di servizi che possono essere offerti oggi sono differenti e spaziano da quelli che riguardano la sicurezza e l’esperienza alla guida (alert per le condizioni meteo o del traffico, localizzatori, trova parcheggi, ecc), fino all’intrattenimento.
Le auto connesse porteranno anche a rivedere le politiche delle compagnie di assicurazioni: automobili capaci di rilevare velocità, stato di funzionamento del motore e dei freni, condizioni meteo e tutta una serie di dati utili a stabilire le responsabilità in caso di incidente, da un lato ridurranno il rischio di sinistri e dall’altro premieranno l’autista virtuoso, che potrà dimostrare il suo stile di guida e ricevere un eventuale sconto sulla polizza assicurativa.
In questo ambito si inserisce l’offerta di TIM, che prevede il lancio di un prodotto e servizio  plug & play che punta al Mass Market.
L’offerta in roadmap sarà composta da un device intelligente che potrà essere inserito dal cliente all’interno del veicolo direttamente dalla porta OBD2 presente nelle automobili.
I benefici chiave per il cliente sono la connettività, l’infotainment e il monitoraggio H24 dell’auto, uniti alla semplicità d’uso. La strategia di TIM prevede inoltre la possibilità di partnership al fine di offrire al cliente servizi a forte valore aggiunto.

 

La trasformazione 5G

Se oggi la connettività a bordo dei veicoli viene spinta dalla possibilità di trasferire la telemetria e offrire servizi di infotainment, e nel prossimo futuro dall’introduzione obbligatoria dell’eCall, un nuovo tipo di connettività è destinato a trasformare questo mercato e in un certo senso anche il concetto stesso di mobilità.
L'industria automobilistica attraversa una fase di profonda trasformazione tecnologica, grazie alla convergenza di diverse tecnologie da settori adiacenti (CPU e Sensori, Artificial Intelligence e Deep Learing, Image processing, etc.) che forniscono abilitatori fondamentali verso livelli di automazione più elevati dei veicoli. Molti osservatori concordano però che sarà l’avvento della rete 5G, il collante di tutte queste innovazioni e darà un impulso al settore, superando i limiti delle tecnologie che già attualmente il mondo automotive sperimenta per la comunicazione diretta tra veicoli, infrastrutture, utenti, servizi.
Infatti, per affrontare situazioni stradali sempre più complesse, i veicoli automatizzati dovranno fare affidamento non solo sui propri sensori, come oggi già si sta facendo, ma anche su quelli di altri veicoli e di altri elementi di contesto e dovranno cooperare tra di loro, piuttosto che prendere decisioni da soli. Queste tendenze presentano sfide significative al sistema di comunicazione sottostante, poiché l'informazione deve raggiungere la propria destinazione in modo affidabile entro un periodo di tempo estremamente breve – prestazioni al di là di ciò che le attuali tecnologie wireless possono fornire e proprie invece della rete 5G, la naturale candidata ad essere la rete dei veicoli completamente autonomi.
Una rivoluzione che non riguarda solo l’automatizzazione dei sistemi di guida delle auto (Automatic Driving), ma si allarga a tutto il mondo della mobilità, migliorando la sicurezza stradale, l’efficienza del traffico, il trasporto delle merci e così via. Nei prossimi 10-15 anni l’insieme di questi fattori potrebbe cambiare radicalmente la mobilità di persone e merci,trasformando di conseguenza i modelli di business, gli attori coinvolti e lo stile di vita di tutti noi.

 

Automatic driving

Di tutti questi cambiamenti, quello che sicuramente più di tutti stimola l’imaginario collettivo è la guida autonoma, la possibilità cioè di essere trasportati da un punto ad un altro da un veicolo senza che nessun umano esegua operazioni di guida a bordo o remotamente. Si tratta anche di un settore con un grande impatto economico e si stima che solo nel 2018 il valore del mercato globale dei veicoli autonomi e connessi sarà di circa 40 miliardi di euro.
Ci sono diversi gradi di automazione all’interno dei veicoli, in base al livello di controllo che viene affidato al sistema autonomo di guida rispetto al guidatore. Una classificazione adottata a livello internazionale è quella della SAE [nota 1], che distingue in sei livelli.

 

A livello 0 non abbiamo nessuna automazione e il guidatore ha il completo controllo del veicolo; a livello 1 e 2 il veicolo è dotato di una o più funzioni di controllo che operano o singolarmente o congiuntamente e il guidatore ha un controllo continuo e attivo sul volante e sui pedali o cede il controllo di alcune funzioni solo in situazioni limitate; al livello 3 (Conditional Automation) il sistema di guida autonoma prende il pieno controllo delle funzioni, ma limitatamente a precise condizioni di traffico e ambientali e il guidatore è comunque tenuto al controllo, anche se non continuo; al livello 4 e 5 (Full automation) il veicolo può svolgere tutte le funzioni critiche di sicurezza, richiedendo l’intervento del guidatore solo in condizioni estreme di tempo, oppure, al livello 5, non richiedendolo mai e garantendo di raggiungere qualsiasi destinazione in qualsiasi condizione in cui possa guidare un conducente umano (Autonomous Drinving).
Forse non ce ne accorgiamo, ma già oggi le nostre auto hanno tecnologie di automazione, tipicamente di livello 1. L’ESC (Controllo Elettronico di Stabilità) così come l’ABS (Sistema Antibloccaggio) intervengono per aiutarci in situazioni di potenziale pericolo e sono obbligatori in tutte le auto vendute in Europa, ma altre tecnologie si stanno diffondendo rapidamente come l’AEB (Automated Emergency Braking) per frenare automaticamente quando il veicolo di fronte a noi è troppo vicino, o l’ISA (Intelligent Speed Assistance) per regolare la velocità riconoscendo automaticamente le indicazioni sui limiti di velocità a bordo strada, o ancora l’LKA (Lane Keeping Assist), che monitora i marcatori della carreggiata e avvisa il guidatore o interviene direttamente in caso di superamento degli stessi.

 

Una rapida e utile evoluzione che oggi però rimane confinata a quanto fattibile basandosi sulle informazioni disponibili ed elaborabili localmente all’auto. La Tesla, l’esempio forse più emblematico e anche più avanzato, potrebbe essere considerata già di livello 3, ma per esserlo è dotata di 8 telecamere, 12 sensori ultrasonici, un radar e una capacità computazionale molto elevata per eseguire i più sofisticati algoritmi neurali per l’analisi della visione, del sonar e del radar processing [nota 2].
Molti stimano che solamente con le informazioni limitate al singolo veicolo non si potrà mai arrivare al livello 5 dell’automazione completa in ogni condizione stradale. E sarà solo la nuova rete 5G che permetterà di estendere queste informazioni a tutto il contesto intorno al veicolo.

 

I benefici

Riuscire a raggiungere il livello più alto di automazione, realizzare il vero e proprio Autonomous Driving, consente di realizzare pienamente una serie di benefici che diversamente vengono colti solo in parte:

  • Sicurezza: oggi si stima che più del 90% degli incidenti stradali si possano ricondurre a errori umani [nota 3]. La guida autonoma potrebbe farci arrivare all’obiettivo “Vision Zero” dell’EuroRAP: “By 2050, move close to zero fatalities in road transport”.
  • Efficienza: ridurre al massimo il tempo speso in traffico congestionato, ad esempio ottimizzando la velocità in relazione agli intervalli semaforici o distribuendo i veicoli su un insieme di percorsi paralleli in tempo reale e garantire una riduzione complessiva dei tempi di viaggio, insieme ad una maggiore ‘certezza’ del tempo previsto (mobilità shock – resistant).
  • Salvaguardia dell’ambiente: maggiore efficienza del traffico, minore spazio tra le auto, circolazione più uniforme, velocità armonizzate e ottimizzate possono portare benefici rispetto ai parametri di efficienza energetica ed emissione inquinanti a parità di numero di spostamenti.
  • Comfort: la possibilità di affrontare viaggi brevi o anche molto lunghi, affidandosi totalmente ad una guida autonoma, libera il guidatore delle attuali incombenze che richiedono anche un livello di attenzione e stress molto elevato.
  • Inclusione sociale: la guida autonoma completa assicurerà la mobilità per tutti, comprendendo persone disabili, anziani, e altre categorie oggi escluse dalla mobilità personale
  • Accessibilità: la tendenza di oggi di chiudere o limitare i centri delle più grandi città potrebbe essere invertita in futuro quando i benefici delle auto a guida autonoma saranno diffusi.
    Si possono ad esempio ipotizzare casi di centri cittadini ‘riservati’ alle sole auto a guida autonoma, che sarebbero anche degli acceleratori per la diffusione delle tecnologie.
 

I servizi

E’ quindi a questo salto tecnologico a cui si fa riferimento quando si delineano i cambiamenti radicali che attendono il mercato della mobilità, cioè solo quando i veicoli, gli utenti vulnerabili (pedoni, ciclisti e motociclisti), le infrastrutture a bordo strada, le informazioni in cloud verranno connesse fra di loro con la velocità e l’affidabilità che la rete 5G può garantire.
Diventeranno allora possibili una serie molto elevata di nuovi servizi che nel loro insieme realizzeranno i benefici appena descritti.
Molti di questi garantiranno una maggiore sicurezza come l’avvertimento sulla presenza di veicoli fermi o traffico rallentato o l’avvertimento su una densità anomala di veicoli in frenata di emergenza nel segmento successivo a quello di percorrenza corrente, la segnalazione dell’arrivo di un veicolo di soccorso o di emergenza, l’avvertimento sulla presenza di cantieri, la ripetizione dei segnali stradali a bordo veicolo e dei limiti di velocità a bordo veicolo o ancora l’avvertimento di una violazione alla circolazione (es.: marcia su careggiate opposta, marcia su corsia a marcia invertita, ecc). Altri servizi nel campo della sicurezza deriveranno dalla messa in relazione in modo cooperativo di vari attori attivi e passivi come la Cooperative Collision Avoidance,  in cui ogni veicolo condivide le informazioni che rileva attorno a sé, contribuendo a migliorare le decisioni prese collettivamente per evitare un incidente, ad esempio presso un incrocio con angoli ‘ciechi’, o il See-Through,  in cui il veicolo che precede condivide le immagini riprese dalla on board camera, permettendo di anticipare eventi improvvisi che si possono diversamente cogliere (es un pedone che attraversa la strada), o ancora il rilevamento di utenti vulnerabili che permette in particolari condizioni (scarsa visibilità, ostacoli che impediscono la vista, etc.) l’avviso in tempo reale di un utente vulnerabile (es. pedone, ciclista) in prossimità, eventualmente causando anche il rallentamento automatico del veicolo.

 

Ma tanti altri sono i nuovi servizi che si stanno progettando per gestirsi meglio nel traffico, come la  segnalazione di percorsi alternativi in conseguenza della propagazione all’indietro di onde di Shock o l’onda verde che garantisce un percorso libero da congestioni, modulando la velocità e il percorso ottimale rispetto alla programmazione dei semafori, o il miglioramento della mobilità, come il platooning, per creare e coordinare convogli di mezzi, ad esempio per trasporto merci, in modo che possano procedere ad una distanza molto ravvicinata, con vantaggi sia di minore occupazione delle arterie sia di risparmio di carburante e relative emissioni inquinanti o una multimodalità evoluta, per poter pianificare un viaggio utilizzando veicoli a guida autonoma per completare efficacemente una o più parti di un viaggio multimodale.

 

Conclusioni

Se molti sono i benefici potenziali dell’avvento di questa nuova era di tecnologie abilitate delle connessioni 5G, è vero anche che i cambiamenti radicali aprono prospettive del tutto nuove e pongono nuove sfide, non solo tecnologiche, per le quali è necessario fin da ora lavorare.
Cambieranno innanzitutto i ruoli degli attori attuali e i modelli di business, passando dagli attuali tentativi di “pay as you drive” (Car sharing), ad un vero e proprio “Mobility as a service” in cui un viaggiatore potrà scegliere la migliore offerta alla sua necessità di trasferirsi da un luogo ad un altro.
Tutto l’impianto regolatorio attuale, almeno in Europa, non è ancora adeguato. Seppur modificato nel 2014 per consentire la guida autonoma da parte del veicolo, ancora mantiene la condizione che il guidatore sia sempre presente e in grado di intervenire in ogni momento. Le legislazione americana è già più avanti ed è necessario adeguarsi per garantire uno sviluppo delle tecnologie all’avanguardia anche in Europa, continente nel quale gli investimenti maggiori nella ricerca provengono dal settore automotive, settore a cui appartengono 4 delle prime 5 aziende che investono di più in ricerca.
Di chi sarà poi la responsabilità in caso di incidente quando sarà il software dell’auto ad avere il totale controllo delle decisioni? Ancora del guidatore, oppure del costruttore dell’auto, del fornitore del servizio, o ancora dei responsabili delle infrastrutture con cui l’auto dialoga o delle altre auto che hanno fornito e informazioni da cui sono dipese le scelte errate ? Si tratta di una questione molto delicata, ma decisamente fondamentale nel garantire un quadro normativo di riferimento stabile.
Diversamente dall’evoluzione dei veicoli, trainata da investimenti privati già oggi molto elevati, l’evoluzione delle infrastrutture a bordo strada (semafori, sensori, cartelli stradali intelligenti, etc.) deve essere guidata dalle istituzioni e dalle amministrazioni locali. L’Europa ha già mosso i primi passi in questo senso, ma molto è ancora da fare per garantire che una parte importante di questo nuovo ecosistema di informazioni attive e passive segua di pari passo l’evoluzione delle tecnologie delle auto e delle comunicazioni.  
Come si è detto una moltitudine di informazioni diverse dovranno poter essere scambiate tra veicoli, infrastrutture e piattaforme in rete, attraverso la cooperazione di soggetti privati e pubblici molto diversi fra loro, che dovranno garantire nel loro insieme standard di sicurezza, protezione e privacy elevatissimi. Anche solo a partire dalla definizione della proprietà del dato,  di quale utilizzo possa esserne fatto, da chi e in quali condizioni, si capisce che non si tratta solo di una sfida tecnologica.
Il settore delle auto a guida autonoma infine non è esente dal dibattito etico che ruota da tempo intorno ai sistemi artificiali che prendono decisioni ‘autonome’. Nell’attimo in cui un sistema di guida deve decidere se sterzare bruscamente per evitare un incidente con un’auto in arrivo, ma insieme rileva un pedone nella nuova traiettoria, non sono in gioco solo più algoritmi di ottimizzazione della velocità o del percorso, si sta codificando la risoluzione di una questione molto più profonda.

 

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