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Smart Mobility: come cambia il ruolo dell’operatore

Con il termine Smart Mobility si fa riferimento all’innovazione dei sistemi di trasporto tramite una gestione intelligente e altamente tecnologica degli spostamenti di persone e merci per ridurre gli sprechi di tempo e denaro, diminuire l’impatto ambientale e migliorare la sicurezza. La Smart Mobility offre diversi spunti di evoluzione per il business dell’operatore telefonico anche in ambiti distanti tra loro. In questo articolo analizziamo le potenzialità della mobilità elettrica e del veicolo connesso.

 

Servizi di Mobilità elettrica

La mobilità elettrica emerge come soluzione nei contesti urbani densamente popolati come risposta per l’inquinamento ambientale e le emissioni di CO2. La diffusione dei veicoli elettrici necessita di una strategia di dispiegamento dei punti di ricarica e di una gestione intelligente delle ricariche stesse. La ricarica dei EV (Veicoli Elettrici) si basa principalmente su tre soluzioni:

  • Punti di ricarica pubblici o condivisi (lungo la strada o in aree di parcheggio);
  •  Punti di ricarica privati (in parcheggi o aree private);
  • Cambio della batteria - principalmente per scooter [nota 1].

I punti di ricarica pubblici possono essere collocati nelle aree urbane e lungo i corridoi autostradali. Gli studi attuali considerano più probabile la diffusione dell’uso di EV nel contesto urbano [1], mentre al di fuori di questo è più probabile la diffusione di veicoli a trazione ibrida o con altre tecnologie (per es. celle a combustibile), si veda approfondimento: "Use Case veicolo elettrico".
La rete di ricarica dei veicoli elettrici richiede una complessa gestione della disponibilità dei punti di carica in relazione allo stato di carica dei veicoli circolanti, complessità che può essere ben affrontata all’interno di una Smart City utilizzando le risorse tipiche della stessa, ovvero la connettività diffusa e la rete 5G, l’intelligenza degli “oggetti” (colonnine di ricarica, veicoli elettrici connessi), i Big Data e l’applicazione di modelli di AI.
La diffusione dei veicoli elettrici abilita, in relazione alle necessità di ricarica degli stessi, alcune opportunità di business quali (Figura 1):

  1. la costruzione e la vendita di apparecchiature di ricarica per EV;
  2. il dispiegamento e l’esercizio delle stazioni di ricarica pubblica EV:
  3. l’offerta di soluzioni di gestione della ricarica per EV;
  4. il supporto alla pianificazione della rete di ricarica EV.
 

Figura 1 - Mappa delle opportunità per i Telco per la mobilità elettrica e la elettrificazione

Mentre la prima opportunità non interessa particolarmente i Telco, nel secondo caso invece alcuni operatori stanno già proponendo delle soluzioni. Si tratta per esempio di Deutsche Telekom, che ha deciso di aggiungere capacità di ricarica per EV entro il 2020 a 11.500 cabinet e in 500 centrali telefoniche opportunamente selezionate [2], utilizzando la sua consociata PASM, che agisce in qualità di gestore del sistema di distribuzione. Anche KT ha installato oltre 3.600 stazioni di ricarica EV a livello nazionale e sta testando la tecnologia V2G (Vehicle-to-Grid) [3].
La terza opportunità è indirizzabile dai Telco facendo leva su tecnologie come 5G, IoT, Big Data e Cloud e su piattaforme che supportano funzionalità orizzontali come l’autenticazione, l’addebito, la fatturazione. È così possibile l’aggregazione, visualizzazione dei dati sia per gli operatori di rete di ricarica EV (es.: stato delle apparecchiature, guasti), sia per i conducenti (es.: prenotazione del punto di ricarica, calcolo dei tempi di ricarica). In questo ambito si sono mosse per esempio AT&T in partnership con Schneider Electric, con un  servizio che consente la connettività IoT nelle stazioni di ricarica EVlink per EV [4], e NTT DATA che ha sviluppato OCC (Open Charging Station Controller), un sistema di gestione dei punti di ricarica [5].
Infine i Telco possono offrire dati utili alla pianificazione della rete di ricarica espressi con mappe di spostamento (con dati di durata, lunghezza) per cluster di area (urbana, extraurbana, autostradale), ricavate con i Big Data Analytics su mobilità di persone e mezzi connessi [6].

 

Servizi di mobilità connessa, cooperante e automatizzata

I sistemi di trasporto nel loro complesso stanno evolvendo verso paradigmi di mobilità connessa, cooperante e automatizzata CCAM (Connected, Cooperative and Automated Mobility) in cui il veicolo diventa parte di un ecosistema connesso che include le infrastrutture stradali intelligenti, i sensori distribuiti, i centri di controllo privati e pubblici (Internet of Things). Ogni nodo di questa rete è in grado di scambiare dinamicamente i dati e le informazioni con gli altri nodi creando così un ambiente cooperativo distribuito che viene considerato l'attivatore principale di servizi ICT innovativi per le amministrazioni pubbliche, le aziende legate alla mobilità e gli utenti finali. In Figura 2 viene riportato un scenario esemplificativo che descrive le evoluzioni del veicolo dal punto di vista costruttivo, della connettività, delle funzionalità di automatizzazione e dei servizi resi possibili dalla cooperazione con il mondo circostante.

 

FIgura 2 - L’evoluzione dei Mobility Services (fonte http://www.greencarcongress.com/2016/11/20161129-nissan.html)

Le ultime generazioni di tecnologie TLC, il 4G/LTE e il 5G (in corso di introduzione), hanno sancito l’inclusione delle comunicazioni M2M (Machine to Machine) accanto alle classiche comunicazioni voce e dati.
Si sta delineando quindi un ecosistema basato su una architettura a tre livelli (Figura 3). In quello inferiore, field level, sono raggruppati tutti i dispositivi dislocati sul territorio (sensori ambientali, infrastrutture stradali, veicoli connessi, dispositivi indossabili e/o smartphone) che possono comunicare tra di loro sia in modalità peer-2-peer (es. paradigma V2X), sia nella classica modalità gerarchica della rete TLC per interagire con le relative piattaforme di servizio. Nel network level l’infrastruttura mobile e fissa dell’operatore consente di offrire, accanto alla classica gestione dei flussi, feature innovative quali le piattaforme IoT di raccolta e sistematizzazione dati, gli ambienti di edge computing (MEC) per le applicazioni che necessitano di latenze basse ed i sistemi per la gestione delle diverse modalità di comunicazione (Broadcast/Multicast/Unicast). Infine sul cloud level si attestano le piattaforme di servizio coadiuvate dai sistemi di supporto come quelli deputati alla gestione ed all’analisi dei Big Data. 

 

FIgura 3 - Architettura ecosistema TLC per servizi di mobilità

All’interno di questo schema generale la prossima generazione 5G offrirà ai servizi di mobilità nuove funzionalità, che vanno oltre il semplice conseguimento di migliori prestazioni operative (es. ampiezza di banda, latenza, affidabilità) garantite dall’accesso radio progettato secondo il paradigma URLLC (Ultra Reliable Low Latency communication). Il network slicing consentirà la creazione di reti logiche complete che potranno essere dedicate alla gestione di ambiti specifici quali le infrastrutture stradali.
La sicurezza dell’ecosistema sarà migliorata attraverso l’applicazione di meccanismi di trusted identity, trusted data e trusted infrastructure. Infine saranno implementati algoritmi di localizzazione spaziale di grande precisione più adatti alla gestione di nodi in mobilità.

 

Figura 4 - Evoluzione dei ruoli dell’operatore mobile (fonte https://www.gsma.com/iot/wp-content/uploads/2018/09/New-Roles-for-Operators-in-the-IoT-k.pdf)

Conclusioni

L’evoluzione delle telecomunicazioni con la diffusione del 5G e dell’IoT offre ulteriori opportunità per i Telco che, nel contesto della mobilità, possono essere intraviste con la diffusione dei veicoli elettrici e dei veicoli connessi.
Nel caso dei veicoli elettrici le opportunità si riassumono nel contribuire al dispiegamento di stazioni di ricarica pubbliche per EV, come sta facendo Deutsche Telekom in Germania, nel realizzare una piattaforma software che gestisca una rete di ricarica per EV multi-vendor, integrata con servizi di mobilità elettrici, (ad esempio la piattaforma OCC di NTT Data) o infine nell’offrire supporto alla progettazione della rete di ricarica, per costruire mappe di mobilità sfruttando i Big Data Analytics.
Per quanto riguarda il veicolo connesso, si evidenziano le seguenti potenzialità: la possibilità di dedicare reti logiche riservate a infrastrutture e veicoli connessi in mobilità, di offrire  capacità elaborativa a bordo rete (MEC) per applicazioni a bassa latenza,  di offrire una piattaforma multi purpose in grado di integrare applicazioni di terze parti  con dati e funzionalità di TIM.
L’operatore TLC potrà  assumere un ruolo trainante se riuscirà ad evolvere da mero fornitore di connettività a fornitore a 360 gradi di servizi a valore aggiunto.

 

Acronimi

  • CCAM   Connected, Cooperative and Automated Mobility
  • C-V2X  Cellular - Vehicle to everything
  • EV        Electric Vehicle
  • GSMA   GSM Association
  • IDC        International Data Corporation
  • IoT         Internet of Things
  • MEC      Mobile Edge Computing
  • M2M     Machine To Machine
  • URLLC Ultra Reliable Low Latency Communication
 

Bibliografia

  1. Dalla Chiara, B., Pellicelli, M. (2018), Sustainable road transport from the energy and modern society points of view: Perspectives for the automotive industry and production, Journal of Cleaner Production 133 (2016) 1283-1301
  2. Telecompaper (2018), Deutsche Telekom to begin building e-car charging network in summer https://www.telecompaper.com/news/deutsche-telekom-to-begin-building-e-car-charging-network-in-summer--1234968
  3. KoreanTimes (2018) KT wins out in electric car charging business, https://www.koreatimes.co.kr/www/tech/2018/02/133_244106.html
  4. AT&T News (2018), AT&T and Schneider Electric Unveil Proof of Concept Enabling IoT Connectivity in EVlink Electric Vehicle Charging Stations http://about.att.com/story/iot_connectivity_in_evlink_electric_vehicle_charging_stations.html
  5. NTT DATA (2018),  Open Charging Station Controller (OCC)  for the development of future mobility society, https://www.nttdata.com/global/en/success-stories/2018/february/open-charging-station-controller-for-future-mobility-society
  6. Dalla Chiara, B., Delorio, F., Eid, M. (2018), Analysis of real driving data to explore travelling needs in relation to hybrid–electric vehicle solution, Elsevier, Transport Policy https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0967070X17305243
  7. EC (2014), Libro Bianco su clima ed energia 2030 https://ec.europa.eu/clima/policies/strategies/2030_it
  8. Dalla Chiara, B. (2018), Elettrificazione ed ibridizzazione del trasporto su strada: perché ed a quali condizioni, Convegno Fondazione TELIOS, FutureMobilityWeek, Torino.
  9. Baricco, M. (2018), “Mobilità idrogeno: mito o realtà?” Convegno Fondazione TELIOS, FutureMobilityWeek, Torino.
  10. 5G Automotive Vision https://5g-ppp.eu/wp-content/uploads/2014/02/5G-PPP-White-Paper-on-Automotive-Vertical-Sectors.
  11. C-ITS platform phase II  - Final Report Septembre 2017 – European Commission https://ec.europa.eu/transport/sites/transport/files/2017-09-c-its-platform-final-report.pdf
  12. C-ITS platform Final Report January 2016 https://ec.europa.eu/transport/sites/transport/files/themes/its/doc/c-its-platform-final-report-january-2016.pdf
  13. ETSI White Paper No. 11 (2015) - Mobile Edge Computing A key technology towards 5G https://www.etsi.org/images/files/ETSIWhitePapers/etsi_wp11_mec_a_key_technology_towards_5g.pdf
  14. ETSI GR MEC 022 V2.1.1 (2018-09) Multi-access Edge Computing (MEC); Study on MEC Support for V2X Use Cases https://www.etsi.org/deliver/etsi_gr/MEC/001_099/022/02.01.01_60/gr_MEC022v020101p.pdf
  15. Merigo, F. (2018), Quale futuro per i carburanti alternativi?, Convegno Fondazione TELIOS, FutureMobilityWeek, Torino.
 

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