Overview sui trial europei

Overview sui  trial europei
 

Overview sui trial europei

Le tecnologie digitali che si sono sviluppate, e si stanno evolvendo in questi ultimi anni, sono state sempre più introdotte anche nel mondo dell’automotive, su strada e sui veicoli, costituendo quindi l’insieme dei sistemi di trasporto intelligente ITS (Intelligent Transport Systems).
L’introduzione della comunicazione tra questi sistemi ha portato invece alla nascita del concetto di C-ITS (Cooperative Intelligent Transportation Systems). Ed effettivamente i veicoli cosiddetti “connessi”, che condividono informazioni per rendere il trasporto più sicuro ed efficiente, sono oramai a portata di mano. L'impatto che tali tecnologie apportano sulla sicurezza stradale, da solo, è sufficientemente importante da rendere C-ITS una priorità per l’Europa, e non solo.

 

La politica Europea: C-ITS Strategy e 5G Action Plan

Secondo l'OMS (Organizzazione Mondiale della Sanità), nel 2013 ci sono stati circa 1,25 milioni di vittime di incidenti stradali in tutto il mondo con altri 20-50 milioni di feriti o disabili a causa di incidenti stradali.
Da questi numeri si capisce quanto sia importante investire su soluzioni e tecnologie che possano incrementare il livello della sicurezza delle strade, per ridurre il numero di vittime e feriti.
Ed un ruolo chiave viene appunto giocato dai sistemi C-ITS.
La Commissione Europea sta investendo pesantemente su programmi di sviluppo di soluzioni per il mondo dei trasporti. Già dal 2016 ha lanciato la “European Strategy on Cooperative Intelligent Transport Systems (C-ITS)” [1], iniziativa volta a facilitare la convergenza di investimenti e framework regolatori dei paesi membri, e abilitare la diffusione di servizi C-ITS già dal 2019. E contemporaneamente ha lanciato il “5G Action Plan” [2] con lo scopo di incentivare la realizzazione dell’infrastruttura 5G ed il lancio dei relativi servizi entro il 2020, con un piano chiaro di investimenti pubblici e privati sul 5G. Il piano di investimenti sul 5G abbraccia vari settori (Figura 1) tra cui l’automotive.

 

Figura 1 - 5G Action Plan Verticals

Il 5G è infatti considerato la tecnologia di abilitazione chiave in ambito automotive di tutti quei servizi che prevedono la comunicazione veicolo-veicolo (V2V), la comunicazione veicolo-infrastruttura (V2I), veicolo-rete (V2N) e veicolo-pedone (V2P), collettivamente identificate come V2X (veicolo-a-tutto).
La sfida consiste nel qualificare 5G come infrastruttura di connettività principale, sia dal punto di vista tecnologico che di business, soprattutto per i livelli di automazione più elevati definiti dall'industria automobilistica e per i nuovi servizi di mobilità. Dimostrare i vantaggi della connettività 5G dovrebbe supportare modelli di business innovativi come "generatori di entrate", aprendo la porta agli investimenti privati e ad una più ampia digitalizzazione del settore automobilistico.
Nel programma H2020 la Commissione sta indirizzando casi d'uso difficili o impossibili da realizzare dal punto di vista tecnico o commerciale con la tecnologia esistente e richiedendo prestazioni migliorate di parametri tipici quali bassa latenza, affidabilità, sicurezza, posizione, velocità effettiva, sicurezza, tutti appunto abilitati dalla nuova tecnologia di rete 5G.
La convalida del 5G in un ampio contesto CCAM (Cooperative, Connected and Automated Mobility) è realizzata anche attraverso prove transfrontaliere lungo i cosiddetti “corridoi 5G” che coprono porzioni significative di autostrade europee: una rete collaborativa tra nazioni europee per abilitare uno spazio di test e deploy esteso sul 5G, includendo la relativa innovazione tecnologica fondamentale attesa dal 5G, come (ma non solo) New Radio, nuove bande di frequenza, C-RAN, Mobile Edge Computing, virtualizzazione di rete, flussi di dati tra domini diversi (cross-operatore).
E tra le varie iniziative in corso c’è anche quella italiana con il Brennero e l’Euroregione Tirolo-Sud Tirolo-Trentino. Con questa iniziativa dei corridoi 5G, l’Europa si conferma come l’area più estesa di dispiegamento della tecnologia 5G.

 

5G Public Private Partnership (5G-PPP)

Il partenariato pubblico-privato dell'infrastruttura 5G (5G-PPP) [3] è un'iniziativa congiunta tra la Commissione Europea e l'industria europea ICT (vendors, operatori di telecomunicazioni, fornitori di servizi, PMI e istituti di ricerca) di cui TIM è stato uno dei fondatori.
Il 5G-PPP finanzia soluzioni, architetture, tecnologie e standard per le infrastrutture di comunicazione di prossima generazione nel prossimo decennio.
La sfida del partenariato pubblico-privato 5G (5G-PPP) è assicurare la leadership europea nelle aree particolari in cui l'Europa è forte o dove esiste la possibilità di creare nuovi mercati come città intelligenti, sanità elettronica, trasporto intelligente, istruzione o intrattenimento e media. E’ un’iniziativa di largo respiro per afforzare l'industria europea per competere con successo sui mercati globali e aprire nuove opportunità di innovazione.

 

L’impegno di TIM

TIM è fortemente impegnata in numerosi progetti internazionali su questo tema.
La Commissione Europea ha emesso dei bandi di gara specifici R&D e la sfida è quella di fornire soluzioni di rete 5G end-to-end che possano utilizzare tecnologie di fornitori eterogenei; siamo alla "vigilia" di una transizione fondamentale in 5G, e l'aspirazione della Commissione Europea, attraverso il programma 5G-Public Private Partnership è di creare le basi per una diffusione pervasiva delle reti 5G end-to-end in Europa.
A tal fine la Commissione ha selezionato e finanziato, attraverso uno specifico bando di gara 5G-PPP, tre grandi progetti che permettano l’interoperabilità di soluzioni 5G.

 

5G EVE

Il progetto che ha avuto il massimo score in assoluto nel bando di gara europeo, denominato 5G EVE [5], è a guida italiana, coordinato da TIM, con la partecipazione delle grandi industrie ICT quali Ericsson, Nokia, Orange, Telefonica e dei leader di mercato in diversi settori - ad esempio Trenitalia per i trasporti ferroviari - e con il coinvolgimento diretto di amministrazioni pubbliche, come Torino in Italia.
Le sperimentazioni avverranno oltre che in Italia, in Francia, Spagna, Svezia e Grecia (Figura 2), attraverso un’infrastruttura 5G interoperabile: un utente potrà accedere all’infrastruttura in una nazione ed utilizzare risorse di rete delle altre località.

 

Figura 2 - 5G EVE - Siti delle sperimentazioni

La gestione unificata, l'orchestrazione end-to-end basata su sistemi dinamici di configurazione delle reti, il monitoraggio intelligente delle prestazioni ed una diagnostica avanzata, verranno testati per permettere di offrire in futuro servizi 5G user friendly sul mercato.
Nel progetto TIM e Trenitalia sviluppano un caso d’uso riguardante “la ferrovia intelligente”. Infatti, i sistemi intelligenti di trasporto sono una delle principali industrie verticali prese di mira dal 5G, poiché l'ampia applicabilità del settore e i severi requisiti in termini di latenza e di affidabilità rappresentano un caso d'uso complesso ma che ben si presta.
In questo progetto Trenitalia è interessata al miglioramento della capacità di elaborazione dei dati di utilizzo e alla gestione dell'efficienza energetica della rete al fine di poter personalizzare e migliorare la qualità della fornitura di servizi di prossimità (ad es. Marketing di prossimità) per l’utente finale. A tal fine, per il trasporto ferroviario sono necessarie anche soluzioni IoT e servizi di Mobile Edge Computing per essere in grado di gestire la bassissima latenza, l'elevata affidabilità e le esigenze di connettività a banda larga mobile di questo caso d'uso.
Sulla strada verso ITS (Intelligent Transportation Systems) l'integrazione della rete ferroviaria con altri servizi di trasporto collettivo è essenziale. A tal fine, sono necessari la gestione del traffico e dei treni (ottimizzazione e controllo) potenziati dall'identificazione automatica dei modelli di mobilità dei passeggeri.
L'identificazione di modelli di mobilità arricchiti migliorerà l'esperienza complessiva dei viaggiatori (i) stimando i flussi aggregati di mobilità che portano all'ottimizzazione della gestione del traffico in tempo reale e all'elusione della congestione, (ii) identificando le richieste di trasporto multimodale e eseguendo la pianificazione spaziale, portando a miglioramento e personalizzazione di servizi ausiliari e (iii) prevenendo la congestione dei nodi di scambio che porta a un miglioramento dell'efficienza logistica e della sicurezza.
Inoltre, l'implementazione di soluzioni MEC 5G verrà utilizzata per migliorare la gestione dell'efficienza della rete per i treni ad alta velocità (FRECCE), sia in termini di consumo energetico che di volume di dati per "Intrattenimento ad alta velocità" (servizi di streaming video).

 

5G CARMEN

Un altro progetto internazionale, a partecipazione TIM, è 5G CARMEN che ha l’obiettivo di progettare e sviluppare un corridoio digitale 5G per la mobilità connessa e automatizzata del futuro sulle strade europee. Il progetto ha recentemente ottenuto un finanziamento complessivo di 18,5 milioni di euro: 14,9 dall’Unione europea, nell’ambito del programma Horizon 2020 per la ricerca e l’innovazione, e i restanti dai partner industriali di progetto. Sicurezza, gestione avanzata delle emergenze, sostenibilità della circolazione, aspetti ambientali: sono molte le sfide che attendono di essere affrontate grazie alle più innovative tecnologie che permetteranno di avere auto connesse tra loro e alle strutture di terra per una migliore gestione del traffico veicolare.
Nel contesto del progetto 5G-CARMEN, diverse tecnologie 5G saranno installate e validate in zone selezionate del corridoio e nelle zone di confine (Figura 3).

 

Figura 3 - Infrastruttura 5G Carmen

Il progetto riguarderà 600 km di strade attraverso tre Paesi (Italia, Austria e Germania), lungo il “corridoio Monaco-Bologna”, uno dei più importanti individuati dalla Comunità europea per migliorare la mobilità delle persone e delle merci in tutta Europa.
Il fattore chiave sarà la tecnologia 5G che consentirà di evolvere l’attuale rete radiomobile 4G al fine di ottenere una migliore risposta alle esigenze di servizi in termini di velocità di dati scambiati e tempi di reazione dell’infrastruttura di rete per l’implementazione di veicoli connessi, cooperativi e automatizzati di nuova generazione.
Riconosciuta a livello internazionale per le competenze nel campo delle Tecnologie dell’Informazione e delle Telecomunicazioni, la Fondazione Bruno Kessler nei prossimi tre anni guiderà a livello europeo questo consorzio di 25 importanti realtà industriali, accademiche e della ricerca che collaboreranno al progetto.

 

C-Roads Italy

Oltre a 5G CARMEN, TIM sta partecipando al progetto europeo C-Roads Italy [5].  Il consorzio del Progetto, coordinato dal Ministero dei Trasporti e delle Infrastrutture (MIT), vede la partecipazione di importanti vehicle Manifacturer (FCA-CRF e IVECO) e importanti Road Operators del Nord Est (Brennero, Autovie Venete, CAV – Concessioni Autostradali Venete) (Figura 4). L’obiettivo del progetto è la progettazione e sperimentazione in campo delle cosiddette smart roads per quanto riguarda le infrastrutture autostradali.

 

Figura 4 - Tratte autostradali di C-Roads Italy

In particolare le smart roads sono diventate un’esigenza attuativa a seguito del Decreto Smart Road da parte del MIT. Tale Decreto prevede la realizzazione di infrastrutture di Comunicazione e IoT (Internet of Things) a bordo strada. Il focus delle attività C-Roads è nella comunicazione Veicolo-Infrastruttura (V2I) e Infrastruttura-Infrastruttura (I2I) dove per Infrastruttura si intende, in senso lato, non solo l’infrastruttura di comunicazione e bordo strada, ma anche i server in cloud. In particolare i Roads Operators stanno realizzando piattaforme C-ITS-S (Central- Intelligent Transport Systems- Server) che attraverso i TCC (Traffic Control Center) gestiscono il traffico raccogliendo e inviando informazioni all’infrastruttura stradale e ai veicoli che la percorrono.
Le attività di C-Roads Italy prevedono anche la partecipazione alla C-Roads Platform europea che, con i contributi di tutti gli stati membri, sta definendo i profili di servizio e gli scenari/use cases relativi. Esempi di use cases sono: RWW - Road Works Warning, IVS – In Vehicle Signage, OHLN – Other Hazardous Location Notifications, TLM & RLT – Traffic Light Maneuver & Road and Lane Topology. Le comunicazioni definite per questi use cases devono essere cross country di modo che il veicolo che passa il Brennero, per esempio, ed entri in Austria, continui a fruire dei servizi dei Road Operator direttamente sulla propria on board unit.
TIM partecipa al progetto con le proprie soluzioni di Rete Mobile e con la piattaforma IoT a standard OneM2M in Cloud, collaborando alla definizione dell’approccio cellulare ai servizi C-ITS e ibrido (nel senso di integrazione tecnologie cellulari con tecnologie G5) di comunicazione.

 

Conclusioni

Visti gli investimenti e la quantità di siti di test, l’Europa si conferma leader nel deploy anticipato della tecnologia 5G. Tali trial e pilot a livello europeo serviranno a definire i requisiti specifici delle tecnologie 5G per la guida connessa, cooperativa e automatizzata. I relativi risultati verranno quindi utilizzati per definire le possibili opzioni di implementazione, tenendo conto dell'evoluzione della precedente tecnologia cellulare (ad esempio LTE-V2X) e della possibile coesistenza con altre tecnologie (ad esempio IEEE 802.11p), a cui si aggiunge anche la valutazione costi/complessità delle varie opzioni di implementazione delle tecnologie 5G e C-ITS e servirà ad identificare chi deve investire e chi trarrà beneficio dal punto di vista commerciale (e come interagirà il relativo ecosistema). Inoltre tra le priorità della Commissione Europea c’è la creazione di un “digital single market”, un mercato unico digitale, in cui la libera circolazione di merci, persone, servizi, capitali e dati sia garantita e in cui i cittadini e le imprese possano accedere agevolmente e in modo equo a beni e servizi online, a prescindere dalla loro nazionalità o residenza. E la creazione dei “corridoi 5G” va proprio in questa direzione.

 

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