blog.electronica.de Wenn Autos mit Ampeln reden

Moderne Automobile sind fahrende Computer, die ständig Daten erheben, speichern und senden. Mit neuen Technologien zur Echtzeitkommunikation öffnen sich die Fahrzeuge immer mehr dem Datenaustausch mit der Infrastruktur, anderen Autos und Passanten.

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Rund 250 Millionen vernetzte Fahrzeuge werden im Jahr 2020 auf den Straßen weltweit unterwegs sein, schätzen die Analysten von Gartner. Jedes fünfte Fahrzeug soll dann mit dem Internet vernetzt sein. Während 2016 um die 12 Millionen Neufahrzeuge mit Konnektivitätsfunktionen vom Band rollen werden, sollen es 2020 bereits fünf mal so viele sein, nämlich 61 Millionen, prognostizieren die US-Marktforscher. Dabei sollen jährlich fünf Prozent mehr Embedded-Funktionen für Informationsverarbeitung in Neufahrzeugen stecken.

Um das voll vernetzte Auto zu realisieren, das die Straße per Radar abtastet, die Umgebung mit 360-Grad-Kamera scannt und mit Ampeln und Fahrzeugen drahtlos Informationen austauscht, ist Kommunikation in Echtzeit die Voraussetzung. Aktuell verfügbare Netze reichen dafür nicht aus. Der heutige 4G-LTE-Mobilfunk ist auf maximal 300 MBit/s ausgelegt und hat zu lange Latenzzeiten.

Der neue Mobilfunkstandard 5G

Ab 2020 sollen sich mit dem neuen Mobilfunkstandard 5G Daten mit 10 GBit/s übertragen lassen – also 33 mal schneller als mit LTE. Die Latenzzeiten sollen mit unter einer Millisekunde extrem niedrig sein. Der Energieverbrauch pro übertragenem Bit soll um den Faktor 1.000 sinken und der Stromverbrauch je Mobildienst um 90 Prozent. Die für 5G zusätzlich freigemachten Funkfrequenzen bis 6 GHz bedeuten schnelle Datenübertragung, allerdings auch weniger Leistung für die Sender. Deshalb entwickelte das Institut für Angewandte Festkörperphysik der Fraunhofer Gesellschaft (Halle A4 Stand 113) einen Leistungsverstärker aus Galliumnitrid, der mehr Daten schneller und energieeffizienter überträgt.

5G Automotive Association

Letzte Woche haben sich die großen deutsche Autobauer Audi, BMW und Daimler und die Netzwerkbetreiber Ericsson, Huawei und Nokia sowie die Chiphersteller Intel und Qualcomm zur „5G Automotive Association“ zusammengeschlossen. Gemeinsam wollen sie die Technik für vernetzte und selbst fahrende Autos vorantreiben. Weitere Partner sind bereits im Gespräch. Auf der diesjährigen electronica können Sie Qualcomm (Halle A6 Stand 175), Intel (Halle A5 Stand 507) und Ericsson (Halle A4 Stand 260) ebenfalls finden.

Kurzstrecken-Kommunikation mit DSRC und WLAN 802.11p

Die funkbasierte Kommunikation von Fahrzeug-zu-Fahrzeug (C2C) und von Fahrzeug zu Straße (C2I) lässt sich über Dedicated Short Range Communication (DSRC) realisieren, die gezielte Kurzstrecken-Kommunikation. Die Dienste lassen sich von mobilen Stationen ausführen. Für DSRC ist der Frequenzbereich des neuen WLAN-Standards 802.11p zwischen 5,850 GHz und 5,925 GHz festgelegt. Er arbeitet mit sieben 10-MHz-Kanälen: sechs Dienstkanälen und einem Kanal für Steuerungsaufgaben. Seine Priorität besteht im Aufbau zuverlässiger Verbindungen mit geringer Latenz, um Informationen zu Position, Tempo und Bewegungsrichtung senden zu können. Mit DSRC sind Brutto-Datenraten bis 27 MBit/s über eine Distanz von einem Kilometer möglich.

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