3 Wege, wie 5G die Fahrzeugsicherheit verbessern wird

Mit der weltweiten Implementierung von 5G erreicht die mobile Konnektivität eine neue Stufe, die höhere Geschwindigkeit und geringe Latenzzeiten mit sich bringt. Gleichzeitig bietet die Technologie auch viele neue Möglichkeiten für mobile, Gaming, Gesundheits-, Edge- und industrielle Anwendungen. Zurzeit wird 5G in erster Linie mit Geräten wie Telefonen und Tablets in Verbindung gebracht, in Zukunft ist es aber vor allem die Automobilindustrie, der durch diesen Fortschritt neue Möglichen eröffnet werden.

Auf dem Weg zu autonomen Fahrzeugen werden vernetzte Autos immer mehr zu kleinen Datenzentren auf Rädern; diese müssen kontinuierlich verschiedenste Informationen über das 5G-Netz senden und empfangen, mit dem übergreifenden Ziel, die Sicherheit der Fahrzeuge zu verbessern. Wie dies geschehen kann, zeigen die folgenden drei Beispiele:

1. Navigationskarten der nächsten Generation

Bereits heute gehört es zur Norm, dass Navigationssysteme mit Live-Verkehrsinformationen aktualisiert werden. In Zukunft werden sich diese Funktionen aber noch weiterentwickeln, um viel mehr Daten in Echtzeit aufzunehmen und bereitzustellen. Dafür werden zukünftige Fahrzeuge mit einer Vielzahl von Sensoren sowie Kameras ausgestattet sein, um so ständig die Umgebung beobachten zu können. Wenn ein Auto also etwas Neues in der Nähe erkennt (z.B. neue Straßen, Bauarbeiten, eine Änderung der Fahrspurenanzahl), wird es diese Informationen an die Cloud senden. Dort wird eine zentrale Datenbank aktualisiert, und die Daten werden fast in Echtzeit an andere Verkehrsteilnehmer (wie Fußgänger, Busse, etc.) weitergegeben.

2. C-V2X-Warnungen

Bei der V2X-Kommunikation (Vehicle-to-Everything) handelt es sich um eine Technologie, die es Fahrzeugen ermöglicht, mit den verschiedenen Teilen des Verkehrssystems zu kommunizieren. Dazu gehören Fahrzeuge, RSUs (roadsite units) und Fußgänger.

Bis 5G weitreichend implementiert sowie getestet ist und den Automobilstandards entspricht, wird V2X als DSRC (Dedicated Short Range Communication) eingeführt. DSRC ermöglicht es Fahrzeugen, mit geringer Latenz (<100 ms) direkt mit anderen Fahrzeugen oder RSUs bis zu 300 m Entfernung zu kommunizieren. Dies ist bereits eine enorme Weiterentwicklung gegenüber dem heutigen Stand der Technik, doch mit 5G wird C-V2X (Cellular V2X) eine völlig neue Dimension erreichen.

Die 5G-Technologie wird es Fahrzeugen ermöglichen, die direkte PC5-Schnittstelle sowie die Uu-Netzwerkschnittstelle zu nutzen. Erstere erlaubt es Geräten über einen direkten Kanal mit einem anderen System zu kommunizieren. Bei der Uu-Netzwerkschnittstelle hingegen werden Funktürme als Zugangsnetz verwendet. Mit 5G kann die Latenzzeit noch einmal verringert werden, und die direkte PC5-Kommunikation kann bis zu 600 m sowie die Uu-Kommunikation bis zu 2 km betragen. Das bedeutet, dass V2X in der Lage sein wird, deutlich mehr bewegliche Objekte in das Sichtfeld des Fahrzeugs einzubeziehen. Dadurch werden Autos mehr Zeit (dank größerer Entfernung) haben, um auf vorausliegende Hindernisse wie Unfälle, Fahrbahnsperrungen, vereiste oder nasse Straßen zu reagieren.

Darüber hinaus ermöglicht die PC5-Schnittstelle dem Fahrzeug nicht nur die Kommunikation mit anderen Fahrzeugen und RSUs, sondern auch mit Fußgängern und Radfahrern über deren Mobiltelefone und andere Geräte; dies könnte Unfälle verhindern.

3. Software-Updates und Dienste

Die dritte Sicherheitsfunktion, die durch 5G verbessert wird, sind Software-Updates Over-the-Air (OTA). In den Fahrzeugen der Zukunft werden immer mehr Anwendungen, Sensoren und Kameras installiert, die auf voneinander abhängige Dienste angewiesen sind. Diese Anwendungen müssen regelmäßig gewartet und aktualisiert werden.

Die Algorithmen hinter autonomen und intelligenten Fahrzeugen werden weiter lernen und reifen, während sie Daten erfassen und zur Analyse an Cloud-Rechenzentren weiterleiten. Diese intelligenten Softwareelemente werden kontinuierlich aktualisiert und über 5G und das OTA-Modul des Fahrzeugs als Teil des Telematik-Gateways versendet. Diese Art von Aktualisierungen wird so häufig vorkommen, wie wir es von unseren Smartphone-Updates gewöhnt sind.

Verbesserung der Fahrzeugsicherheit durch Speicherung

Welche Rolle spielt die Datenspeicherung bei all dem? Zum einen werden Karten, V2X-Sicherheitsschlüssel, Anwendungssoftware, Datenprotokollierung, OTA-Pufferung und die Softwarecodes, die bereits vorhanden sind, im Fahrzeug auf NAND-Flash-basierten Produkten gespeichert.

Da Autos immer datenreicher werden, muss sichergestellt werden, dass die Informationen jederzeit optimal und zuverlässig zwischen den verschiedenen Fahrzeugsystemen übertragen werden können. Dazu werden zuverlässige Speicher benötigt, die den Datenanforderungen der neuesten Fahrerassistenzsysteme (ADAS) gewachsen ist. NAND-basierte Einheiten bieten leistungsstarke Datenübertragung selbst unter extremsten Umweltbedingungen von -40°C bis +105°C. Die robust eingebetteten iNAND-Flash-Laufwerke von Western Digital sind ideal für eine Vielzahl von Automobilumgebungen und können Leistungsengpässe beseitigen, die Kapazität von vernetzen Fahrzeugen erhöhen sowie mehr On-Board-Daten verarbeiten.

Ursprünglich für die Mobilfunkgeräte entwickelt, bietet UFS eine passende Lösung für Fahrzeuge der nächsten Generationen. Automobile können von der Erfahrung der Mobilfunktechnologie profitieren, die in der Vergangenheit hohen technischen Anforderungen unterlag, wie der Verarbeitung großer Datenmengen. Insgesamt bietet UFS eine gute Mischung aus den Vorteilen des Datendurchsatzes und der Kapazität. Das Standardisierungskonsortium JEDEC treibt die Entwicklung der UFS-Technologie weiter voran: UFS 4.0 wird 2022 erwartet, weitere Versionen werden folgen.

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