Pojazdy autonomiczne, czy inaczej bezzałogowe, to już nie mrzonka przyszłości czy science-fiction. Samochody, które są w stanie samodzielnie, bez udziału człowieka, przemierzać skomplikowane trasy są już teraz dostępne na rynku. Problem w tym, że ich prawidłowy rozwój, a co za tym idzie ich popularyzacja, są obecnie hamowane przez nieco przestarzałą już sieć komórkową 4G. Nadzieja na zmianę tego stanu rzeczy jest w jak najszybszym wdrożeniu 5G. Dlaczego to takie istotne i co nam może zaoferować transport autonomiczny? Postanowiliśmy to sprawdzić.
Pojazdy autonomiczne
Pojazdy autonomiczne rozpalają naszą wyobraźnię już od dziesięcioleci, jednak realnego kształtu zaczęły nabierać dopiero w ostatnich dwóch dekadach. Jeszcze w filmie „Raport mniejszości” z 2002 roku, w reżyserii Stevena Spielberga, mogliśmy podziwiać wyjątkowy, futurystyczny samochód Lexus 2054, którym poruszał się główny bohater dzieła – agent John Anderton (Tom Cruise). Pojazd ten, oprócz wyjątkowego wyglądu, mógł się również pochwalić licznymi technologicznymi usprawnieniami, jak napęd elektryczny zasilany ogniwami paliwowymi, biometryczne zabezpieczenia czy funkcję autonomicznej jazdy. Obecnie żadna z tych funkcji nie wzbudza już takich emocji i zdecydowanie opuściły one kategorię „science-fiction”.
Pod terminem „pojazdy autonomiczne” najczęściej rozumie się samochody sterowane przez komputer, które do samodzielnej jazdy nie wymagają czynnika ludzkiego. Dzięki zastosowaniu zaawansowanych systemów wykorzystujących m.in. liczne czujniki, kamery i nawigację satelitarną, są one w stanie samodzielnie poruszać się po publicznych drogach bez udziału człowieka, przy tym wykrywając przeszkody i ściśle przestrzegając przepisów drogowych.
Warto przy tym pamiętać, że transport autonomiczny odbywać się będzie nie tylko drogą lądową, ale również powietrzną, a w szczególności za pomocą dronów. Obecnie, niemal każdy większy producent samochodów pracuje nad własnymi rozwiązaniami, pozwalającymi na autonomiczną jazdę. Choć często nie zdajemy sobie z tego sprawy, to większość z nas już teraz korzysta z takiej technologii. W jaki sposób? Otóż sporządzono listę pięciu (choć w zasadzie 6) poziomów autonomii pojazdu, w których skład wchodzą popularne już obecnie rozwiązania. Na poziomie 0 znajdują się głównie starsze pojazdy, niemal pozbawione funkcji autonomicznych. Niemal, bo wciąż zaliczają się do nich systemy wspomagania kierowcy, jak np. ESP, ABS czy tempomat.
Poziom 1 oferuje już automatyzację jednego elementu, wymaganego do prowadzenia pojazdu, jak np. utrzymywanie stałej odległości od poprzedzającego pojazdu. Kolejny poziom to już tzw. „jazda półautomatyczna”. Liczba funkcji, za które odpowiada samochód, drastycznie wzrasta i jest on w stanie nie tylko odpowiadać za utrzymanie odpowiedniej prędkości czy dystansu do innych uczestników ruchu, ale także hamować, zmieniać pasy ruchu i wykrywać zagrożenia na drodze. Warto jednak pamiętać, że w tym przypadku wciąż zaleca się, aby kierowca obserwował jezdnię i najlepiej miał ręce na kierownicy.
Na poziomie 3 mamy do czynienia z pojazdem, który jest w stanie już samodzielnie, bez udziału kierowcy, poruszać się po drogach. Co jednak istotne, dotyczy to tylko określonych warunków (np. jazdy po autostradzie). Trudniejsze manewry mogą już sprawić kłopot samochodowym systemom i wówczas wymagana będzie szybka interwencja kierowcy. Poziom 4 oferuje nam już „prawdziwą” autonomiczną jazdę. Pojazd przejmuje kontrolę nad niemal każdym aspektem podczas poruszania się i jest w stanie radzić sobie nawet w trudnych warunkach. Wciąż wskazane jest, aby kierowca zasiadał za kierownicą, jednak odpowiednie systemy są w stanie poradzić sobie nawet gdy czynnik ludzki zawiedzie.
Poziom 5 to już pełna automatyka jazdy. Pojazd jest w stanie nie tylko wykonać wszystkie czynności samochodów z niższych poziomów, ale człowiek jest całkowicie zbędny podczas jazdy. Co więcej, trasę będzie można zaplanować zdalnie. Dla przykładu – samochód z poziomu piątego będzie można tak zaprogramować, aby np. odebrał on dziecko ze szkoły i bezpiecznie dowiózł je do domu. Choć na razie nie możemy jeszcze liczyć na pojazdy z ostatniego poziomu, to pozostałe już dzisiaj funkcjonują na naszych drogach.
Autonomiczny transport dziś
Jak już wspomniałem, wytężone badania nad bezzałogowymi pojazdami trwają od co najmniej dwóch dekad. W tym czasie, licznym producentom (nie tylko samochodów) udało się wypracować wiele ciekawych rozwiązań, a autonomiczne pojazdy pomału „wkradają” się na nasze drogi. W USA już od prawie dwóch lat Google oferuje przejazdy bezzałogowymi taksówkami, co więcej, tamtejsi rządzący z kilku stanów już opracowali odpowiednie do tego przepisy.
Z kolei w Szwajcarii, od marca 2018 roku kursuje pierwszy na świecie autobus autonomiczny na regularnej trasie miejskiej. We Francji, Dubaju, Japonii czy Singapurze udostępniono już znaczne odcinki tras metra, po których poruszają się bezzałogowe pociągi. To jednak nie wszystko, jak już wspomniałem, autonomiczny transport nie będzie się ograniczał tylko i wyłącznie do dróg. W krajobrazie inteligentnych miast niedalekiej przyszłości, z całą pewnością znajdą się również drony. Ogromny krok w tym kierunku wykonały już władze USA.
W październiku ubiegłego roku, Federalna Administracja Lotnictwa Stanów Zjednoczonych (FAA) wydała pozwolenie firmie UPS na używanie dronów w celu realizacji dostaw drogą powietrzną. Choć nad dronami często czuwają ich piloci, to coraz więcej tych maszyn posiada systemy pozwalające im na autonomiczny lot. W niedalekiej przyszłości możliwe będzie jedynie wyznaczenie trasy, a dron z odpowiednim ładunkiem dotrze w wybrane miejsce i powróci do bazy. Jak widać, już dzisiaj pojazdy autonomiczne zaczynają odgrywać znaczącą rolę w otaczającej nas rzeczywistości, jednak najlepsze ma dopiero nadejść.
5G jest kluczem do rozwoju autonomicznego transportu
Obecnie autonomiczne pojazdy to jeden z najgorętszych trendów w motoryzacji. Szacuje się, że do roku 2035, co dziesiąte nowe auto będzie samochodem w pełni autonomicznym. Co więcej, autonomię uzyskają również pociągi, autobusy czy metro. Bezzałogowy transport to nie tylko wygoda czy „technologia na pokaz”, sprawi on, że drogi będą bezpieczniejsze a podróże tańsze. Celem producentów aut i nowych technologii jest utworzenie zunifikowanych systemów, które pozwolą autom autonomicznym komunikować się ze sobą.
Sprawi to, że samochody będą poniekąd w stanie z wyprzedzeniem przewidywać zachowanie innych pojazdów na drodze. Nie trzeba być ekspertem w dziedzinie bezpieczeństwa, żeby zdać sobie sprawę jak istotnie może to wpłynąć na nasze zdrowie, a nawet życie. Brak czynnika ludzkiego sprawi również, że nie będą łamane przepisy ruchu drogowego, a pojazdy będą w stanie prowadzić bardziej ekonomiczną jazdę. Wspomniane już drony, będą mogły nie tylko szybciej dostarczać nam zamówione w internetowym sklepie towary, ale i ratować życie. W jaki sposób?
Wystarczy wyobrazić sobie sytuację, w której nagle potrzebny jest transport rzadkiej grupy krwi albo organu do przeszczepu. Przejazd samochodem zajmie dużo czasu, a np. wysłanie helikoptera jest niezwykle kosztowne i wymaga wykwalifikowanej załogi. Tymczasem dron z niewielkim pakunkiem dotrze na miejsce szybko, a nad jego lotem czuwać będzie tylko koordynator, który wyznaczy odpowiednią trasę.
Wszystko to brzmi wspaniale, jednak wszystkie powyższe przykłady są niemal niemożliwe do zrealizowania przy dzisiejszej technologii. Wspólnym mianownikiem dla wszystkich autonomicznych pojazdów jest bezprzewodowa łączność. Wszystkie systemy, czujniki czy GPS’y będą przetwarzać ogromne ilości danych, z którymi sieć 4G sobie nie poradzi. Co więcej, nie chodzi tu już tylko o prędkości, ale również o specyfikę sieci komórkowych czwartej i piątej generacji. Ta ostatnia będzie w stanie obsłużyć znacznie większą liczbę urządzeń.
Szacuje się, że 5G umożliwi połączenie z internetem nawet 1 mln urządzeń mobilnych na kilometr kwadratowy. Niezwykle istotne są również znacznie mniejsze opóźnienia transmisji danych. Według Międzynarodowego Związku Telekomunikacyjnego (ITU – International Telecommunications Union), w przypadku 4G mogą one wynosić nawet 98 ms, z kolei przy 5G wartość ta nie przekroczy 5 ms, a celem jest osiągnięcie opóźnienia na poziomie 1 ms. Jak widać różnica jest ogromna. Warto przy tym podkreślić, że w przypadku pojazdów autonomicznych, każde opóźnienie w dostępie do sieci będzie bezpośrednio wpływać na czas reakcji pojazdu, a tym samym na jego zachowanie na drodze. W przypadku sieci 4G te wartości są po prostu za duże.
5G potrzebujemy bardziej niż mogłoby się nam wydawać
Piąta generacja sieci wciąż wzbudza wiele emocji. Trzeba sobie jednak zdać sprawę, że bez jej wprowadzenia, wiele interesujących branży i dziedzin nie będzie miało szans na rozwój. Robotyka, sztuczna inteligencja, inteligentne miasta i autonomiczne pojazdy, to tylko kilka przykładów, które ucierpią jeśli nie wprowadzimy piątej, a następnie kolejnych generacji sieci komórkowej. Oczywiście pewnie niektórzy zapytają po co nam roboty, sztuczna inteligencja czy bezzałogowe pojazdy? Warto jednak zastanowić się nad tym, że kiedyś, ktoś podobną frazę wypowiedział w stosunku do smartfonów, samochodów czy pociągów, a dzisiaj nie potrafimy bez nich funkcjonować.