5G als Basis für sicheres autonomes Fahren
Autonome Fahrzeuge sind auf eine schnelle und zuverlässige Internetverbindung angewiesen, um sicher und effizient zu funktionieren. 5G wird für autonomes Fahren aus mehreren Gründen benötigt: Navigation, Updates, Kommunikation und Netzwerkanbindung sowie verlässliche flächendeckende Breitbandverbindung.
Wofür brauchen autonome Fahrzeuge Internet?
Navigation
Früher haben sich Fahrer:innen mit Landkarten aus Papier und gebundenen Straßenatlanten orientiert und zu ihrem Ziel navigiert. Das ist heute kaum noch vorstellbar, denn spätestens seit hochqualitative Karten- und Navigationsapps auf mobilen Geräten frei zugänglich sind, ist Navigation digital.
Autonome Fahrzeuge bringen diese Technik noch einen Schritt voran, denn nun ist der Mensch als Schnittstelle zwischen Navigationssystem und Fahrzeug hinfällig. Die Systeme kommunizieren direkt miteinander und noch viel mehr: Das autonome Fahrzeug bekommt eine Menge wichtiger Navigationsdaten übertragen, sogar solche, die für menschliche Fahrer:innen eher nebensächlich wären bzw. selbst wahrgenommen werden können. Neben Echtzeitdaten zu Staus und Verkehrsstörungen gehören dazu beispielsweise Informationen zu anstehenden Kurven, der Fahrspur, dem Wetter oder der aktuellen Position: auf den Dezimeter genau.
Jetzt stellt sich die Frage: Was ist, wenn die Verbindung fehlt? Können autonome Fahrzeuge auch offline funktionieren? Tatsächlich arbeiten Autohersteller mit einem fahrzeugeigenen Backend, das Informationen lokal speichert und auch ohne Internetverbindung dafür sorgt, dass das Fahrzeug weiterhin selbstständig funktionieren kann. Das hat neben Verbindungsausfällen auch den Vorteil, dass es potenziellen Hackerangriffen zumindest teilweise vorbeugt.
Permanent offline funktioniert das autonome Fahren aber nicht:
„Wenn über einen längeren Zeitraum von einigen Minuten keine Datenverbindung zwischen Fahrzeug und Backend besteht, kann dies dazu führen, dass das Fahrzeug wieder in die Teilautomatisierung ‚zurückfällt’ und den Fahrer zum manuellen Weiterfahren auffordert“
Updates
In regelmäßigen Abständen finden Softwareupdates der Autohersteller statt, um beispielsweise neue Funktionen zu ermöglichen oder Fehler im System zu beheben. Wäre das Fahrzeug nicht online, so müsste das Update manuell installiert werden, beispielsweise in einem Servicezentrum oder einer Autowerkstatt. Die Verbindung zum Internet ermöglicht jedoch ein sogenanntes OTA-Update (= over the air), was automatisch läuft und vom Autohersteller veranlasst wird.Kommunikation und Netzwerk
Menschen kommunizieren miteinander, auch im Straßenverkehr. Von netten Gesten oder Dankzeichen bis hin zu einem Warnhupen oder bösem Fluchen, auch das koordiniert den Verkehr. Wenn Fahrer:innen auf dieser Ebene durch autonome Fahrzeuge ersetzt werden, entsteht eine neue Form der Kommunikation, ein neues Netzwerk.
So wie sich Menschen z. B. auf Social Media online vernetzen, vernetzen sich auch selbstfahrende Fahrzeuge untereinander und tauschen sich beispielsweise über die eigene Position oder anstehende Fahrmanöver aus. Dieses intelligente, vorausschauende maschinelle Netz kann den Grad an Sicherheit im Verkehr deutlich erhöhen.
Der Kanal dieser Kommunikation ist das Internet und entsprechend wird eine schnelle Internetverbindung zur Funktionsgrundlage.
Flächendeckendes Breitband – Ein Ausblick für Deutschland
Kurz mal Nachrichten lesen im Heimatdorf oder einen WhatsApp-Anruf führen in der Regionalbahn: Das Ladesymbol hört nicht auf zu kreisen und der Bildschirm friert ein. Mobiles Datenvolumen kann in Deutschland schon mal schwächeln, denn Breitbandinternetverbindung, also eine Verbindung mit hoher Geschwindigkeit, ist hierzulande bisher noch immer nicht flächendeckend.
Während bestimmte Ballungsräume mit der schnellen Verbindung bereits gut versorgt sind, haben einige Gebiete noch Nachholbedarf, wie auch der Breitbandatlas der Bundesnetzagentur zeigt.
Die Telekom plant jedoch, bis 2025 alle wichtigen Verkehrswege mit 5G auszustatten. Obgleich für viele Funktionen des autonomen Fahrens auch ein 4G-Netz ausreichend wäre, bietet 5G darüber hinaus wichtige sicherheitsrelevante Eigenschaften und ist daher zwingend notwendig für eine autonome Verkehrswende. So kann das Netz bei 5G beispielsweise durch sogenanntes „Network Slicing“ auf verschiedene Funktionsebenen aufgeteilt werden, sodass eine Netzebene nur für die autonomen Fahrfunktionen, nicht aber für andere Funktionen wie Infotainment genutzt wird.
Quellen: automotiveIT – Autonome Autos fahren auch offline // telekom.com – Autonomes Fahren mit 5G als Grundlage