In de toekomst zullen alle wagens met elkaar praten, maar in welke taal?

De chauffeur drukt twee knoppen tegelijkertijd in op zijn stuur. Er volgt een korte hoge toon. Naast de chauffeur zitten er één vertegenwoordiger van de demonstratie en twee journalisten in de wagen. Er is een parcours uitgezet met kegels in de vorm van een chicane. Een scherpe bocht naar links, een scherpe bocht naar rechts. De chauffeur geeft aan dat hij de pedalen niet meer aanraakt. Ook het stuur laat hij los.

De wagen vertrekt zacht. Het stuur begint net voor de eerste bocht vanzelf te draaien. Dat gaat hoekiger en bruusker dan wanneer de chauffeur de controle had. De Mercedes C-klasse lijkt ook wat tegen te strubbelen. Het stuur produceert een schurend geluid, alsof het wil laten merken: neem mij terug in handen. Voor de rest loopt de demonstratie voortreffelijk. De wagen glijdt in een slakkentempo door het korte parcours. Zodra de wagen voorbij de laatste oranje kegels is, neemt de chauffeur het stuur opnieuw in handen.

Oliver Sawade, mobiliteitsspecialist van Fraunhofer, is zichtbaar opgelucht dat alles volgens plan verloopt. Hij had in zijn presentatie enkele ogenblikken voordien aangekondigd dat deze vertoning een tipje van de sluier zou oplichten over de toekomst van wagens. “Stel dat er op onze wegen al autonome wagens van niveau 5 rondrijden. Dat wil zeggen: zonder enige tussenkomst van een mens. Wat als die wagen in de problemen komt? Het is goed mogelijk dat bepaalde verkeerssituaties te ingewikkeld zijn voor de computer in de wagen. Dan moet er een mens van op afstand kunnen overnemen.”

Die mens moet dan wel een goed zicht krijgen op de netelige situatie waarin de wagen zich bevindt. Daarvoor zal hij een beroep kunnen doen op alle informatie die de sensoren van zelfrijdende wagens verzamelen. Zo monteerden de ingenieurs van deze test een 3D-scanner op het dak van de Mercedes-Benz. Die brengt constant de omgeving rond de wagen in kaart. Daarnaast ziet het ernaar uit dat zelfrijdende wagen in de toekomst voorzien zullen zijn van verschillende soorten camera’s. Al die informatie moet in real time verzonden worden naar een menselijke chauffeur, die misschien wel honderden kilometers verderop achter een computer zit.

Niet meteen hightech

In het geval van deze demonstratie zit die mens maar tientallen meters verderop, in een grote witte tent, op een parking niet ver van luchthaven Berlin Tegel. De opstelling oogt niet meteen hightech. Er zijn twee computerschermen. Op het ene staat een plattegrond van de parking getekend, op het andere een afbeelding van de Mercedes C-klasse. Er liggen twee toetsenborden, maar die worden niet gebruikt. Het gamingstuur en de bijbehorende pedalen van Logitec wel.

Zodra de witte wagen op het scherm groen kleurt, mag de chauffeur achter de computer het stuur overnemen van de chauffeur in de wagen. Het wordt meteen duidelijk waarom de wagen maar in een tergend traag tempo langs de kegels manoeuvreert. De man achter het gamingstuur moet beslissingen nemen op basis van heel beperkte informatie. Rond de avatar van de wagen ziet hij twee soorten vlakken: groene en zwarte. Van de groene vlakken is de software zeker: hier kan de auto rijden. Naar de zwarte vlakken stuurt de man beter niet, daar heeft de software niet voldoende info over. Er zou maar eens een voetganger of fietser uit die zwarte schaduw kunnen opduiken. Af en toe verschijnen er ook felgroene, oranje en rode bollen op het scherm. Dat zijn objecten zoals kegels of andere wagens die vermeden moeten worden.

De oorzaak van die zeer karige informatie? Het netwerk. Alle sensordata moeten zoals gezegd live van de wagen naar de bestuurder op afstand, en terug, gestuurd worden. Er mag zo goed als geen vertraging op zitten. Anders is het onmogelijk voor de chauffeur achter het gamingstuur om de wagen te besturen. Hoe meer data er over het netwerk moeten, hoe trager die informatie haar eindbestemming bereikt.

Of we ooit volautomatische wagens die de weg kwijt zijn op de bovenstaande manier zullen helpen, zal de toekomst uitwijzen. En autoconstructeurs zijn volop bezig met die toekomst. Zo hebben tientallen merken, waaronder BMW, Daimler en Jaguar, zich samen met een aantal telecomspelers verenigt in de 5G Automotive Association (5GAA). 

“Het is voor het eerst in de geschiedenis dat de autosector en de telecomsector zo nauw samenwerken”, zegt de Belg Maxime Flament, die voorzitter is van de internationale samenwerking. “We willen van elkaar leren om samen de wagens van morgen uit te denken.”

Niet langer bumpers, banden en motoren

De wagen van de toekomst surft volgens de associatie mee op de golven van 5G. In een geconnecteerde wereld, waarin alles – van tandenborstels, over schoeisel tot vuilnisbakken – verbonden is met het internet, kunnen auto’s niet achterblijven. 

Joachim Goethel van BMW verwijst naar begin jaren 2000 om het momentum te duiden. “Iedereen was er in die periode van overtuigd dat 3G-verbinding de wereld zou veranderen, maar niemand kon goed uitleggen hoe. Tot Steve Jobs in 2007 de eerste iPhone aankondigde. Vanaf dat moment zijn we met z’n allen door onze smartphone beginnen te leven en zijn er enorm veel nieuwe soorten bedrijven ontstaan.” Als Steve Jobs de iPhone niet had uitgevonden, dan had taxi-app Uber bijvoorbeeld nooit een miljardenbedrijf kunnen worden.

Goethel en zijn collega’s zijn ervan overtuigd dat we met de introductie van 5G op een gelijkaardig kantelpunt zijn beland. “We weten nog niet wat de killer-toepassingen zullen zijn, maar iedereen beseft dat 5G ze zal faciliteren”, zegt Goethel. Auto’s zijn alleszins niet langer bumpers, banden en motoren. Het zijn rollende computers die stap voor stap leren om met elkaar te praten, om zelf te rijden en die een gigantische hoeveelheid lucratieve data genereren die ze delen met de cloud. Steeds meer merken zijn ervan overtuigd dat de databusiness een belangrijke inkomstenstroom zal worden.

Maar eerst met elkaar leren praten dus. De 5GAA heeft een groep journalisten uitgenodigd om aan te tonen hoe ‘Cellular Vehicle-to-Everything’-technologie, afgekort als C-V2X, met behulp van 5G het verkeer vlotter en veiliger kan maken. Ook de uitstoot van wagens zou door de technologie kunnen afnemen.

Dat zit zo. Door zowel auto’s als weginfrastructuur uit te rusten met simkaarten, kunnen zij met elkaar communiceren. Zo kunnen verkeerslichten een melding versturen naar wagens dat het licht binnen 10 seconden op oranje en dan op rood springt. Het is dan aangewezen om al te vertragen. Of een mobiele werkplaats kan het verkeer perfect op de hoogte houden op welk stuk van de autosnelweg ze precies aan het werk is. Denk ook aan ambulance- of politievoertuigen die door een file naar een ongeval rijden. Zij zouden al kilometers op voorhand kunnen laten weten dat voorliggers best al vertragen en ruimte maken voor de prioriteitsvoertuigen. Of stel dat u in een hevige bui terechtkomt en uw wagen aquaplaning registreert. Dan kan de wagen een waarschuwing uitsturen naar wagens die daar nog moeten passeren.

Kort samengevat: door auto’s en infrastructuur rechtstreeks, zonder zendmasten, met elkaar te verbinden, kan het verkeer meer anticiperen in plaats van te moeten reageren.

Nul doden

Bovenstaande voorbeelden zijn niet willekeurig gekozen. Ze maakten allemaal deel uit van de presentatie in Berlijn. Het interessante aan de C-V2X-technologie is dat er niet per se een antenne nodig is om informatie uit te wisselen. 

“C-V2X maakt het mogelijk om twee auto’s rechtstreeks met elkaar te laten communiceren”, verduidelijkt Maxime Flament van 5GAA. “Zelfs als ze in het midden van de Sahara rijden, waar geen enkele ontvangst is.” Zulke communicatie is volgens 5GAA mogelijk over een afstand van 1 kilometer. In de persmap maakt de associatie, die meer dan honderd leden over de hele wereld telt, zich sterk dat zulke toepassingen vanaf morgen werkelijkheid kunnen worden. In eerste instantie met 4G en later met 5G. Toch liggen er nog een aantal niet te onderschatten drempels die overwonnen moeten worden.

Ten eerste zijn er de technologische beperkingen. De marketingterm ‘ready to market’ klinkt nogal hol wanneer op een relatief eenvoudige demonstratie Jaguar en telecombedrijf Vodafone verstek moeten geven: te veel vertraging op de verbindingen. Jaguar wilde tonen hoe het gebruik van richtingaanwijzers om van rijbaan te veranderen in de toekomst overbodig wordt.

Ten tweede heeft 5GAA nog heel wat lobbywerk voor de boeg. De Europese commissaris voor Transport en Toerisme Violeta Bulc heeft meer vertrouwen in een andere technologie die ongeveer dezelfde vooruitzichten belooft: de op wifi gebaseerde ITS-G5-standaard. Bulc gaat ervan uit dat de variant op basis van wifi, een technologie die al meer dan twintig jaar oud is, vandaag al beschikbaar en betrouwbaar is. Zij krijgt daarvoor de steun van automerken zoals Volkswagen en Renault en producent van halfgeleiders NXP, die zelf al investeerden in de technologie.

Bulc vindt het onverantwoord om te wachten op een technologie die nog volwassen moet worden. “Elke dag die we verliezen om een beslissing te nemen, kost levens”, vertelde ze aan de Britse zakenkrant Financial Times. Europa heeft zichzelf voorgenomen om de 25.000 jaarlijkse doden op Europese wegen tegen 2050 te reduceren naar nul. En technologie moet een belangrijke rol spelen in die strijd.

Duizenden auto’s tegelijkertijd

Bart Lannoo, die voor de universiteit Antwerpen en Imec communicatiesystemen tussen wagens helpt ontwikkelen, durft zijn geld op geen enkele technologie in te zetten. Hij kan het argument van de Europese Commissie wel bevestigen. “Bij onze research om van de E313 tussen Ranst en Antwerpen een slimme snelweg te maken, zijn we tot de vaststelling gekomen dat de wifistandaard al commercieel verkrijgbaar is. De C-V2X-technologie hebben we via een chipmaker moeten bestellen, maar was eigenlijk niet voor handen.” 

Lannoo en zijn collega’s zullen op het E313-traject de verschillen tussen C-V2X en de wifistandaard testen. “Maar ik heb nog geen zicht op de prestatieverschillen”, zegt Lannoo.

Er is sowieso wel een verschil in protocollen. Om dat verschil te duiden gebruikt Lannoo het voorbeeld van een vergadering. “Bij het C-V2X-protocol wordt bij wijze van spreken vooraf afgesproken wie in welke volgorde aan bod komt tijdens de meeting. Dat kost even tijd, maar zorgt voor minder chaos tijdens de vergadering. Bij het wifiprotocol mag iedereen zonder een specifieke volgorde het woord nemen, de technologie zorgt ervoor dat iedereen op een intelligente manier de kans krijgt om aan bod te komen zonder elkaar te hinderen.”

Wifi heeft in de voorbije jaren al bewezen dat het relatief betrouwbaar is. Maar wie al eens een druk congres of een koffiebar bezoekt, weet dat veel verkeer tot ‘slechte verbindingen’ kan leiden. Een probleem dat je met geconnecteerde wagens koste wat het kost wil vermijden. 

“Maar opnieuw: ik zou nog geen definitieve keuze maken. Eerst moeten we zeker zijn welke technologie het best in staat is om op grote schaal de signalen van tientallen tot honderden auto’s tegelijkertijd te ondersteunen over een bereik van ongeveer 1 kilometer.  Maar schaalbaarheidstesten met meerdere auto’s blijven een praktische uitdaging.”