Het 5G Automotive FieldLab Helmond waar KPN experimenteert met de connectiviteit van zelfrijdende auto’s en intelligente transportsystemen, begint zijn vruchten af te werpen. Een aantal innovaties die daar samen met partners worden ontwikkeld is nu al realiteit. Bij de demonstraties op de Automotive Campus staat de rol van 5G in mobiliteit en tele-operations voor diverse toepassingen centraal. KPN en zijn partners laten hier concrete resultaten zien.
Core netwerk
In de 5G FieldLabs Automotive Campus in Helmond en de Brainport Industry Campus Eindhoven zijn de eerste meest geavanceerde 5G core testnetwerken gerealiseerd in Nederland met commercieel beschikbare apparatuur. Hier test KPN de laatste release van 5G met lagere responstijden, nieuwe IoT-implementaties én meer mogelijkheden om het netwerk te configureren voor meerdere toepassingen (‘slicing'). Door toevoeging van een zogenaamd 5G core netwerk kunnen we bandbreedte toewijzen aan meerdere kritische diensten zonder de gewone gebruikerservaring te raken van andere gebruikers.
Tijdens een test in Helmond met een op afstand bestuurbare auto hebben we laten zien dat de auto daadwerkelijk kan communiceren met dit nieuwe testnetwerk. Het toevoegen van een 5G core-netwerk aan het al eerder gerealiseerde 5G radionetwerk is een mijlpaal voor 'automated driving'. Alleen met een 5G core netwerk kunnen we de volgende stap zetten en de hoge eisen die worden gesteld invullen.
Talking Traffic
Edwin Bussem, lead 5G FieldLab voor KPN: "Naast proefprojecten en experimenten die pas op langere termijn iets concreets gaan opleveren, zijn sommige projecten al in de productiefase. Klinkend voorbeeld is het Talking Traffic ecosysteem. In heel Nederland worden op kruispunten slimme verkeerslichten geplaatst. En specifiek in Almelo voorziet KPN deze van innovatieve connectiviteit waardoor deze 27 slimme verkeerslichten op kruispunten in en rond Almelo voor een betere doorstroming van het (vracht)verkeer zorgen. Dit leidt tot minder files en vervuiling. Op dezelfde manier verwachten we ook met klanten tele-operations - het op afstand besturen van een voertuig of robot-spin-offs - te realiseren in 2020 in besloten omgevingen."
Slimme verkeerslichten
Hij vervolgt: "Het netwerk dat bij deze intelligente verkeersregelinstallaties wordt gebruikt, bestaat uit nieuwe radioantennes die geschikt zijn voor 5G. Bovendien zorgt geavanceerde software ervoor dat het berichtenverkeer van en naar de verkeerslichten voorrang krijgt."
Om een storingsvrije werking te kunnen garanderen worden deze berichten in een aparte laag van het netwerk uitgewisseld. Deze zogenoemde ‘network slicing’ zit straks standaard in 5G. Het netwerk dat KPN in Almelo heeft gebouwd, wordt daarom betiteld als 'pre-5G': 4G met de betrouwbaarheid van 5G. Ook de vertraging ('latency') is minimaal. De verkeerslichten kunnen snel met weggebruikers en andere verkeerslichten ‘praten’. Het systeem zendt data naar auto’s en andere weggebruikers met een boardcomputer of navigatiesysteem.
Zelflerend systeem
Tegelijkertijd ontvangen de slimme verkeersregelinstallaties data. Zodoende kent elk verkeerslicht ook de status van andere verkeerslichten op de toegangswegen en ringweg bij Almelo. Het systeem optimaliseert elk individueel kruispunt en tegelijkertijd de verkeersstromen op de gehele ring. De intelligente verkeerslichten kunnen niet alleen rekening houden met het aantal voertuigen die een stoplicht naderen, maar ook met het type verkeer. Hierdoor kan de weg gemakkelijker worden vrijgemaakt voor brandweer, ambulance en politie. Ook vrachtwagens en het openbaar vervoer kunnen prioriteit krijgen bij de kruispunten.
Edwin Bussem: 'Het systeem is zelflerend. Niet alleen wordt rekening gehouden met het aantal voertuigen die voor een stoplicht staan te wachten, maar ook met de drukte op dezelfde dag in dezelfde maand in eerdere jaren. De regelschema’s passen zichzelf aan en worden steeds slimmer. De data moeten snel bij alle aangesloten intelligente verkeersregelinstallaties terechtkomen. Draadloze connectiviteit kan een alternatief zijn voor glasvezel of adsl.'
Anders dan bij vaste breedbandverbindingen hoeven geen leidingen onder weg door te worden gegraven. Dat scheelt veel tijd. De uitrol van slimme verkeerslichten hoeft daardoor geen vertraging meer op te lopen. Zo’n regelinstallatie hoeft alleen maar van een simkaart te worden voorzien, dat is de kracht van 5G voor veel business-kritische IoT-toepassingen.
Aansturing via de cloud
Ook de verkeerslichten veranderen ingrijpend. Frans van Waes (Vialis): 'Voorheen waren verkeerslichten gesloten systemen. Nu zijn alle functies uit elkaar getrokken en apart in grotere systemen ondergebracht. Hun gegevens worden via de cloud naar informatiediensten gezonden.' Alle aansturing vindt via de cloud plaats. Omdat alles elders online gebeurt en de rekenkracht geen beperking meer vormt, is ook voortdurende innovatie mogelijk. 5G kan Talking Traffic na een aarzelende start vlot trekken. Ook in Helmond doet KPN in samenwerking met TNO, Siemens, TU Eindhoven, VTT en de gemeente al proeven met 5G. Op de N270 naar Eindhoven wordt ervaring opgedaan met snelle data-uitwisseling tussen voertuigen die verbonden zijn met een communicatienetwerk om zo de doorstroming steeds meer te verbeteren.
Proeven met 3,5 GHz
Er worden tijdelijk proeven gedaan met de 3,5 GHz-band. Deze hogere frequentie die in 2022 wordt geveild, opent een nieuwe wereld van mogelijkheden. Jacob Groote, verantwoordelijk voor de commerciële introductie van 5G-diensten bij KPN: 'Zelfrijdende auto’s en intelligente transportsystemen zijn bij uitstek gebaat bij de uiterst hoge betrouwbaarheid en minimale netwerkvertraging die dit spectrum geeft. 3,5 GHz biedt ook een enorme capaciteit en zeer snelle communicatiemogelijkheden. Het netwerk vertoont geen enkele hapering, ook al staat er een hele bus schoolkinderen voor het stoplicht die allemaal Netflix op hun smartphone zitten te kijken.' 5G maakt ook echt het verschil. Tijdens de demodag in Helmond was te zien hoe meerdere auto’s op afstand vanuit verschillende centrales door een operator die niet in de auto zit, kunnen worden bestuurd. Vorig jaar kon dit met 4G alleen op hele kleine schaal. Volgens Sven Jansen die voor TNO het 5G-Mobix project doet, is de vooruitgang groot. Thans worden proeven gedaan met grensoverschrijdend verkeer dat in hoge mate autonoom rijdt. Ook zijn experimenten gaande met sensoren die het mogelijk maken dat auto’s automatisch invoegen.
(Hef)Trucks op afstand besturen
Ook RoboAuto uit Tsjechië heeft veel vooruitgang geboekt bij tele-operatie, een tussenstap naar volledig autonome voertuigen. Martin Kralik: 'De chauffeur neemt niet meer plaats in een bedrijfswagen, maar rijdt de truck vanachter zijn computer naar een bestemming. Tijdens het laden en lossen springt hij over naar een andere truck. Dit geeft veel efficiencywinst. Wachttijden behoren tot het verleden. Bij interne logistiek passen we besturing op afstand nu al toe.' Meer experimenteel zijn projecten waarbij vrachtwagens in een konvooi automatisch vlak achter elkaar rijden. De eerste truck fungeert als leider. De volgers reageren direct op wat de koploper doet in plaats van op de vrachtwagen vlak daarvoor. Michael Menzel (Bosch) ging tijdens de demodag vooral in op de veiligheidsaspecten hiervan. Hackers mogen geen kans krijgen. Heinz Liebhart (Kapsch) demonstreerde hoe voertuigen via het mobiele netwerk op de hoogte kunnen worden gebracht van wegwerkzaamheden. Het wordt ook mogelijk geautomatiseerd hierop te reageren. Hiertoe is een Road Side Unit aan KPN’s Data Services Hub gekoppeld.
De nieuwste 5G-functies
Tot voor kort waren de 5G innovaties in het FieldLab voornamelijk gericht op het kunnen communiceren met meer bandbreedte en met minder vertraging, door de toevoeging van 5G New Radio aan het radionetwerk. Hieraan voegen we nu ook de vernieuwing van het 'Core Netwerk' aan toe. Met een 5G Core Netwerk zijn we nog beter in staat om de beschikbare resources te verdelen en ervoor te zorgen dat kritische diensten beschikken over voldoende netwerkcapaciteit. Tijdens een test met een op afstand bestuurbare auto hebben we laten zien dat de auto daadwerkelijk kan communiceren met dit nieuwe 5G Core netwerk.
Meer weten
Lees hier meer over de ontwikkelingen van 5G en wat er in de andere KPN FieldLabs gebeurt. Of meld u vrijblijvend aan en blijf op de hoogte van de 5G-netwerkbijeenkomsten die KPN in 2020 organiseert.
Houd me op de hoogte
