EMB_59

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EMBEDDED 59 • FEBBRAIO • 2016
LA COPERTINA DI EMBEDDED MOUSER ELECTRONICS
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che
include praticamente tutto, dalla prevenzione delle
collisioni agli avvisi di superamento della corsia,
dalle telecamere di retromarcia ai sistemi espres-
samente ideati per rilevare la corretta percezione
della situazione (awareness) da parte guidatore.
Mentre alcune funzioni rilevano semplicemente
rischi imminenti, altre sono espressamente con-
cepite per prevenirli, alla stessa stregua dei quel
che accade per gli aerei commerciali. Uno degli
elementi che riveste un’importanza cruciale per
la realizzazione di veicoli realmente autonomi è la
capacità dei veicoli stessi di comunicare sia con gli
altri veicoli sia con le reti come ad esempio Wi-Fi o
sistemi cellulari. Nessun tipo di sensore, sia RF sia
ottico, dispone del range o del campo visivo necessa-
ri per localizzare più di dieci macchine che seguono
o precedono quella su cui sono installati: per questa
ragione i sistemi V2V (Vehicle-to-Vehicle) o V2I
(Vehicle-to-Infrastructure) sono essenziali per tra-
durre in realtà il concetto di autonomia.
Nei sistemi V2V, due o più veicoli che si trovano
all’interno di un range di comunicazione accettabile
stabiliscono automaticamente una connessione in
modo da dar vita a una rete “ad hoc”. Essi possono
quindi trasmettere e ricevere dati relativi alla loro
posizione, velocità e direzione reciproche. Poiché
questo tipo di rete permette a tutti i partecipanti di
agire alla stregua di router, essi possono collegarsi
ad altri veicoli più lontani. Il sistema nel suo com-
plesso deve essere in grado di prendere decisioni in
tempi brevi e in modo autonomo, così da permettere
la creazione e l’invio tempestivi di segnali di avver-
timento.
I sistemi V2I permettono di ampliare il range e la
tipologia di dati che è possibile includere nel pro-
cesso decisionale integrando un’ampia gamma di
infrastrutture diverse, raccogliendo dati circa le con-
dizioni del traffico e della strada e “raccomandando”
azioni specifiche che i veicoli presenti in una data
area dovrebbero compiere. Tutto ciò dovrebbe pre-
sumibilmente comportare anche una riduzione dei
consumi e delle emissioni. Queste raccomandazioni
potrebbero essere trasferite ai guidatori attraverso
pannelli informativi o tramite segnali esterni (o
entrambi). In una situazione ideale questi suggeri-
menti potrebbero tradursi in azioni prese non dal
guidatore bensì dal veicolo stesso, con l’obiettivo di
conformarsi alle normative stabilite dalla convezio-
ne di Vienna che disciplinano il traffico stradale e
a cui si ispirano e si adeguano i codici della strada
nazionali. I sistemi V2V sono stati progettati per
operare nella gamma di frequenze comprese tra
5,85 e 5,925 GHz (banda a 5,9 GHz),riservata
dal Congresso americano per questo scopo (ovvero
per le comunicazioni veicolari) e successivamente
armonizzata con l’Unione europea e con altri Paesi.
Sebbene siano stati proposti numerosi standard
di comunicazione, quello più accreditato è IEEE
802.11p (una variante di IEEE 802.11) espressa-
mente concepito per soddisfare i criteri dei sistemi
ITS (Intelligent Transportation Systems). In par-
ticolare, poiché un veicolo in movimento e le infra-
strutture stradali devono essere in grado di comu-
nicare per un tempo molto breve, lo standard IEEE
802.11p permette lo scambio dei dati senza prima
essere autenticato. Per contro, le operazioni di rice-
zione e trasmissione possono iniziare nel momento
stesso in cui sono rilevate. Poiché questa modalità
non è prevista dal protocollo IEEE 802.11 standard,
era necessario introdurre una variante che è stata
appunto identificata con la lettera p. Quest’ultima
fa parte della famiglia di standard IEEE 1609 per le
comunicazioni wireless in ambienti veicolari (Wave
- Wireless Access in Vehicular Environments) che
definiscono architettura, modello di comunicazione,
struttura di gestione, meccanismi di sicurezza e
accesso fisico per comunicazioni a bassa latenza che
avvengono a una velocità massima di 27Mb/s in un
range che può arrivare a 1.000 metri.
Sempre più dati dalle fonti
L’obiettivo dei sistemi ITS è sicuramente ambi-
zioso, considerando tutti i soggetti coinvolti (dati,
Fig. 2 – Nella gamma compresa tra 70 e 100
GHz l’attenuazione diminuisce, con conseguente
aumento del range di comunicazione ottenibile
(fonte: