Verkehrsprobleme lösen
Level-4-Shuttles mit NetModule-Routern
Autonome Fahrzeuge werden künftig eine tragende Rolle im Straßenverkehr spielen. Heute decken öffentliche Verkehrsmittel die letzte Meile noch nicht ausreichend ab. Auve Tech will das mit seinen Level-4-Shuttles und seiner Plattformstrategie ändern. Mit an Bord sind die Router von NetModule.
Der Transportsektor verursacht jährlich bis zu acht Milliarden Tonnen CO2-Emissionen, fast 75 % davon erzeugt der Straßentransport. Derzeit sind etwa eine Milliarde Privatfahrzeuge im Einsatz, bis zum Jahr 2050 könnten es 2,4 Mrd. Fahrzeuge sein. Das macht neue nachhaltige Technologien und Lösungen dringend notwendig. Nur eine Optimierung der heute genutzten öffentlichen Verkehrsmittel kann dazu beitragen, die genannten Zahlen zu senken und Möglichkeiten für intelligentere und nachhaltigere Arten des Pendelns zu schaffen.
Eine innovative Lösung für die letzte Meile bieten die autonomen Level-4-Shuttles von Auve Tech. Das Unternehmen mit Sitz in Estland hat sich auf die Entwicklung und Herstellung von autonomen Transportsystemen spezialisiert – vom Bau von Shuttles über die Vorkartierung des Einsatzgebiets, die Einrichtung der Flotte sowie die Überwachung bis hin zum Fahrzeugservice. Für die erforderliche Konnektivität zwischen den Shuttles und der Cloud kommen Router von NetModule zum Einsatz.
Die autonomen Auve-Tech-Fahrzeuge verfügen über die notwendige Straßenzulassung und können einfach in die existierenden Verkehrsinfrastrukturen integriert werden.
So erleichtern sie den Transport auf der letzten Meile, weil sie Bereiche abdecken, die entweder nicht Teil der öffentlichen Infrastruktur sind, oder wo sich nur kleinere Fahrzeuge als Verkehrsmittel eignen, wie etwa auf schmalen Straßen oder in Fußgängerzonen. In allen Fällen ist das Ziel, den Verkehr von Privatfahrzeugen zu reduzieren, sodass sich Parkplätze zurückbauen lassen und letztlich die innerstädtischen Gebiete grüner und sauberer werden. Denkbar sind auch weitere Einsatzbereiche, beispielsweise der Aufbau der Shuttles für die Abfallentsorgung oder als Servicefahrzeuge für Stadtwerke. Besonders attraktiv für den Betreiber ist hierbei: Er muss nur eine Plattform betreuen und bedienen, weil alle Fahrzeuge nach demselben Prinzip funktionieren.
Die für den Personentransport genutzten Shuttles fahren mit maximal 25 km/h Geschwindigkeit und bieten Platz für bis zu acht Fahrgäste. Zur Ausstattung gehören immer LiDARs, Kameras und GPS. Diese Systeme verschaffen einen Überblick über die Umgebung, um die Shuttles auf der vordefinierten Route zu lokalisieren und Objekte oder Hindernisse auf der Strecke zu identifizieren, etwa Fußgänger, Fahrräder oder statische Objekte.
Für Unterstützung in bestimmten Situationen bleibt die Option zur manuellen Übernahme der Steuerung bestehen, sodass in einer Notsituation ein Teleoperator von einem zentralen Kontrollraum ein Fahrzeug in Echtzeit übersteuern kann. Derzeit fahren die Shuttles bis zu acht Stunden mit einer Batterieladung. Zudem arbeitet Auve Tech an weiteren ressourcenschonenden Lösungen: Mit wasserstoffbetriebenen Shuttles (in Zusammenarbeit mit der Universität Tartu) sowie der Nutzung von Superkodensatoren als Energiespeicher (in Zusammenarbeit mit Skeleton Technologies) sind zwei Prototypen in der Entwicklung.
Konnektivität als Schlüsselkomponente
Für das autonome Fahren ist eine Telematik- bzw. Kommunikationseinheit notwendig, die den Anforderungen der Anwendung im Straßenverkehr genügt und über die notwendigen Zulassungen zum Betrieb verfügt. Speziell im Straßenverkehr ist es enorm wichtig, dass die im Fahrzeug eingebauten Komponenten den gesetzlichen Vorschriften entsprechen.
Die sichere und stabile Anbindung der autonomen Shuttles an die Steuersoftware setzt eine redundante Konnektivität voraus. Vorteilhaft sind mehrere gleichzeitig laufende LTE-Verbindungen – aus Sicherheitsgründen mit unterschiedlichen SIM-Karten, um eine permanente Kommunikation vom Fahrzeug zur zentralen Cloud-Steuerung zu gewährleisten.
Ergänzend zu den vorhandenen aktiven Verbindungen muss die Telematikeinheit weitere, nicht-aktive Verbindungen als Reserve bereitstellen können – als weiteres Back-up für die aktiven Modems, sollte es zu einem Ausfall kommen. Weitere Voraussetzung ist, dass sich die Telematikeinheit einfach und sicher konfigurieren lässt, unabhängig von der Komplexität der laufenden Anwendungen. Schließlich müssen die verantwortlichen Personen während des Betriebs in der Lage sein, over-the-air auf diese zuzugreifen, um Services durchzuführen.
Diese Anforderungen erfüllen die NetModule-Router der Serie NB2800 mit UNECE-R10- (E-Mark) und UNECE-R118-Typengenehmigung. Mit zwei bis vier gleichzeitig laufenden LTE-Modems stellen sie eine durchgängige Kommuni- kation vom Shuttle zur zentralen Cloud-Steuerung sicher. Der Einsatz von mehreren LTE-Verbindungen erlaubt es, gängige Telekommunikationsdienste mit wenigen Konfigurationsschritten parallel auf verschiedenen Kanälen zu nutzen. Die Übertragung der Nutzungsdaten erfolgt vollständig verschlüsselt mit VPN-Technologie.
Die Software der Router erlaubt den Zugriff bzw. das Update von verschiedenen Anwendungen, ohne dass dabei zentrale Applikations- komponenten der Telematikeinheit gefährdet werden. Denn die Datenverarbeitung im autonomen Fahrzeug ist in Bezug auf fahrzeugspezifische Informationen hoch sensibel, und es findet ein ständiger Austausch zwischen Fahrzeug und Cloud-Steuersoftware statt. Die Datenströme dürfen nicht unterbrochen werden. Außerdem müssen die übertragenen Informationen gegen nicht autorisierten Zugriff geschützt sein.
Werden weitere Dienste – wie unter anderem Passagier-WLAN, Ticketing-Systeme, Informationen zur Fahrzeugbeladung – genutzt, muss die Übermittlung dieser Daten zwingend getrennt von den Fahr- und Fahrzeugdaten erfolgen. Für die NB2800-Router ist das kein Problem, denn dort sind die Verbindungen dank zweier zusätzlicher SIM-Karten als Back-up achtfach geschützt.
Vielversprechende Zukunftslösungen
Inzwischen sind 15 Busse von Auve Tech autonom und teleoperations- gesteuert auf öffentlichen Straßen in Estland und Griechenland unterwegs – ohne Latenzprobleme im bestehenden LTE- oder LTE-Advanced-Netz der lokalen Anbieter. Wie erste Tests mit 5G-Netzen gezeigt haben, wirken sich deren noch niedrigere Latenzzeiten nicht positiv auf den Betrieb der Fahrzeuge oder die Datenübertragung der Anwendung aus.
Dementsprechend wird 5G sicherlich erst in der nächsten Generation zum Einsatz kommen. Am wichtigsten in diesem Zusammenhang ist, dass dann ein automatischer Fall-back auf LTE/LTE Advanced keine negativen Auswirkungen zeigt.
Der Autor
Thorsten Spanka
ist seit Oktober 2019 für Sales IoT & Industries bei NetModule verantwortlich. Er verfügt über weitreichende Expertise bei Unternehmens- und Strategieentwicklung, die er als Leiter Vertrieb in verschiedenen Unternehmen wie Triax, ASC Technologies, NFON und Unify sammeln konnte.
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