FREQUENCY RANGE MUST BE EXPANDED
Dieses sog. vorverarbeitende Sensorsystem ist so etwas wie die „Stimme“ des vernetzten Fahrzeugs, mit dem das Fahrzeug mit seiner Umgebung kommuniziert und Signale senden sowie empfangen kann. Die empfangenen Signale sollen den Komfort erhöhen, z.B. wenn das Fahrzeug früher als erwartet und damit schonender abbremst, weil das vorausfahrende Fahrzeug über Funk ein Bremsmanöver gemeldet hat. Oder ein Krankenwagen würde den vorausfahrenden Fahrzeugen per Funk seine Anwesenheit mitteilen, damit diese rechtzeitig eine Rettungsgasse bilden können.
To be able to offer this bandwidth, antennae will have to cover a larger frequency range. This will require a new standard, something that a number of groups are currently developing. This new standard — 5G V2X — should facilitate several 100 MBits, ideally several gigabit/s, of bandwidth. As a result, vehicles would be able to receive and send the relevant data quantities for increased comfort. Because standardization groups are currently meeting and are defining application cases, experts forecast that the first products will appear on the market at the beginning of the next decade and will support fully and highly autonomous driving beginning about 2025. An important question that still must be answered involves the frequency range that should be used for 5G V2X. After all, there is no available and gratis frequency range below 60 GHz around the world that could carry this amount of data. There is also a physical problem in the area of 60 GHz, an issue that involves the resonant frequency of the oxygen molecule. If this molecule begins to oscillate, it will withdraw energy from radio waves and restrict their range to just a few meters. Applications such as communications among vehicles and the infrastructure would be impossible as a result.
Antenna technology offers a way to solve this problem: Instead of using an omni- directional antenna that sends out radio waves in a ring-shaped form, several directed antennae would be used. These antennae could continuously beam their waves in one direction and increase the range during the trip in the process. They will be needed to receive the signals of other vehicles on the road and to send their own signals as well. They will also have to be connected to one another as well as with the vehicle’s computers. This, in turn, will require the automotive ethernet to quickly transmit the data.
Molex PUBLISHED ARTICL THE FUTURE BEGINS NOW
Heute werden Sensordaten aufgrund der fehlenden Bandbreite in einem stark vorverarbeiteten Zustand übertragen. Die derzeit verfügbare Bandbreite pro Fahrzeug beträgt nur wenige hundert Kilobit. Dies genügt im Moment, reicht aber für autonomes Fahren nicht aus. Die Fahrzeuge müssen in der Lage sein, mehr Sensordaten zu empfangen, die zum Teil unverarbeitet sind. Solche Anforderungen machen eine größere Bandbreite unvermeidlich. Ideal wäre, dass ein Fahrzeug in der Lage ist, rohe Sensordaten in einer Menge zu empfangen, die seinen eigenen bereits verfügbaren Daten entspricht. Andere Szenarien, in denen enorme Datenmengen übertragen werden, sind für das autonome Fahren ebenfalls wichtig. Dazu zählt das Herunterladen aktueller hochauflösender Karten, die Baustellen und Hindernisse zeigen, auf die das Fahrzeug reagieren muss.
DER FREQUENZBEREICH MUSS ERWEITERT WERDEN
Um diese Bandbreite bereitzustellen, müssen die Antennen einen größeren Frequenzbereich abdecken. Dies erfordert einen neuen Standard, den einige Gruppen derzeit entwickeln: 5G V2X soll mehrere 100 MBit/s (idealerweise mehrere GBit/s) Bandbreite ermöglichen. Damit wären die Fahrzeuge in der Lage, die entsprechenden Datenmengen zu empfangen und zu senden, um den Komfort zu erhöhen. Da sich die Standardisierungsgruppen derzeit treffen und Anwendungsfälle definieren, gehen Experten davon aus, dass die ersten Produkte zu Beginn des nächsten Jahrzehnts (also jenseits des Jahres 2021) am Markt erscheinen. Vollständiges autonomes Fahren soll etwa ab 2025 unterstützt werden. Eine wichtige Frage, die noch beantwortet werden muss, betrifft den Frequenzbereich für 5G V2X. Weltweit gibt es keinen verfügbaren und kostenlosen Frequenzbereich unter 60 GHz, der diese Datenmenge stemmen könnte. Auch ein physikalisches Problem tritt im Bereich von 60 GHz auf: es betrifft die Resonanzfrequenz des Sauerstoffmoleküls. Wenn dieses Molekül zu schwingen beginnt, entzieht es den Funkwellen Energie und schränkt deren Reichweite auf nur wenige Meter ein. Anwendungen wie die Kommunikation zwischen Fahrzeugen und der Infrastruktur wären dann unmöglich.
Weitere Informationen unter
avnet-abacus.eu/molex 21
Car manufacturers are already testing automated cars in field trials. Daimler, for example, recently obtained authorization to test autonomous cars on urban streets in Beijing. Volvo, meanwhile, is already testing self-driving cars on Swedish roads. Initial results show that drivers accept the autonomous cars and are willing to turn over control to them. The autonomous car acts like a human being: Sensors receive a signal, transmit it via the nervous system and communication systems to the brain and communicate over (directed) antennae with other vehicles on the road.
Die Antennentechnik bietet eine Möglichkeit, dieses Problem zu lösen: Statt einer Rundstrahlantenne, die Funkwellen ringförmig aussendet, werden mehrere Richtantennen verwendet. Diese können ihre Wellen kontinuierlich in eine Richtung ausstrahlen und dabei die Reichweite während der Fahrt erhöhen. Richtantennen werden auch benötigt, um die Signale anderer Fahrzeuge auf der Straße zu empfangen und ihre eigenen Signale zu senden. Sie müssen auch untereinander sowie mit den Fahrzeugrechnern verbunden sein. Dies erfordert wiederum die schnelle Übertragung der Daten über das Automotive-Ethernet.
DIE ZUKUNFT BEGINNT JETZT
Autohersteller testen bereits automatisierte Fahrzeuge in Feldversuchen. Erste Ergebnisse zeigen, dass Fahrer autonome Fahrzeuge akzeptieren und bereit sind, ihnen die Kontrolle zu überlassen. Das autonome Fahrzeug verhält sich wie ein Mensch: Sensoren empfangen ein Signal, senden es über das Nervensystem und Kommunikationssysteme an das Gehirn und kommunizieren über (gerichtete) Antennen mit anderen Fahrzeugen auf der Straße.
Von: Guido Dornbusch, VP Product Management, Molex Connected Vehicle Solutions und Alex Bormuth, Director Business Development, Molex Connected Mobility Solutions
For more information visit avnet-abacus. eu/hirose
Page 1 |
Page 2 |
Page 3 |
Page 4 |
Page 5 |
Page 6 |
Page 7 |
Page 8 |
Page 9 |
Page 10 |
Page 11 |
Page 12 |
Page 13 |
Page 14 |
Page 15 |
Page 16 |
Page 17 |
Page 18 |
Page 19 |
Page 20 |
Page 21 |
Page 22 |
Page 23 |
Page 24 |
Page 25 |
Page 26 |
Page 27 |
Page 28 |
Page 29 |
Page 30 |
Page 31 |
Page 32
