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guida connessa

Smart mobility al via anche in Italia, verso il 5G: il punto

La smart mobility entra nel vivo anche in Italia con il via libera del MIT alla prima domanda di autorizzazione alla sperimentazione di veicoli a guida autonoma su strade pubbliche, ma ancora molti i nodi: dalle regole Ue per le comunicazioni tra i veicoli fino alla necessità di una governance multilivello

25 Mar 2019

Donatella Proto

Mise


Con il parere positivo dell’Osservatorio tecnico di supporto per le Smart Road del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti alla prima domanda di autorizzazione alla sperimentazione di veicoli a guida autonoma su strade pubbliche, entra nel vivo anche in Italia la smart mobility.

Il parere, che per il MIT costituisce un fondamentale tassello del percorso di autorizzazione alla guida autonoma su strada, dà di fatto il via alla sperimentazione nel nostro Paese. Un nuovo passo avanti positivo, dopo che sul finire dello scorso anno ha cominciato finalmente a prendere forma la tanto auspicata collaborazione tra istituzioni, industria automobilistica, operatori mobili e produttori dell’indotto, essenziale per far decollare il settore. Una interazione importante anche in virtù del superamento delle problematiche sia di tipo regolatorio che tecnico finora non esplorate e correlate in particolare alla tutela della privacy ed alla sicurezza dei mezzi, delle persone e delle infrastrutture.

La guida connessa e automatizzata è considerata tra l’altro un vero banco di prova per lo spiegamento 5G lungo i percorsi di trasporto europei, ma richiede la creazione di ecosistemi completi attorno ai veicoli.

Facciamo allora il punto sulla smart mobility, approfondendo i contenuti dei decreti Genova e Smart Road, gli accordi paneuropei per la sperimentazione della tecnologia 5G a supporto della mobilità connessa e automatizzata e la convenzione tra ministero dei trasporti e Mise che apre la strada alle sperimentazioni volte a testare gli aspetti architetturali, funzionali e di copertura radio necessari per le smart road.

Smart mobility: obiettivo zero vittime su strada

Con la legge di stabilità per l’anno 2018 è stato stanziato all’art. 1, comma 72, per il biennio 2018-2019 un milione di euro annui per le sperimentazioni su strada, da attuare secondo modalità e strumenti operativi che sono stati definiti dal cd Decreto Smart Road n. 70 del 28 febbraio 2018, che, secondo lo spirito della più ampia regolamentazione europea, si pone come obiettivo primario della smart mobility la riduzione della mortalità su strada, come sancito dalla Comunicazione della Commissione al Parlamento europeo, al Consiglio europeo, al Comitato economico e sociale europeo ed al Comitato delle Regioni n. (2018)283 del 17 maggio scorso, terzo ed ultimo documento del pacchetto “L’Europea in movimento”, contenente una serie di misure, con cui viene definita la strategia dell’Europa per la mobilità del futuro.

Il progetto ambisce a rendere l’Europa leader mondiale nell’impiego della mobilità sicura, pulita, connessa e automatizzata, realizzando un cambiamento epocale in termini di riduzione del numero di vittime di incidenti stradali, delle emissioni nocive prodotte dai trasporti e della congestione del traffico, secondo lo slogan “zero emissioni, zero congestioni, zero incidenti”.

Si prevede che l’impiego della mobilità autonoma, una volta pienamente integrata nell’intero sistema dei trasporti, coadiuvata dalle giuste misure di sostegno e dalle sinergie tra mobilità autonoma e misure di decarbonizzazione, contribuirà in modo significativo alla realizzazione di obiettivi sociali fondamentali, tra cui il cosiddetto obiettivo “zero vittime”, ossia l’assenza di vittime sulle strade europee entro il 2050. Affinché tale ambizione si trasformi in realtà per l’Europa, anche il documento europeo evidenzia la necessità, però, di una stretta collaborazione tra Istituzioni europee, attori del settore privato, Stati Membri ed Autorità regionali e locali.

Sebbene i veicoli automatizzati non debbano essere necessariamente connessi ed i veicoli connessi non richiedano necessariamente automazione, a medio termine la connettività rappresenterà un elemento determinante per i veicoli autonomi. Di conseguenza, la Commissione ha deciso per un approccio integrato tra automazione e connettività nei veicoli: quando i veicoli diventeranno sempre più connessi e automatizzati, diventando parte integrante di un ecosistema connesso che include infrastrutture stradali intelligenti, sensori distribuiti e centri di controllo pubblici e privati, essi saranno in grado di coordinare le manovre tramite il supporto delle infrastrutture attive e l’impiego di un sistema di gestione del traffico realmente intelligente per ottenere flussi più scorrevoli e sicuri, basato su big data, machine learning ed intelligenza artificiale, in un ambiente cooperativo distribuito.

Smart mobility vero banco di prova del 5G

Molti apparati a bordo dei veicoli in realtà sono già connessi tramite le tecnologie cellulari o il wifi e garantiscono l’accesso ad informazioni ad es. sulle condizioni meteo o sul traffico e già nel 2016 l’Anas aveva avviato un programma finalizzato a dotare di infrastrutture tecnologiche “intelligenti” alcune importanti arterie stradali, come la Salerno – Reggio Calabria o il Grande Raccordo Anulare di Roma, senza dimenticare anche la sperimentazione per applicazioni di sistemi ITS autorizzata all’Autostrada del Brennero sin dal 2012 e recentemente rinnovata nell’ambito del progetto europeo C-Roads Italy, coordinato dal Ministero delle Infrastrutture e Trasporti che vede la partecipazione anche delle autovie del Veneto e di importanti vehiche manifacturer, come FCA ed Iveco. Le possibilità di impiego delle tecnologie nel settore della mobilità sono, però, evidentemente molto più ampie, soprattutto se parliamo della tecnologia 5G, in grado di offrire al settore della mobilità nuove funzionalità che vanno ben oltre il miglioramento delle prestazioni e la quantità di servizi disponibili.

Prevenzione del rischio: l’importanza del privacy by design

La prevenzione del pericolo è ad esempio una delle applicazioni più interessanti dell’interazione tra connettività ed automazione, tra elettronica ed auto, e, infatti, le case automobilistiche stanno investendo oramai da tempo nello sviluppo di sistemi in grado di monitorare l’ambiente che circonda le auto e di interagire con esso, segnalando il pericolo ed attivando una frenata automatica per evitare l’impatto con pedoni, ciclisti o altre autovetture.

È necessario, però, non sottovalutare anche in tal caso i rischi legati alla sicurezza, sia delle comunicazioni, in modo da evitare manipolazioni all’insaputa del titolare del dato, sia degli stessi prodotti o dispositivi, per evitare interruzioni, paralisi o deviazioni, tale per cui diventa indispensabile una concreta applicazione dei paradigmi e delle strategie basate sul cosiddetto approccio di privacy and security by design, implementando, cioè, i requisiti di sicurezza sin dalla fase di progettazione del dispositivo e, quindi, del veicolo, al fine di garantirne un’alta affidabilità ed evitare ogni tipo di pregiudizio per la incolumità fisica (ma anche psichica) del guidatore e dei passeggeri.

Emblematico in tal senso il caso dell’incidente di Uber nel marzo scorso, che ha portato al decesso di un pedone investito dall’auto a guida autonoma dell’azienda mentre attraversava la strada, a causa – sembra – della manomissione di un apparato di bordo: solo ultimo, in ordine di tempo, di una serie di incidenti che hanno visto protagonisti la Google Wyamo, così come la Tesla, e che dimostrano come, oltre a lavorare sulla sicurezza dei dispositivi anticollisione, di identificazione dei segnali stradali e dei pedoni, sul cruise control e sui sistemi di frenata, sia assolutamente necessario fare uno sforzo anche per monitorare l’attenzione del conducente e creare una cultura della guida autonoma, che porti alla comprensione da parte dell’utenza finale delle opportunità e dei rischi determinati da un possibile calo dell’attenzione da parte del driver o da un uso non appropriato degli apparati di bordo, che sono di assistenza e non di sostituzione alla guida.

Aspetto molto sottovalutato anche quando si parla di istituzioni: appare, infatti, emergere la necessità di un rafforzamento della capacità tecniche ed amministrative delle Pubbliche Amministrazioni locali e centrali perché si possano sfruttare appieno le opportunità derivanti dalla smart mobility, partendo da una gestione consapevole e sicura delle infrastrutture stradali, delle flotte e dei servizi per es. di car sharing free floating, ma anche della logistica, dei parcheggi, degli accessi o dei servizi di pagamento correlati alla mobilità, avendo presente, però, che l’85% degli utenti è scettico e che il tema della sicurezza e della resilienza non è da intendersi limitato solo al veicolo ma va allargato più in generale alla città (non considerando in tale contesto i rischi di cyber attacchi).

Mobilità integrata: l’importanza dei dati

L’accesso e la condivisione dei dati raccolti dai dispositivi istallati a bordo dei veicoli, se da un lato può costituire un fattore di criticità, dall’altro, se utilizzato correttamente, rappresenta lo strumento basilare per avere una mobilità più integrata, più sicura e più sostenibile, purché tali dati li si sappia valutare e “sfruttare” adeguatamente: basti pensare ai dati derivanti dai sistemi di tracciabilità delle merci di pregio o pericolose per la gestione degli accessi e dei transiti o alle chiamate di emergenza generate automaticamente dai sistemi Ecall a bordo dei veicoli per la gestione delle emergenze.

Un efficace utilizzo dei dati passa anche attraverso i meccanismi ed i sensori esterni all’autoveicolo, attraverso i quali l’automobile dialoga con l’infrastruttura stradale, diventando fonte di informazioni sul traffico e di sicurezza. I dati così raccolti possono alimentare centri di controllo e supervisione che attraverso enabling platforms possono gestire in misura coordinata sia il flusso del traffico che la sicurezza delle infrastrutture viarie, rendendo più efficaci sia la pianificazione degli investimenti, che gli interventi di manutenzione, in un ecosistema di mobilità integrata, abilitata dalla connettività. In una visione addirittura utente centrica, sono gli stessi cittadini o city user a diventare fonte di dati e di informazioni sullo stato del traffico come sull’occupazione di un parcheggio, raccolte real time in modalità crowdsourcing.

Le novità del decreto Genova e del decreto Smart Road

In tal senso va evidenziata la previsione nell’ambito del cd Decreto Genova di un sistema di monitoraggio dinamico da applicare, in via sperimentale per 12 mesi, alle infrastrutture stradali ed autostradali, basato sull’utilizzo delle più avanzate ed efficaci tecnologie (anche spaziali). Per perseguire tali finalità è stata, altresì, prevista nello stato di previsione del Ministero dello sviluppo economico l’istituzione di un fondo con una dotazione di 2 milioni di euro per l’anno 2019 da destinare al finanziamento di progetti finalizzati alla sicurezza delle infrastrutture stradali da realizzare nell’area territoriale di Genova attraverso sperimentazioni basata su tecnologie 5G da parte degli operatori titolari dei necessari diritti d’uso delle frequenze, in sinergia con le amministrazioni centrali e locali, affinché si possa attuare una manutenzione predittiva mirata basata su algoritmi e modelli di Intelligenza Artificiale che scongiuri il ripetersi di tragici eventi.

L’obiettivo di trasformazione digitale della mobilità pone, quindi, una serie di adempimenti di varia natura (tecnica, funzionale, operativa), ai quali numerosi enti della pubblica amministrazione, sia centrale che locale, ma anche gli stessi stakeholders privati, sono impreparati, perciò diventa essenziale articolare modelli di governance multilivello per evitare la frammentazione ed evitare sviluppi inefficienti.

Il sopracitato decreto smart road costituisce in tal senso un primo passo in quanto individua i requisiti minimi funzionali di una smart road, disciplina la sperimentazione su strada pubblica dei veicoli a guida autonoma ed assegna al Ministero delle Infrastrutture e Trasporti un fondamentale ruolo di indirizzo, monitoraggio e promozione anche del dialogo interistituzionale, sia a livello centrale che locale e con tutti gli stakeholders coinvolti.

Il decreto istituisce, altresì, come noto, un Osservatorio per le smart road ed i veicoli connessi ed a guida autonoma con il compito – tra gli altri – di studiare e predisporre gli adeguamenti e le revisioni delle specifiche funzionali e l’evoluzione dell’equipaggiamento tecnologico del parco veicolare circolante e di favorire un’approfondita discussione sui temi riguardanti i veicoli connessi, che, come sopra evidenziato, appaiono essere strettamente correlati al raggiungimento delle priorità fissate dalla Commissione Europea in tema di mercato unico digitale (e di energia) ed attuazione del 5G Action Plan. Il che avrebbe imposto sin dalla stesura una maggiore condivisione e collaborazione istituzionale con il dicastero impegnato in prima linea nelle attività di implementazione del 5G Action Plan e nell’elaborazione e gestione dei programmi infrastrutturali e delle attività correlate all’affermazione della “Gigabit society”, tra le quali, non da ultimo, la gestione ed assegnazione delle frequenze sia per 5G che per i sistemi ITS.

Mancanza alla quale si è posto rimedio di recente attraverso la stipula di una convenzione operativa, attraverso la quale si intende definire una forma di interazione stabile tra le due amministrazioni finalizzata a creare una sinergia diretta ed efficiente sulle tematiche tecniche, economiche e regolamentari correlate alla crescita digitale del Paese con particolare riferimento ai temi degli ITS e delle smart road, attraverso anche la progettazione e la realizzazione di ambienti per le sperimentazioni delle auto a guida autonoma, nonché per la redazione di Linee Guida, documenti di indirizzo ed attività di disseminazione e formazione sul tema delle smart road: fondamentale se si considera l’assoluta necessità di un preliminare studio di fattibilità sul dimensionamento della digitalizzazione dei sistemi viari, in funzione delle tecnologie di rete disponibili.

La guida connessa e automatizzata è considerata un caso d’uso di punta per lo spiegamento 5G lungo i percorsi di trasporto europei, ma richiede la creazione di ecosistemi completi attorno ai veicoli. Ciò ha portato ad un accordo ad alto livello tra la Commissione e gli Stati membri, sancito dalla sopracitata comunicazione (2018)283, in cui gli Stati membri hanno concordato di mettere a disposizione corridoi paneuropei per testare la tecnologia 5G per applicazioni veicolari ed implementare tempestivamente infrastrutture di connettività avanzate a supporto della mobilità connessa e automatizzata. L’Italia “partecipa” con il progetto 5G – Carmen che vede protagonista di questa sfida i 600 Km di strade che, attraverso l’Italia, l’Austria e la Germania, formano il corridoio Monaco – Modena, progetto che affianca una serie di iniziative di cooperazione avviate a più livelli, come l’European Automotive Telecom Alliance (EATA) per promuovere il più ampio utilizzo della guida connessa e automatizzata, la 5G Automotive Alliance (5GAA) per promuovere specificatamente il 5G nel settore automobilistico, il consorzio CAR2CAR che, invece, si concentra sulle applicazioni di comunicazione wireless veicolo-veicolo (V2V), basate su ITS-G5, e concentra tutti gli sforzi sulla creazione di standard che garantiscano l’interoperabilità dei sistemi cooperativi su tutte le classi di veicoli, oltre i confini ed i marchi: aspetti sui quali in particolare si sta lavorando nell’ambito del C-Roads Italy.

L’evoluzione degli apparati di bordo e delle architetture di rete

Se, infatti, i veicoli sono oramai dotati di un’ampia gamma di dispositivi e sensori che raccolgono e trasmettono dati, come sistemi radar (di tipo SRR – MRR e LRR), sensori ad ultrasuoni o ottici, videocamere, sistemi di comunicazione wifi, mobile e satellitare, sul piano delle architetture di rete si confrontano due tecnologie: il 5G e l’ITS-G5 che usa le reti wifi. Le regole che l’Europa adotterà per le comunicazioni tra i veicoli sono cruciali perché tracceranno la strada per la smart mobility e le auto a guida autonoma. Se l’Italia si è schierata nei consessi europei per il rispetto del principio di neutralità tecnologia, la vera scelta da fare non è tanto quella di quale tecnologia utilizzare, bensì di comprendere quali siano i limiti, le opportunità e soprattutto i margini di cooperazione delle due tecnologie a confronto per garantire la necessaria connettività, nell’attesa che si concluda anche la discussione a livello europeo sulla possibilità di estendere la banda dedicata alle applicazioni ITS di ulteriori 20 Mhz per applicazioni safety (5905 -5925 Mhz) e di ulteriori 20 Mhz (5855 – 5875 Mhz) per altre applicazioni ITS, che non appare attuabile nel brevissimo periodo.

Si aprono due scenari di copertura distinti, su cui – come detto – va fatto uno preliminare studio di fattibilità. Da un lato si potrebbe favorire l’istallazione dei cd sistemi cooperativi, cioè le trasmissioni dati veicolo-veicolo/V2V e veicolo-infrastruttura/V2I che sfruttano le tecnologie DSRC (dedicated short-range communications), operanti nella banda di frequenze 5875-5905 Mhz, indicate nella direttiva ITS come dedicate (ma non esclusivamente) alla sicurezza di tutti gli utenti della strada ed alla qualità degli spostamenti, il cui protocollo di comunicazione è stato già definito da tempo a livello europeo con lo standard ETSI EN 302 637, noto anche come ETSI ITS-G5, per arrivare poi alle comunicazioni veicolo-pedone/V2P, in cui l’utente dotato di un smartphone o di uno smart watch riceve informazioni sulla mobilità e segnalazioni di pericolo direttamente dai veicoli che lo circondano, per poi sfruttare tutte le potenzialità offerte dal 5G e dallo standard C-V2X in grado di comunicare con ogni cosa (dove X sta per l’appunto per ogni cosa, anche se invisibile ai più comuni sensori attualmente in commercio).

Se lo standard ETSI EN 302 637 è già disponibile e validato da tempo, può, tuttavia presentare problemi di affidabilità in situazioni di grande densità di veicoli e/o di velocità elevata, situazioni che potrebbero essere critiche e non compatibili in caso di guida autonoma ed a cui si potrebbe sopperire con la tecnologia 5G, senza sostituire o soppiantare lo standard ITS- G5 ma integrandolo, partendo dagli esiti delle sperimentazioni 5G su tale use case ed ampliando i test su circuiti chiusi o urbani all’interno dei quali tutti gli attori della catena possano collaborare per contribuire così alla definizione degli standard, delle linee guida nazionali per le smart road ed ad un modello di copertura basato su differenti algoritmi di propagazione, in grado di garantire affidabilità, scalabilità e sostenibilità in ogni possibile scenario d’uso.

Ed è questo l’obiettivo che si intende raggiungere con la sopracitata convenzione che, in collaborazione con la Fondazione Ugo Bordoni, già impegnata nell’attività di monitoraggio sulle sperimentazioni 5G a supporto del Ministero dello sviluppo economico, prenderà avvio nei prossimi mesi attraverso l’allestimento di sperimentazioni pilota su circuiti adeguatamente infrastrutturati per testare gli aspetti architetturali, funzionali e di copertura radio necessari per le smart road, sotto il monitoraggio delle istituzioni coinvolte e capire come reagirà ed interagirà l’intero ecosistema, in attesa di veicoli che adattino l’abitacolo anche al nostro stato emotivo e dei necessari aggiornamenti legislativi sulla sicurezza stradale ma più rapidamente come richiesto in questi giorni dal Parlamento europeo, perché Cina e Stati Uniti non aspettano.

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