Car2X e C-V2X sono due tecnologie molto utili e versatili che permettono ai veicoli di comunicare tra loro su reti Wi-Fi e 4G/5G, con le infrastrutture (semafori, cartelli stradali, ecc.) e con gli altri utenti della strada (ciclisti, pedoni, lavoratori, ecc.) per migliorare il comfort di guida, la sicurezza e ridurre il rischio di incidenti. Scopriamo come funzionano, cosa permettono di fare e su quali vetture sono già disponibili.
La prudenza nella guida e la tecnologia sono i due principali elementi che rendono le strade più sicure riducendo il numero degli incidenti (oltre 160.000 solo in Italia nel 2024) e morti (oltre 3.000).
Nel primo caso è necessario (anzi indispensabile) migliorare la cultura sociale incrementando i corsi di educazione stradale nelle scuole così da far acquisire alle future generazioni una maggiore consapevolezza sull’importanza dei corretti comportamenti da adottare sulla strada.
Nel secondo caso basta acquistare vetture sicure e intelligenti, cioè dotate di funzionalità elettroniche avanzate come gli ADAS che rendono la guida più confortevole e migliorano la sicurezza di tutti, anche degli utenti della strada più vulnerabili come i pedoni e i ciclisti e di coloro che posseggono vetture di vecchia generazione e poco (o per nulla) tecnologiche.
ADAS: cosa sono, come funzionano, perché salvano la vita (e il portafoglio)
Esiste poi un terzo elemento altrettanto importante ma ancora poco conosciuto che segnala le situazioni di pericolo (ad esempio una coda improvvisa dietro ad una curva), evita potenziali incidenti (e vittime sulla strada) e rende le città più vivibili e sicure.
Ci riferiamo ai sistemi di comunicazione chiamati Car2X e C-V2X che riguardano i veicoli che circolano su strada, gli utenti (pedoni, ciclisti, operai dei cantieri stradali, ecc.) e le infrastrutture come i semafori e i cartelli stradali.
Car2X, vediamoci chiaro
La tecnologia Car2X (car-to-everyone) serve a instaurare un canale di comunicazione tra vetture (car-to-car) e tra vetture e infrastrutture stradali (car-to-infrastructure) per lo scambio di informazioni utili a migliorare la sicurezza.
Car2X utilizza connessioni Wi-Fi in banda 5,9 GHz con protocollo IEEE 802.11p, strettamente derivato dall’802.11a e progettato per ottimizzare le comunicazioni wireless stradali ed evitare le riflessioni delle onde radio causate dagli oggetti in movimento.
Tutta la tecnologia è integrata in una centralina dedicata o condivisa con altre funzioni smart (es.: gestione vettura da remoto, SOS, ecc.) e collegata ai sistemi elettronici di bordo (gateway, infotainment, cruscotto digitale, ecc.) e ad un’antenna posizionata sul tetto oppure all’interno del portellone.
Avvisi automatici e tempestivi che possono salvare la vita
Le vetture equipaggiate con questa tecnologia possono, ad esempio, segnalare al conducente i potenziali pericoli causati da rallentamenti improvvisi (es.: tamponamenti, ingorghi, restringimenti di carreggiata, veicoli in avaria, ecc.) e informarlo sulla presenza di mezzi di soccorso nelle immediate vicinanze così da favorirne il transito.
Se l’infrastruttura stradale supporta la tecnologia Car2X può segnalare anche la presenza di persone, animali, cantieri stradali, oggetti e veicoli contromano, sulle condizioni meteo critiche (vento forte, nebbia, ghiaccio, fondo stradale scivoloso, ecc.) e molte altre informazioni utili che permettono ai conducenti di reagire con largo anticipo, evitare incidenti, ecc.
Test su strada, marchi e modelli compatibili
I primi test su strada di Car2X sono iniziati nel 2019-2020 da parte dei principali attori del mercato automobilistico europeo come Volkswagen e ADAC (automobile club tedesco).
La Volkswagen Golf 8 è stata tra le prime vetture ad integrare di serie questa tecnologia su tutti i modelli e gli allestimenti fin dal debutto nel 2020. Come dimostrano i test ADAC l’auto è stata in grado di generare avvisi di pericolo ad altre vetture compatibili Car2X fino a 800 metri di distanza dal potenziale pericolo, riceverli e avvisare i conducenti sia tramite un segnale acustico sia con un messaggio sul cruscotto digitale (virtual cockpit).
In caso di incidenti o mezzi in avaria lungo le strade a scorrimento veloce (tangenziali, autostrade, ecc.), i conducenti delle vetture che sopraggiungono ad una velocità di 100-120 km/h ricevono l’avviso a circa 300-370 metri dal luogo dell’incidente o del guasto, più che sufficienti per decelerare con prudenza o fermarsi in tempo utile.
I test sono stati effettuati anche tra veicoli e mezzi di soccorso/pronto intervento (carroattrezzi, ambulanza, polizia, ecc.) e tra veicoli e cantieri stradali (dove è stato posizionato un rimorchio di avviso con centralina Car2X) sempre con ottimi risultati.
La tecnologia Car2X fa parte della dotazione di serie oppure opzionale di numerosi marchi e modelli come VW (Golf 8, Tiguan 3, ID.3-4-5-7-Buzz, Passat B9, ecc.), Cupra, Audi, Volvo, Polestar, Mercedes, BMW e altri.
C-V2X, dal Wi-Fi al 4G-5G
La tecnologia C-V2X rappresenta l’evoluzione (o l’alternativa) di Car2X da cui si differenzia per l’uso degli standard di comunicazione mobile 4G/5G al posto del Wi-Fi 802.11p (WLANp). Lo scopo è sempre lo stesso: aumentare la sicurezza e ridurre le criticità sulle strade.
L’acronimo C-V2X indica un sistema di trasmissione tra veicoli (V) e qualsiasi altro elemento (X), non solo per migliorare la sicurezza sulle strade ma anche per sfruttare le vetture elettriche come sorgenti energetiche.
Questa tecnologia racchiude diverse tipologie di comunicazione come V2I (da veicolo a infrastruttura), V2V (veicolo-veicolo), V2P (da veicolo a pedone), V2D (da veicolo a dispositivo elettronico), V2H (da veicolo elettrico a impianto elettrico di casa per la fornitura di energia), V2L (da veicolo elettrico a dispositivo elettrico da alimentare) e V2G/V2N (da veicolo elettrico a rete elettrica).
Esistono due interfacce e diverse versioni della tecnologia C-V2X tutte standardizzate dal 3GPP (3rd Generation Partnership Project).
L’interfaccia Uu è la connessione alla stazione base cellulare e quindi anche la connessione al backend (V2N – Vehicle to Network) che utilizza lo spettro concesso in licenza dal gestore di rete mobile.
L’interfaccia PC5 (sidelink) utilizza lo spettro riservato alla comunicazione V2X ed è responsabile del collegamento diretto tra i veicoli e l’infrastruttura del traffico.
Tra le versioni standardizzate troviamo 3GPP Release 14 (basata su LTE e chiamata anche LTE-V2X) con interfaccia PC5 (modalità 4) per fornire una modalità di comunicazione diretta tra veicoli e infrastruttura senza bisogno di appoggiarsi ad una torre cellulare (BTS) oppure ad un’infrastruttura di comunicazioni mobili; 3GPP Release 15 (5G New Radio – NR-V2X) con comunicazione sidelink (interfaccia PC5) non supportata all’interno della copertura cellulare; 3GPP Release 16 (NR-V2X) con V2X esteso e comunicazione sidelink supportata (mode 1-2); 3GPP Release 17+18 per future estensioni e migliorie.
Comunicazione diretta o tramite cloud
Come abbiamo appena visto, la tecnologia C-V2X può supportare la trasmissione diretta oppure indiretta delle informazioni tra i veicoli, l’infrastruttura e gli altri elementi (pedoni, ciclisti, ecc.) a seconda della versione e dell’interfaccia utilizzata.
La trasmissione indiretta sfrutta le capacità di un server remoto, ovvero il cloud: le informazioni vengono trasferite dai veicoli connessi (a internet) al proprio cloud e da qui, di nuovo, agli altri veicoli che si avvicinano all’area interessata. La presenza di vari cloud proprietari (che devono sincronizzarsi tra loro) e le criticità nella copertura della rete mobile (zone con assenza di segnale) allungano i tempi di trasmissione, ricezione ed elaborazione delle informazioni o, nel peggiore dei casi, li impediscono.
Per questo motivo l’approccio indiretto viene utilizzato solo per gli avvisi di pericolo non critici in termini di tempo, come ad esempio quelli meteo (scarsa visibilità causa nebbia, strada scivolosa per ghiaccio o neve, ecc.) e in presenza di cantieri stradali fissi.
L’utilizzo delle tecnologie 4G/5G con o senza appoggio alle reti mobili cellulari permette di ampliare la platea di utilizzatori delle future smart road includendo i pedoni che ricevono e trasmettono gli avvisi tramite smartphone, i ciclisti, gli operai dei cantieri stradali mobili (equipaggiati con giubbetti smart) e i mezzi pubblici.
Semafori e cartelli stradali di nuova generazione, intelligenti e connessi, potranno informare preventivamente gli utenti della strada sulle tempistiche di stop (luce rossa), attenzione (gialla) o partenza (verde), quando si avvicinano alle zone a rischio (es.: scuole, attraversamenti pedonali e incroci ad alta criticità, ecc.) oppure quando i parcheggi sono saturi consigliando soluzioni e percorsi alternativi.
Un altro scenario possibile è quello dell’integrazione con i sistemi di assistenza alla guida (ADAS). Ad esempio il sistema di frenata automatico di emergenza (AEB) potrebbe intervenire (in modo dolce e progressivo) quando il semaforo sta diventando rosso o in fase di avvicinamento a code, restringimenti di carreggiata per lavori stradali, ecc.
Tra i brand automobilistici che offrono sui loro modelli la tecnologia C-V2X segnaliamo Volvo, Mercedes, BMW, Audi e altri.
