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Connected-Car

Das 4G-vernetzte Auto

15. Oktober 2014, 8:51 Uhr | Charles Sturman, Jan Reisen, Carl Fenger, U-Blox

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Hersteller-spezifische Mobilgeräte

Audi hat im Januar 2014 auf der CES seine Absicht angekündigt, ein Tablet der Marke Audi zu entwickeln. Laut Beschreibung soll es sich um ein „vollgültiges Tablet unter Android“ handeln, das sich hinten in die Kopfstützen der Vordersitze eindocken lässt und somit von den Passagieren auf der Rückbank genutzt werden kann.

Das Unternehmen erklärte, dass das Tablet, das in vier bis fünf Jahren in Produk-tion gehen soll, im Auto verbleibt und dass im Vergleich zu Mobilgeräten von Drittanbietern eine tiefer gehende Integration mit dem Auto möglich ist. Bei der Herstellung des Tablets soll besonderes Augenmerk darauf gelegt werden, dass es robuste Umgebungsspezifikationen für Fahrzeuge hinsichtlich Temperatur, Vibration und Lebenszyklus erfüllt.

Die Passagiere sollen mit dem Tablet das Radio-, Media- und Navigations-System steuern sowie Daten zum Betriebsstatus des Fahrzeugs abrufen können. Da das Gerät auf dem Betriebssystem Google-Android basiert, wird auch der Zugang zu allen Apps, Filmen und Musiktiteln über den Google-Play App-Store möglich sein. Eine interessante Funktion ist auch, einen Film zum Teil im Auto anzusehen und die verbleibende Filmdauer zuhause im Wohnzimmer, wobei man genau an der Stelle wieder einsetzt, an der man unterbrochen hat.

Immer häufiger werden den Autofahrern auch Status- und Sicherheitsinformationen auf die Windschutzscheibe projiziert, ähnlich wie bei den Frontscheibenprojektoren in Flugzeugen. Die Möglichkeit, Informationen wie Geschwindigkeit, Navigation und Abstand zu anderen Fahrzeugen sehen zu können, ohne irgendwo anders hinschauen zu müssen, trägt zur erhöhten Sicherheit und größeren Effizienz des Fahrerlebnisses bei.

Augmented-Reality und Head-up-Displays

LTE hebt diese Entwicklung auf ein ganz neues Niveau, da es die Informationsinhalte und die Leistungsfähigkeit des Internets optimal ausnutzt. Beispielsweise können bevorstehende Verkehrshindernisse von Kameras und Straßensensoren in Echtzeit überwacht werden und dann mit Daten von Fahrzeugen in der Nähe kombiniert werden. Diese verschmolzenen Daten werden in der Cloud verarbeitet und dann an alle Autos weitergegeben. Dank der niedrigen Übertragungszeiten bei LTE ist dies in Echtzeit möglich, bezogen auf die relativen Geschwindigkeiten der Fahrzeuge in der Nähe.

Diese „intelligenten Autos“ sind dann in der Lage, die Anzeige der Spurführung auf dem Display entsprechend anzupassen und sogar die Auswahlmöglichkeiten für die Navigation im Voraus zu ändern, bevor die Hindernisse überhaupt zum Tragen kommen. Dem Fahrer kann beispielswiese ein rotes Feld um das vorausfahrende Auto angezeigt werden und mit grünen Pfeilen kann markiert sein, auf welche Spur er sich begeben soll, bevor er in die gewünschte Ausfahrt einbiegt. Und das alles, ohne den Blick von der Straße nehmen zu müssen.

Andere Daten können ebenfalls angezeigt werden, wie etwa die Entfernung zu Tankstellen samt Preisen, Rastplätzen und Werkstätten, Informationen zu Parkmöglichkeiten oder Brückenmautgebühren. Dabei können Aktualisierungen in Echtzeit stattfinden und auf die vorausliegende Strecke projiziert werden.

Fallback auf Altsysteme erforderlich

Je stärker derartige Dienste zum Standard auf der Straße werden und je näher LTE-Netzwerke an 100 Prozent Reichweite kommen, werden die alten Technologien, also 2G und 3G, abgelöst. Allerdings wird die Ablösung nicht schlagartig kommen, sondern Fallback-Unterstützung auf 2G und 3G im Auto – LTE-Multimode – wird noch eine geraume Zeit lang erforderlich sein, um die Konnektivität jederzeit sicherzustellen und nicht nur dort guten Empfang zu garantieren, wo die LTE-Abdeckung gut ist.

Natürlich ist LTE für die meisten der genannten Einsatzmöglichkeiten vorzuziehen, aber gute Abdeckung mit HSPA+ – der modernsten Version von 3G – bietet immerhin bereits 42 MBit/s im Downlink, allerdings mit längeren Latenzzeiten. Auch ist zu berücksichtigen, dass die Spitzenwerte für die Datenraten nur bei idealen Bedingungen erreicht werden und dass Bandbreiten unter mehreren Benutzern aufgeteilt werden, die sich in derselben Zelle befinden. Dies ist ein weiterer Bereich, in dem LTE glänzend dasteht, denn es verfügt über das Kanalzugriffsverfahren OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access). Damit ist es möglich, die Bandbreite unter einer deutlich höheren Anzahl an Nutzern aufzuteilen, als es bei 3G möglich ist.

Wenn LTE doch einmal nicht verfügbar ist, so kann HSPA+ eine vernünftige Anzahl an Nutzern mit akzeptablem Service versorgen. Adaptive Video-/Audio-Codierungsverfahren, so wie sie bereits im Internet – zum Beispiel bei Youtube – eingesetzt werden, sind in der Lage, die Leistung in Echtzeit herunterzuregeln, wenn sich die Verfügbarkeit der Bandbreite verändert. Kombiniert mit dem Speichern von Daten im lokalen Cache kann eine hochwertige Erfahrung geboten werden, wobei gelegentlich zwischen LTE und HSPA+, je nach Netzwerkbedingungen, umgeschaltet wird.

Audio-Kommunikation ist eine weitere wichtige Anforderung und jedes LTE-fähige Infotainment-System sollte Freisprechen bei Sprachanrufen ermöglichen, damit der Fahrer sicher fahren und dennoch herkömmliche Telefonanrufe annehmen beziehungsweise selbst telefonieren kann. Darüber hinaus verwenden einige neue Anwendungen wie Fahrerassistenz-Systeme die Interaktion per Sprache, denn dies ist die sicherste, natürlichste und bequems-te Interaktionsmethode beim Fahren. Dank der globalen, qualitativ hochwertigen Telefonreichweite mit 2G/3G-Services, werden diese Verbindungen auch noch einige Zeit in den Autos verbleiben.

Schließlich fordert die Einführung von Notrufsystemen, wie das europäische Sys-tem „eCall“, dass überall in der EU Mobilfunkabdeckung vorhanden sein soll. Ein weiterer Grund, 2G-Konnektivität im Auto beizubehalten, liegt darin, dass GSM in ganz Europa (und der Welt) bestens etabliert ist und E-Call eine sehr geringe Bandbreite nutzt – zumindest bis LTE überall vorhanden ist.