Debate y Conocimiento

Si bien «El coche fantástico» es una ficción, gracias a las nuevas tecnologías podremos disfrutar de fantásticos automóviles. Descubra cómo en este interesante y ameno artículo.

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El mercado de servicios para la automoción está en clara expansión. Prueba de ello son las alianzas entre operadoras de telecomunicaciones y fabricantes de automóviles, y la incorporación de servicios telemáticos en vehículos, como el servicio Blue&Me de Telecom Italia y Fiat o el Services Mobiles de Peugeot-Citroën. Más allá de los fabricantes de automóviles, el mercado se está abriendo a nuevos actores, en gran medida debido al auge de los dispositivos de navegación GPS aftermarket. Por otro lado, existe una gran demanda de servicios de entretenimiento, que además crece muy de prisa: en los últimos años hemos asistido a la sucesiva aparición e incorporación de tecnologías como el MP3, DVD, e incluso TDT tanto por parte de los usuarios (dispositivos aftermarket) como por parte de los fabricantes de vehículos.

Además, se espera que las iniciativas destinadas a reducir la siniestralidad y aumentar la eficiencia del tráfico, impulsadas por las Autoridades de Tráfico y la Unión Europea, tengan un gran impacto en este mercado. Estas iniciativas, y las mencionadas anteriormente, pueden beneficiarse de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) para conseguir que los vehículos tengan acceso a servicios que ayuden a conseguir desplazamientos más seguros, más eficientes y más cómodos. El éxito de las comunicaciones móviles ya ha llegado a los vehículos, principalmente a través de kits manos libres y en menor medida embarcados en los vehículos, pero creemos que es sólo el primer paso hacia el futuro: los servicios Automóvil Conectado.

¿Qué es el Automóvil Conectado?

La visión global del Automóvil Conectado es la de un sistema complejo de Inteligencia Ambiental (conductor, vehículo y entorno) que posibilitará desplazar más inteligencia hacia el vehículo. El foco principal de esta visión está en el desarrollo de servicios de seguridad,  movilidad y entretenimiento, y comunicaciones avanzadas en el entorno del vehículo. Los usuarios de estos servicios son conductores y pasajeros en general, del sector transportes/logística, y de vehículos especiales (p.e. Emergencias).

Parece claro que el siguiente paso en los servicios para la automoción apunta a la conexión «en red». El objetivo final es que estos nuevos servicios se integren de forma natural en el vehículo, lo que nos llevará a un nuevo concepto: un vehículo conectado que será más seguro, más inteligente y más limpio. Cómo se aportará esa conectividad, y qué servicios se ofrecerán sobre ella son todavía preguntas abiertas, y están trayendo a nuevos actores a escena, entre ellos Telefónica.

Las TIC contribuirán a mejorar la seguridad (safety) en la conducción de forma cooperativa, complementando los esfuerzos que se vienen llevando a cabo de forma autónoma en los vehículos desde mediados de los años 80 (airbag, ABS, control de estabilidad, etc.). La seguridad cooperativa tiene que ver con la comunicación entre los vehículos y entre ellos y la infraestructura, es decir, en que los automóviles pasen de ser elementos autónomos a ser elementos cooperativos. También será necesario mejorar la interacción entre el conductor, el automóvil y los servicios de modo que ésta no afecte a la seguridad de la conducción. Por otro lado, los servicios serán inteligentes, es decir, capaces de adaptarse en cada momento al contexto del usuario, teniendo en cuenta especialmente la conducción. Por último, los servicios deberán contribuir a que los transportes sean más limpios a través de facilitar un uso más eficiente de los recursos viarios, lo cual reducirá la congestión del tráfico.

Existen varias clasificaciones de servicios para el sector de la automoción. La Figura 1 ilustra una de las más utilizadas, que separa los servicios por su objetivo principal: seguridad vial (safety), seguridad (robo, principalmente), información para el conductor (driver info), asistencia adapatativa para el conductor (ADAS), confort, información y entretenimiento (infotainment), productividad, comunicaciones (comm's), Autoridades de Tráfico y gestión de flotas.

Si lo miramos por perfil de usuario  -conductor, pasajero y terceros, como por ejemplo gestores de tráfico-, veremos que los servicios más específicos son los diseñados para el conductor. Estos servicios están destinados a ayudarle en su tarea principal: conducir de manera segura, confortable y eficiente, tomar las decisiones adecuadas y estar correctamente informado. Se identifican cinco grupos de servicios: safety, adaptive driver assistance systems (ADAS), información al conductor, seguridad y confort. Los servicios para el pasajero están orientados a cualquier pasajero de un vehículo, incluido el conductor si se dan las condiciones de seguridad necesarias. Las categorías de infotainment, productivity y comunicaciones (Figura 1) se encuadran dentro de este tipo de servicios. Cabe resaltar que muchos de estos servicios forman parte de lo que se conoce como «entorno personal digital móvil», es decir, una nueva extensión de los que el usuario ya disfruta en otros entornos como su casa, su oficina o en su tiempo de ocio. Por ello, se deberán ofrecer de modo personalizado, ajustándose en cada momento no sólo a las preferencias sino también a las capacidades del usuario.

Comunicaciones en cualquier momento y lugar

El entorno vehicular presenta unas características que lo hacen especialmente complejo para el despliegue de comunicaciones; elevado número de nodos accediendo a la red de forma simultánea, topología dinámica y muy variable en el tiempo, altas velocidades de los nodos, capacidad de los enlaces variable, dificultad para proveer de seguridad, etc. Por ello, se está realizando un gran esfuerzo investigador con el objetivo de desarrollar un sistema de comunicaciones fiable que dé respuesta a estos requisitos.

Habitualmente se entienden por comunicaciones vehiculares las comunicaciones ad-hoc entre vehículos, conocidas como VANET (Vehicular Ad-Hoc Network) o V2V. En este contexto, se está estandarizando la tecnología WAVE (IEEE 802.11p), que es una extensión de la familia WiFi para optimizar su rendimiento cuando está ubicada en vehículos. El organismo europeo C2CCC (Car 2 Car Communication Consortium) tiene como objetivo impulsar la estandarización y el despliegue de este tipo de sistemas para conseguir una interoperabilidad a nivel europeo que permita el despliegue de servicios sobre V2V, principalmente relacionados con la seguridad. En EEUU y Japón existen iniciativas paralelas basadas en una tecnología similar, DSRC (Dedicated Short Range Communications ).

Además de contar con estas tecnologías, un sistema de comunicaciones en el entorno vehicular debe ser capaz de satisfacer las necesidades de diferentes escenarios, que se pueden clasificar atendiendo al objeto de la comunicación:

• En las comunicaciones intra-vehiculares, el nodo de comunicaciones embarcado transmite o recibe información de elementos del propio vehículo (sensores y actuadores) o de dispositivos nómadas de los ocupantes.
• V2V son las comunicaciones entre vehículos, que pueden ser de un vehículo a otro (unicast), de uno a varios (multicast) o de uno a todos aquellos que se encuentran en una determinada área geográfica (geocast ).
• V2R son las comunicaciones entre los vehículos y elementos de la infraestructura vial, conocidos como roadside units (RSU, como semáforos inteligentes, sistemas de peaje, paneles de información variable, etc.).
• V2I son las comunicaciones entre los vehículos e Internet. Esta comunicación se puede realizar mediante tecnologías celulares o mediante la red VANET hasta un RSU que, mediante otra interfaz, conecta a Internet y actúa como pasarela.

La arquitectura de referencia CALM (Communications, Air Interface, Long and Medium Range), en proceso de estandarización, pretende dar la mejor conexión a los nodos embarcados en cualquier las situación teniendo en cuenta los requisitos de cada tipo de servicio. Este concepto, conocido como Always Best Connected , implica disponer de varias tecnologías inalámbricas y celulares a la vez, como WAVE, UMTS, WiMAX o RFID, y utilizarlas de forma transparente para el usuario dependiendo de las necesidades de cada momento. La Figura 2 ilustra este concepto y la riqueza de un sistema de comunicaciones vehicular, mediante el cual los vehículos pueden comunicarse entre ellos de forma ad-hoc (1), con elementos de la infraestructura vial (2) y con servidores de Internet (3), bien mediante tecnología celular o utilizando RSUs en modo pasarela.

El demostrador DRIVE

El DemonstRator for Intelligent Vehicular Environments (DRIVE) es el entorno de demostración de los servicios Automóvil Conectado desarrollados por Telefónica I+D. Existen varios escenarios de uso de los servicios Automóvil Conectado: desde un terminal embarcado, de forma similar a los entornos ofrecidos por fabricantes como Mercedes en vehículos de alta gama, hasta un Terminal nomádico, como un móvil o PDA, pasando por uno o más dispositivos aftermarket, como un navegador GPS o un car PC. Actualmente, DRIVE cubre uno de estos escenarios de implementación, que es el aftermarket integrado en un vehículo. La Figura 3 ilustra la actual implementación del demostrador, que se usa para realizar pruebas en carretera, así como para desarrollos y demostraciones de concepto.

Algunos resultados

En el proyecto eCar, una iniciativa de innovación de Telefónica España y el Centro Técnico SEAT, se ha diseñado una primera plataforma de servicios para el Automóvil Conectado. Los servicios principales de esta plataforma se ilustran en la Figura 4a. Esta plataforma ha sido implementada en una versión de laboratorio (Figura 4b) y posteriormente integrada en un SEAT Altea XL (Figura 4c). Los servicios desarrollados para el conductor consisten en un botón de llamada de emergencia y funciones de navegación (GoogleMaps). Los servicios para pasajeros están centrados en el infotainment (canales de información, y descarga y uso de contenidos multimedia). Además, se ofrecen servicios de comunicaciones y oficina vehicular (llamadas, SMS e Internet) tanto al conductor como a los pasajeros. Todos los servicios se pueden acceder a través de una HMI multimodal: gráfica (pantalla táctil), por voz y botones del volante.

Dentro del proyecto europeo MyCarEvent, Telefónica I+D ha desarrollado aplicaciones de usuario final que facilitan la labor de los servicios de asistencia en carretera en caso de avería. Ejemplos de estas aplicaciones son el Driver Helper (Figura 5), que proporciona un diagnóstico preliminar sobre la gravedad de la avería, facilita la posición de los talleres próximos, y transmite la información relevante al centro de atención del servicio de asistencia, y el Mobile Document Browser , que permite la descarga de documentación técnica relativa al vehículo desde un repositorio central.

El proyecto europeo COM2REACT se ha diseñado y validado un sistema de control jerárquico basado en comunicaciones V2V y V2I para la gestión de tráfico para mejorar la eficiencia y seguridad del transporte por carretera. Telefónica I+D se ha centrado principalmente en las comunicaciones entre vehículos (V2V), definiendo y desarrollado un módulo de comunicaciones V2V basado en WiFi (IEEE802.11b, Figura 6), y evaluando sus prestaciones mediante pruebas experimentales y simulaciones.

Carolina Pinart, Pilar Sanz, Isaac Barona, Daniel García e Iván Lequerica. Telefónica I+D

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