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Connectée voire autonome : le futur de la voiture avec le réseau 5G


“L’intérêt de la 5G s’illustre dans la capacité à exécuter des logiciels dans le réseau, pour des milliers de voitures, de façon instantanée et sans latence”


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Le développement du véhicule connecté (et, à terme, autonome) suppose la mise en œuvre de communications véhiculaires - ou V2X, pour Vehicle To Everything - robustes et capables de supporter des applications critiques. Dans le cadre du projet collaboratif de recherche et d’innovation européen 5GCar, un consortium regroupant des acteurs clés des écosystèmes télécoms et automobile a fait la preuve de la pertinence des technologies cellulaires 5G pour supporter ces communications d’un genre nouveau.

Depuis plus de 10 ans, Orange est positionné aux avant-postes de la recherche sur la mobilité connectée basée sur les réseaux cellulaires. Son engagement dans le cadre de projets collaboratifs nationaux et européens, tels que SCOOP, a permis d’ébaucher et d’affiner l’avenir des communications véhiculaires. Cet effort s’est ensuite concentré sur la 5G appliquée aux véhicules connectés, à travers l’initiative Towards 5G, menée en partenariat privé avec Ericsson et PSA dans un premier temps et, depuis 2017, dans le cadre du projet européen 5GCar.

Une alliance telco/auto au service de la voiture connectée

5GCar regroupe treize partenaires issus des mondes des télécoms et de l’industrie automobile, parmi lesquels des équipementiers, des constructeurs, etc., leaders dans leurs domaines respectifs. Le projet, conduit avec la participation d’académiques, vise en synthèse à évaluer, tester et démontrer le potentiel de la 5G pour supporter les futurs services et communications véhiculaires en termes de latence, de résilience, de scalabilité ou encore de sécurité.

Dans ce cadre et en tant que leader du work package Architecture, la contribution d’Orange se matérialisait sous différentes formes. Celles-ci sont détaillées par Sylvain Allio et Cédric Seureau, respectivement Ingénieur de recherche et Responsable du projet de recherche Interconnecting Attractive Territories chez Orange. “En capitalisant sur l’expérience et les moyens mis en œuvre sur l’initiative Towards 5G, nous avons apporté un fond théorique sur les architectures de communications véhiculaires et mis à la disposition du projet une plateforme de tests matérielle et logicielle éprouvée.

Une architecture réseau optimisée et calibrée V2X

“L’architecture réseau 5G conçue et déployée par Orange, fondée sur la release 15 3GPP [3rd Generation Partnership Project], a été ‘boostée’ dans le cadre 5GCar pour supporter les communications véhiculaires. Quatorze composants techniques ont ainsi été développés autour d’axes d’amélioration clés tels que la sécurité des communications V2X de bout en bout, le management et l’orchestration des fonctions réseaux ou encore l’optimisation des technologies d’edge computing. Déclinée et réutilisée tout au long du projet, l’architecture logicielle désignée par Orange aura été plus particulièrement exploitée sur deux des trois cas d’usage étudiés et démontrés lors du projet.

Un mix IA/5G pour des véhicules plus intelligents

Le premier concerne le Lane Merging, c’est-à-dire l’insertion assistée du véhicule connecté ou autonome sur voie rapide. Alors qu’un module orchestrateur de mobilité est chargé de transmettre les consignes d’accélération et de décélération pour s’insérer en toute sécurité, un système de caméras intelligentes couplé à un logiciel de fusion de données s’occupe de détecter en amont les autres véhicules circulant sur la voie, dont les véhicules non connectés. En parallèle, la très faible latence du réseau 5G entraîne une exécution la plus rapide possible des ordres par la voiture, et sa scalabilité permet de supporter un grand nombre de communications sur un espace donné – une autoroute en l’occurrence.

La seconde application porte sur le domaine de la perception coopérative, et plus précisément sur un sous-cas d’usage à forte composante sécuritaire. Celui-ci consiste à partager les informations remontées par les radars et lidars (équipements de télédétection par laser) d’un véhicule avec les autres véhicules connectés aux alentours, afin de détecter et d’anticiper d’éventuelles conditions de collision à un croisement. Cet échange de données est soutenu par une architecture logicielle intégrant des modules d’intelligence artificielle, de détection de collision notamment. “L’un des intérêts majeurs de la 5G s’illustre à travers ces cas d’usage, qui mettent en jeu des logiciels capables de s’exécuter dans le réseau pour des milliers de voitures, de façon instantanée et sans latence.”

Prochaine étape, passage en circuit ouvert

La démonstration des cas d’usage explorés dans le cadre de 5GCar a eu lieu le 30 juin 2019, sur le site du centre d’essais pour voitures autonomes et connectées TEQMO de Linas-Montlhéry, dont Orange est partenaire. Réalisée avec succès, au terme de 24 mois d’études et de préparation, elle a établi et valorisé la crédibilité de la communication 5G V2X en vue de développer des cas d’usage autour de la voiture connectée. Elle a permis à Orange, seul opérateur du consortium 5GCar, d’accroître et d’affirmer son savoir-faire et son leadership en matière de V2X basée sur les technologies cellulaires. Mais 5GCar n’était qu’une étape, incontournable, vers le futur des véhicules connectés/autonomes, qui s’épanouit désormais dans le cadre d’un nouveau projet d’innovation européen. Les applications démontrées sur circuit fermé sont désormais projetées vers un cadre ouvert et seront étudiées sur un corridor transfrontalier, en conditions réelles de circulation, dans le cadre de 5GCroCo, un autre projet de recherche européen dont Orange est également membre. Cela signifie le développement de nouveaux cas d’usage et de nouveaux enjeux, notamment l’itinérance des communications V2X entre différents réseaux nationaux.


“L’intérêt de la 5G s’illustre dans la capacité à exécuter des logiciels dans le réseau, pour des milliers de voitures, de façon instantanée et sans latence”


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