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Verkehrssicherheits Applikationen, basierend auf Car2X-Kommunikation via LTE und Mobile Edge Computing (MEC) [Car2MEC]

Im Car2MEC-Projekt entwickelt das Fraunhofer-Institut für Kognitive Systeme IKS (früher: Fraunhofer ESK) zusammen mit Continental Automotive, der Deutschen Telekom, Mieschke Hofmann und Partner sowie Nokia Konzepte für eine verbesserte Konnektivität. Und das speziell für Verkehrssicherheitsanwendungen, bei denen Latenz eine kritische Rolle spielt. Dabei werden zwei komplementäre Ansätze kombiniert: -lokale Nachrichtenverteilung basierend auf Mobile Edge Computing (MEC) zur Reduktion der Nachrichtenlatenz bei Nahbereichskommunikation in zellulären Netzwerken und - adaptiver Einsatz heterogener Kommunikationstechnologien zur Kombination der Stärken von ad-hoc und infrastrukturbasierter Kommunikation. Dies geschieht u.a. in Abhängigkeit von Netzwerkverfügbarkeit, Auslastung und Anforderungen der jeweiligen Anwendung.[81]

ProjektakronymCar2MEC
ProjektpartnerContinental Automotive GmbH, Deutsche Telekom AG, Fraunhofer ESK, München, MHP Management- und IT-Beratung GmbH, Nokia Solutions and Networks GmbH & Co KG
Internetpräsenzhttps://www.iks.fraunhofer.de/de/projekte/car2mec.html
Kontakthttps://www.iks.fraunhofer.de/de/projekte/car2mec.html
Beginn01.04.2016
Ende30.11.2018
Projektlaufzeit32
KernthemenVernetzung
UntersuchungsgegenständeEmergency Warning (Notfallwarnassistent), End of Jam Warning (Stauendewarnung), Variable Speed Limit Assistant (Variabler Geschwindigkeitsbegrenzungsassistent), Data Collection, HD Map Distribution (HD Kartenverteilung)[14]
Forschungsschwerpunkt 1Vernetztes Fahren
Forschungsschwerpunkt 2Fahrzeugseite,Infrastrukturseite
ForschungszielWeiterentwicklung
FunktionskategorieSicherheit,Komfort,Ressourcenoptimierend,Effizienzsteigernd,Unterstuetzend
VerkehrswegkategorieAutobahn
RoaduserausstattungNexcom VTC-1010 mit verschiedenen LTE-Modems und speziellen Antennen, die auf dem Autodach montiert sind. -u-blox M8 Timing Evaluation Kit für absolute Zeitgenauigkeit <100µs -Ereignisbasierte Protokollierung auf allen OBUs und MEC-Instanzen mit Offline-Verarbeitung -Nachrichtenmuster: 20 Hz Nachrichten mit unterschiedlichen Nutzlastgrößen (100, 500, 800, 1200 Bytes), Für jede Konfiguration: separate Sender und Empfänger [14]
Standort 1[48.335750, 11.610216] Digitale Testfeld Autobahn (DTA)
KernergebnisNach einer zweijährigen Phase mit intensiven Tests und Feldversuchen durch Continental, der Deutschen Telekom, dem Fraunhofer ESK, MHP und Nokia auf dem digitalen Testfeld Autobahn A9 wurde das vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft gefördertes Car2MEC-Projekt erfolgreich abgeschlossen. Das Ziel des Projektes war die Gewinnung von Erkenntnissen zur Tauglichkeit von Multi-Access Edge Computing (MEC) für vernetztes Fahren unter besonderer Berücksichtigung von Technologie, Netzarchitektur und Wirtschaftlichkeit. Hierfür testeten die Projektteilnehmer auf der A9 verschiedene konkrete Anwendungsfälle wie eine “Notfallwarnung”, eine “Stauendewarnung”, einen “Assistenten für variable Geschwindigkeitsbegrenzungen” sowie “HD-Karten”.[15] Zusammenfassung der wesentlichen Ergebnisse - Proaktive und offene Zusammenarbeit zwischen zwei verschiedenen Branchen: Automobil und Telekommunikation - Gemeinsame Vision zur Schaffung der definierten Ökosystem-Implementierungsarchitektur inkl. intensiver Diskussionen über Datenschutz, Sicherheit usw. plus Entwicklung eines erweiterten Prozesses für den Einsatz im relevanten Live-Netzwerk der DTAG. - Konzept für Distributed Cloud Processing validiert, mit lokal basierten Diensten und verteiltem GeoService: -Der Lebenszyklus der Anwendungen ist unabhängig vom Lebenszyklus des Netzwerks. - Die fünf implementierten Use Cases laufen gut über alle beteiligten Komponenten des Ökosystem: In-Vehicle, Netzwerk, MEC, Backend. -Kommunikation mit niedriger Latenzzeit für statische und Fahrszenarien bestätigt: Ende-zu Ende-Zeiten (vehicle-1 > uplink > MEC > downlink > vehicle-2) von 15 ms sind in einem LTE- Live-Netzwerk in Kombination mit einer MEC-Infrastruktur erreichbar. Typische Werte, einschließlich über Nachbar-MEC-Systeme hinweg, liegen bei ca. 30 ms. -Im Vergleich zu einer öffentlich Cloud-Instanz verkürzt die implementiere MEC-Technologie die Latenz um etwa 20 ms. Grundsätzlich kann die MEC-Technologie jedoch nicht Effekte, die durch das Funknetzwerk verursacht werden, ausgleichen oder gar eliminieren. -Die meisten ITS-Anwendungsfälle für Day-1, mit Latenz-Anforderungen < 100 ms, können bereits von aktuellen 4G-Mobilfunknetzen unterstützt werden. Durch den Einsatz von MEC werden jedoch die Latenzzeiten deutlich verkürzt und damit auch die Zuverlässigkeit der Kommunikation erhöht. Durch den Einsatz von 5G NR kann darüber hinaus die gesamte Performance weiter verbessert werden. -Die evaluierte geschäftliche Zukunft von MEC für die Automobilindustrie ist mehrdeutig, diversifiziert, aber vielversprechend: Zusammenarbeit und Partnerschaften sowie Standardisierung und ein klares Wertversprechen für die Investitionen aller Stakeholder sind von entscheidender Bedeutung.[14]
ProjektberichteNokia_Car2MEC_Report_DE.pdf [14]
Stand des AbschlussberichtesOnline verfügbar
Genutztes TestfeldDTA - Digitales Testfeld Autobahn
Kommunikationen-Übersicht
Kommunikation 1
Übertragungstechnologie802.11p,4G(LTE)
NachrichtentypenDENM,CAM
Karten-Übersicht
Karte 1
FormatStatische HD Karten