Smart Mobility – Seite 9

Was ist Smart Mobility?
Smart Mobility wird als ein Angebot definiert, das eine energie- und zeiteffiziente, emissionsarme, sichere, komfortable und kostengünstige Mobilität ermöglicht. (Quelle: Flügge 2016, DOI 10.1007/978-3-658-14371-8)

Wie geht Smart Mobility?
Durch den Einsatz von Informationstechnologie kann Mobilität intelligent genutzt werden. Dadurch bietet sie ökonomische und ökologische Vorteile für Nutzer, Anbieter und die Öffentlichkeit. Smart Mobility beschreibt dabei keine Einzellösung, sondern ein komplexes Kollektivum von Projekten, Produkten und Dienstleistungen. (Weitere Informationen finden Sie hier)

Was sind Beispiele für Smart Mobility?
Im vielschichtigen Feld neuer und intelligenter Mobilität hat sich die Betrachtung mittels Nutzungsszenarien bewährt. Die identifizierten Anwendungsfälle sind in nachfolgender Liste dargestellt und lassen sich nach einzelnen Trendkategorien und Verkehrsmitteln filtern. Die Kategorie Smart Mobility beinhaltet alle Anwendungsfälle.

Alle Kategorien

Automatisierung

Elektrifizierung (Batterie)

Elektrifizierung (Wasserstoff)

Fahrrad

Fußgänger

PKW

Infotainment

Smart Mobility Blume

Die Smart Mobility Blume beschreibt wieviel Knowhow ein Unternehmen in einem der fünf Themengebiete der Smart Mobility besitzt. Je mehr eines der farbigen Blütenblätter dunkel eingefärbt ist, desto höher ist die Relevanz im entsprechenden Themengebiet. Analog ist kann dies auf die Anwendungsfälle übertragen werden.

Smarte Systeme werden von Menschen gerne zur Unterhaltung genutzt. Neben erweiterten Navigationsfeatures und Sicherheitsanwendungen stehen somit Komfort- und Unterhaltungssysteme hoch in der Gunst potentieller Nutzer. Die Zukunftsaussichten für solche Infotainment Services im Bereich der Fahrzeugkonnektivität zeigen hohe zweistellige Wachstumsraten (Connected Car Outlook, 2016). Der Use-Case ‚Infotainment‘ basiert auf der Annahme des Ausbaus des 5G Netzwerks. Mit der 100mal höheren Bandbreite (vgl. 4G – State of the Art) werden Live-Streaming Anwendungen und Echtzeit-Spiele möglich, ohne die funktionelle Sicherheit anderer Bordsysteme zu gefährden. Zusammen mit automatisierten Fahrfunktionen entwickelt sich das Erlebnis Autofahren hin zum Komfort einer Flugreise – nur mit mehr Beinfreiheit. OEMs müssen zur Umsetzung von Infotainment Technologiefirmen und Softwareentwickler hinzuholen, die es schaffen Dritthardware wie Smartphones und bestehende Betriebssysteme an die eingebetteten Systeme anzubinden. Die Entwicklung direkter Schnittstellen und Oberflächen könnte hierbei für das IT-kompetente Saarland besondere Chancen bieten.

Human Machine Interaktion im Auto der Zukunft

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Die Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI = human-machine interface) wird im Auto neu definiert. Neben den klassischen HMI-Konzepten, die die Kommunikation zwischen Fahrer und Fahrzeug über die Armaturentafel/Mittelkonsole und Schalthebel, Lenkrad und Pedale bündeln, erfordert die wachsende Zahl und Art der Informationen ein hohes Maß an Aufmerksamkeit und Reaktionsschnelligkeit vom Fahrer. Bedienkonzepte werden zunehmend multimodal. Bei der Interaktion zwischen Mensch und Maschine können verschiedenste Arten der Interaktion wie beispielsweise Sprache, Haptik oder auch Gestik zum Einsatz kommen. Eine immer größere Bedeutung kommt dabei der Gestensteuerung zu. Zukünftig kommen noch Apps hinzu, die erkannt und bedient werden wollen. Die Autoindustrie ist nun gefordert, diese neuen Funktionen intelligent zu integrieren. Dies muss in logische, intuitiv umsetzbare Bedienschritte gefasst werden. Das fängt bei der visuellen Wahrnehmung an und reicht bis zur akustischen sowie haptischen Rückmeldung.
Wichtig ist in diesem Zusammenhang auch ein geeignetes neurokognitives Monitoring. Die Analysetechniken erlauben hierbei eine objektive und differenzierte multimodale Abschätzung der durch die einzelnen Sinne hervorgerufenen, kognitiven Anstrengung während des Fahrens. So können die einzelnen HMI-Modalitäten objektiv, d.h. messtechnisch, bewertet und optimiert werden. So können die Auswirkungen neuster, telematikgestützter Anwendungen, wie z.B. Ampelinformationssysteme, elektronisches Bremslicht oder Falschfahrerwarnung, auf den Fahrer beobachtet werden.
Zudem muss der Gesetzgeber dafür sorgen, dass HMI-Technologien nicht zu einer Gefahr im Straßenverkehr werden.

Smart Logistics – Transparente und automatische Steuerung

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Smart Logistics beschreibt die Auswirkungen von Industrie 4.0 auf die Logistik und ist die Vernetzung und Verzahnung von Prozessen, Objekten, Lieferkettenpartnern (Lieferanten, Herstellern, Großhändlern, Einzelhändlern und Logistikdienstleistern) und Kunden durch Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) mit dezentralen Entscheidungsstrukturen, um Effizienz (z. B. durch Transparenz und Automatisierung) und Effektivität (z. B. durch Flexibilität und individualisierte Dienstleistungen) zu erhöhen. Technologische Grundlage sind Prozesse und Objekte, die sich selbst steuern und organisieren, z. B. GPS zur Lokalisation, Barcode, Radiofrequenzidentifikation (RFID) und Sensoren zur Identifikation, Internet, und Telematik zum elektronischen Datenaustausch, sowie Algorithmen und Applikationen. Das bedeutet einen Paradigmenwechsel vom herkömmlichen Ansatz „Die Logistik bringt die richtige Ware zur richtigen Zeit zum richtigen Ort“ zum neuen Ansatz „Logistik bestimmt, wie welche Ware wann zu welchem Ort bewegt wird.“ Mit zunehmender Vernetzung der Produktion und weiterentwickelten Technologien sind immer mehr Hersteller in der Lage, Produkte nach individuellen Bedarfen kurzfristig herzustellen und direkt zu vermarkten. Für die Logistik, die bereichs- und unternehmensübergreifend tätig ist, bedeute dies aber eine Erhöhung der Komplexität, der Kosten und des Kostendrucks. Diese sich selbststeuernden Objekte und Prozesse werden als „smart“ bezeichnet. Sie kommunizieren miteinander, lernen voneinander, treffen Entscheidungen, überwachen und melden Umgebungszustände und steuern Logistikprozesse. Smart Logistics bildet die Grundlage für ein ganzheitliches Digital-Supply-Chain-Management.

Smart Parking

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Smart Parking bezeichnet das fahrerlose automatisierte Parken. Per Smartphone-Befehl fahren die Autos fahrerlos in den zugewiesenen Stellplatz, ohne dass der Fahrer das Manöver überwachen muss. Mit dem Smartphone kann man sich via App ein Auto reservieren. Zum Antritt der Fahrt kommt das Fahrzeug selbständig in die Pick-up Area vorgefahren. Die Rückgabe erfolgt genauso bequem, indem der Kunde das Fahrzeug abstellt und es per Smartphone-App wieder zurückgibt. Vom intelligenten System des Parkhauses erfasst, wird das Auto gestartet und zu einem zugewiesenen Parkplatz geführt. Möglich wird das fahrerlose Parken mithilfe einer intelligenten Parkhausinfrastruktur im Zusammenspiel mit Fahrzeugtechnik. Dabei überwachen die installierten Sensoren im Parkhaus den Fahrkorridor und dessen Umfeld und steuern das Fahrzeug. Die Technik im Auto setzt die Befehle von der Parkaus-Infrastruktur sicher in Fahrmanöver um. Es spart Zeit und schont Nerven. Zusätzlich bedeutet das fahrerlose Parken eine effizientere Parkraumnutzung: Bis zu 20 Prozent mehr Fahrzeuge passen auf die gleiche Fläche. Die Pilotlösung im Parkhaus des MercedesBenz Museums gilt weltweit als die erste infrastrukturgestützte Lösung für einen automatisierten Vorfahr- und Einpark-Service im realen Mischbetrieb.

Hochgenaue Lokalisierung (Indoor/Outdoor) als Grundlage der Hochautomatisierung

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Die schnelle und hochgenaue Lokalisierung bildet die jeweiligen Verkehrsteilnehmer auf einer hochauflösenden Karte ab. Dabei sind mehrere Teilfunktionen zu berücksichtigen wie zum Beispiel die Ermittlung und Bereitstellung hochauflösender Kartendaten, Berücksichtigung von zusätzlichen Straßen-, Radweg-, Fußweg- und weiteren Umfeldinformationen (u. a. Fahrbahnzustand, Hindernisse, Baustellen, Umleitungen etc.).
Der Use-Case Kartierung und hochgenaue Lokalisierung ist eine Basisfunktion für darauf aufbauende Anwendungen (u. a. Navigation, Manöverplanungen, Kooperative Anwendungen wie z. B. das Einordnen in Verkehrsströme, Automatisiertes Fahren etc.).
Der Verkehrsteilnehmer überträgt permanent seine Sensordaten (wie z. B. GPS-Position, Kamera-Daten, Radar-Daten etc.) in die Cloud. Diese werden dort für die Aktualisierung der vorliegenden hochauflösenden, digitalen Karten verwendet. Dafür stehen leistungsfähige Algorithmen bereit, die auf die hohe Performance der Cloud zugreifen können. Echtzeitbedingungen, Latenzen etc. spielen eine entscheidende Rolle. Durch die Erwartung der Korrektheit der Daten für die hochauflösenden Karten werden hohe Anforderungen an die IT-Sicherheit gestellt. Darüber hinaus bestehen bei Verwendung von externen, unabhängigen Kartenanbietern
hohe Anforderungen an die Standardisierung des Kartenmaterials.

Virtualisierungssysteme für Komfort und Sicherheit / Rundumblick / nur Technologie

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Intelligente Assistenzsysteme der Zukunft analysieren immer komplexere Situationen und erkennen dank verbesserter Umfeldsensorik das Gefahrenpotenzial im Straßenverkehr noch besser als heute. Die Augen des Autos sind die Kameras. Die Kamera hinter der Frontscheibe sieht im Bereich von 45 Grad alles. Sie erfasst Schilder, Markierungen, Fußgänger und andere Autos. Die zusätzlichen vier um das Auto herum verteilten Kameras und die Radar- und Ultraschallsensoren sorgen für eine 360-Grad-Wahrnehmung. Bald sollen Live-Bilder aus der Kamera künftig die bisherige Kartendarstellung im Navigationssystem ersetzen. Darin blendet das futuristische Navi Fahrhinweise ein, wie man sie aus bisherigen Navigationssystemen kennt wie Richtungspfeile und Geschwindigkeitshinweise. Ebenfalls angezeigt werden Points-of-Interest wie Tankstellen oder Parkplätze. Denn wie Google mit der Brille wollen auch die Fahrzeughersteller das Blickfeld des Fahrers als Bühne für eine digitale Datenshow nutzen. Dazu soll das sogenannte Head-up-Display (HUD), das bislang nur die Geschwindigkeit und Navigationspfeile auf die Frontscheibe projiziert, deutlich aufgerüstet werden. „Augmented Reality“ (AR – „erweiterte Realität“) heißt die Technik. Gesteuert von einer Bilderkennungssoftware, einer Kamera und den Bewegungssensoren des Autos wirft ein Projektor die Grafiken so in die Landschaft, dass sie immer am richtigen Fleck erscheinen. Bleibt die Frage, wie sehr die AR Anwendungen im Automobilumfeld die Fahrer ablenkt und auf welche Akzeptanz sie stößt.