5G, V2X : la connectivité sera le carburant du véhicule autonome
Sans connectivité, point de véhicule autonome. Alors que les constructeurs et entreprises spécialisées préparent leurs véhicules sans conducteur, ils ont embarqué dans leur R&D des partenaires indispensables : les opérateurs télécom. Ils travaillent de leur côté au déploiement de la 5G, mais participent aussi à des expérimentations de cette nouvelle génération de réseau mobile centrées sur le véhicule autonome. C'est le cas, entre autres, d'Orange Business Services en France (OBS), de Deutsche Telekom en Allemagne, ou encore de SK Telecom en Corée du Sud. Le véhicule autonome fait en effet apparaître des besoins de connectivité supérieurs à ceux des voitures connectées qui ne peuvent pas être garantis par les réseaux 4G et LTE. Notamment une latence extrêmement faible (de l'ordre de la milliseconde) et de grandes quantités de données à émettre ou télécharger rapidement.
Par exemple pour assurer la perception étendue. Ce principe permet aux véhicules autonomes de "voir" ce qu'il se passe sur la route au-delà des 250 mètres de portée de leurs capteurs, en communiquant avec les autres véhicules sur la route, un centre de contrôle smart city, ou l'infrastructure connectée (feux, ronds-points, carrefours…) grâce aux technologies dites "V2X" (Vehicle to everything). "Il faut télécharger en permanence un horizon électronique pour être au courant d'une modification sur la route. Cela revient à utiliser la 5G comme un capteur additionnel," résume Julien Masson, directeur du service voiture connectée d'Orange Business Services. Autre usage rendant la 5G obligatoire, selon Johannes Springer, responsable du programme 5G automobile de Deutsche Telekom : le freinage d'urgence simultané pour éviter un carambolage. "Après qu'un premier véhicule active son freinage d'urgence, il peut transmettre directement l'information aux véhicules derrière lui afin qu'ils freinent à leur tour."
"Il faut télécharger en permanence un horizon électronique pour être au courant d'une modification sur la route. Cela revient à utiliser la 5G comme un capteur additionnel"
Pour réussir à implémenter ces technologies, les opérateurs expérimentent en étroite collaboration avec le secteur automobile. Une obligation pour se positionner sur le marché des services aux véhicules autonomes, estime Johannes Springer. "Ceux qui auront une compréhension profonde des besoins des constructeurs auto seront capables de créer les infrastructures et de les opérer dans une approche de co-création. Ils seront dans une bonne position concurrentielle." Cette collaboration est illustrée par la création de la 5G automotive association (5GAA), qui réunit des opérateurs (OBS, Deutsche Telekom, AT&T…) et équipementiers télécom (Huawei, Ericsson, Nokia…) ainsi que des constructeurs (PSA, Ford, Daimler…) et équipementiers auto (Bosch, Continental…). Les fabricants de semi-conducteurs y sont aussi représentés, avec des grands noms du secteur comme Intel, Qualcomm ou Samsung.
Ainsi, Deutsche Telekom participe à une quinzaine d'expérimentations autour du véhicule connecté et autonome en Allemagne et à l'étranger. Orange Business services est membre du projet Towards 5G avec PSA, l'équipementier télécom Ericsson, et Qualcomm pour tester différents cas d'usage dans l'automobile, dont les communications V2X. La filiale B2B de l'opérateur français fournit également le réseau 4G, et à l'avenir 5G, du centre de tests de véhicules autonomes de Linas-Montlhéry (Essone), qui a ouvert fin 2018. Des initiatives similaires sont en cours hors d'Europe, notamment aux Etats-Unis (AT&T) et en Corée du Sud. Après des expérimentations ayant porté leurs fruits l'année dernière, SK Telecom et Samsung y ont annoncé début 2019 la construction d'ici 2020 d'un réseau 5G dédié aux communications des véhicules connectés et autonomes sur 120 kilomètres de routes.
Un réseau découpé en tranches
Ces tests doivent permettre de régler un certain nombre de défis techniques. "Sur le papier, tout est possible. On a une belle promesse, maintenant il faut aller la vérifier", reconnaît Julien Masson. Parmi ces défis, la capacité des opérateurs à déployer des technologies d'edge computing, une pratique consistant à installer des points d'accès miniatures au réseau. Ils possèdent une plus faible portée que les grosses antennes mais permettent une latence plus courte grâce à leur proximité avec l'utilisateur.
En plus d'assurer une faible latence, les opérateurs devront montrer que leur réseau ne subit quasiment jamais de coupures, puisqu'une déconnexion pourrait avoir de graves conséquences sur un véhicule autonome en pleine course. L'une des pistes envisagées est le découpage du réseau 5G en différentes tranches, explique Julien Masson. "Au lieu d'avoir un gros tuyau télécom qui peut être utilisé par tout le monde, l'objectif est de le découper en petits morceaux : tel morceau est très prioritaire car il alimente des services critiques comme la voiture autonome, et tel autre l'est moins, car si le service se dégrade pendant qu'on regarde Netflix, c'est moins grave."
Autre enjeu crucial : l'interopérabilité. Les communications entre véhicules et avec l'infrastructure seront seulement possibles si chacun parle la même langue. "Il y a évidemment de la compétition entre les constructeurs sur le calendrier et les cas d'usage. Mais le trafic est un effort collaboratif," rappelle Johannes Springer. "Cela n'aurait aucun sens qu'une Mercedes ne prévienne pas une BMW d'un danger sur la route." L'interopérabilité devra aussi se faire entre opérateurs télécoms pour assurer la transition d'un réseau vers un autre lorsqu'un véhicule autonome franchira une frontière. Malgré ces défis, l'arrivée de la 5G et des véhicules autonomes représente aussi une opportunité pour les opérateurs de devenir indispensables aux services de mobilité, rappelle Johannes Springer. "Le réseau deviendra une partie du service. "