La guerra de los estándares de comunicación del vehículo conectado

La guerra de los estándares de comunicación del vehículo conectado

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Las expectativas de la implantación del vehículo conectado son muy prometedoras: aumentar la eficiencia de la movilidad por carretera, reducir la contaminación ambiental y, sobre todo, mejorar la seguridad vial.

Para que esto sea posible el parque automovilístico debe incluir estas tecnologías de comunicación en su equipamiento de serie. Y a su vez, nuestra red de carreteras debe contar con suficientes equipos desplegados que den cobertura a esos vehículos. Las tecnologías de comunicación vehicular V2X (Vehicle-to-Everything) se pueden considerar como un elemento de seguridad complementario a los sistemas actuales de asistencia a la conducción (ADAS), basados en diferentes tipos de sensores como el radar, el LiDAR y las cámaras. La utilización de esta tecnología cobra sentido al avisar al conductor de peligros cercanos que no son visibles para él ni para los sistemas de ayuda a la conducción.

Aunque es difícil hacer una estimación precisa del impacto positivo de las tecnologías V2X, según varios estudios realizados en Estados Unidos, se prevé que cada año salven miles de vidas y reduzcan los costes derivados de los accidentes en más de 100 mil millones de USD. Pero para que esto se haga realidad es necesario una tecnología segura, fiable y que tenga una gran penetración en el mercado.

Un recorrido por las V2X

Existen dos tecnologías de comunicaciones vehiculares V2X. La primera de ellas es la denominada DSRC o ITS-G5. El estándar definido en Estados Unidos es DSRC (Dedicated Short Range Communications) y Europa define su estándar como ITS-G5. De manera coloquial y global, esta tecnología se puede definir como la Wi-Fi vehicular, ya que se basa en la Wi-Fi convencional, con la particularidad de posibilitar una baja latencia en las comunicaciones, imprescindible para aplicaciones safety. Se trata de una tecnología madura, ya que en 2009 fue aprobado el borrador final del estándar y, desde entonces, se ha ido validando tras numerosas pruebas de campo con equipos comerciales.

Por ejemplo, uno de los mayores pilotos ha sido el financiado por la USDOT (U.S. Department of Transportation) por valor de 45 millones de USD. Se han implementado diversas aplicaciones en diferentes emplazamientos (Tampa, Wyoming y Nueva York). En Tampa, en colaboración con Hyundai, se recogieron datos durante 18 meses de pruebas, durante los cuales el sistema avisó a los conductores de los siguientes peligros: acceso a una carretera en sentido contrario (14 casos); choques potenciales con el tranvía (9 casos); exceso de velocidad (1.500 casos al mes).

Actualmente se está llevando a cabo el mayor piloto de esta clase en Nueva York, con más de 3.000 coches, autobuses y vehículos de flota. Y lo que a priori podría ser un hándicap, ya que la señal de los sistemas de navegación por satélite no es fiable debido a la altura de los edificios, está resultando una oportunidad. Estas pruebas permiten aprovechar al máximo las RSUs (Road-Side Units) desplegadas en carretera para mejorar el posicionamiento de los vehículos.

La segunda tecnología de comunicación vehicular es la denominada C-V2X (Cellular-V2X), basada en los estándares de telefonía móvil LTE y 5G definidos por el grupo 3GPP. La evolución de esta tecnología está respaldada por los procedimientos de prueba periódicos del 3GPPP, con lo que se prevé un estándar actualizado y mejorado cada año. C-V2X cuenta con la gran ventaja de disponer de una infraestructura ya existente en el caso de LTE y del actual despliegue a gran escala que está realizando para 5G. En cuanto a prestaciones, esta tecnología ofrece un mayor rango de cobertura, pero una latencia mayor en escenarios de alta congestión.

China está a la vanguardia del despliegue de C-V2X. Numerosos proyectos están en marcha y hasta 13 fabricantes de coches han anunciado en sus roadmaps el uso de tecnología C-V2X. En ciudades como Wuxi o Changsha han sido desplegadas numerosas RSUs para dar cobertura LTE-V2X a la mayor parte de la ciudad. Desde principios de este año, Ford ya ofrece en China dos modelos que incluyen tecnología V2I (Vehicle-to-Infrastructure) que funciona con los equipos instalados en estas ciudades. Uno de los servicios que se ofrece es la ayuda al conductor para evitar saltarse un semáforo en rojo.

En Estados Unidos comenzó en 2018 el primer piloto en Colorado, donde Kapsch desplegó las RSUs y Ficosa instaló las OBUs (On-Board Units) en los vehículos. Posteriormente, los estados de Virginia y California se han sumado a esta iniciativa, y llevarán a cabo el despliegue de infraestructura C-V2X.

¿Y qué dicen los fabricantes?

Los fabricantes de coches se encuentran en la tesitura de decidirse por la implantación de una u otra solución tecnológica en sus vehículos.

Volkswagen apostó decididamente por el Wi-Fi vehicular desde el principio y, a pesar de la falta de un marco legislativo que lo avale, lanzó el nuevo Golf en octubre de 2019 con un módulo de conectividad compatible con el estándar ITS-G5.

Toyota introdujo en 2015 la tecnología DSRC en varios modelos y en 2018 anunció que haría lo mismo que Volkswagen en Estados Unidos pero, ante la constatación de que ningún otro fabricante se iba a sumar a este anuncio, Toyota finalmente suspendió el plan. De manera similar, General Motors introdujo en 2017 un módulo de comunicaciones DSRC en el sedán Cadillac CTS. En 2018 anunció que usaría un módulo DSRC para un crossover de gran volumen de ventas a comienzos de 2023, pero a día de hoy aún no está clara la opción tecnológica que elegirá definitivamente.

Por su parte, otros fabricantes como BMW y Daimler se inclinan por C-V2X. Y Ford ha anunciado que usará C-V2X en todos sus modelos a partir de 2022.

En marzo del año pasado, en pleno auge de la pandemia, dos de las asociaciones de automoción más grandes se unieron para formar la nueva Alliance for Automotive Innovation (AAI). Esta nueva asociación representa de forma mayoritaria a los fabricantes de vehículos en Estados Unidos, incluyendo GM, Ford o Toyota. Por el momento no se “moja” en el debate DSRC vs C-V2X, y ha propuesto permitir a sus miembros elegir entre DSRC o C-V2X durante los próximos 5 años. Después, el grupo elegirá una sola tecnología a utilizar en la banda de 5.9GHz. La otra tecnología, la perdedora, iría desapareciendo progresivamente en los siguientes 10 años.

La reciente regulación se inclina hacia C-V2X

En 1999 la FCC reservó 75MHz del espectro en la banda de 5.9GHz para su uso relacionado con los sistemas de movilidad y seguridad vial. A finales de 2016, durante la administración Obama, la NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration) promovió un decreto para obligar a incluir la tecnología DSRC en los nuevos vehículos, pero la administración Trump no siguió adelante con esta proposición. Esta incertidumbre se despejó hace un par de meses. En noviembre del año pasado la FCC adoptó nuevas normas para el uso de esta banda. La banda inferior de 45MHz se ha reservado para usos sin licencia, como Wi-Fi, mientras que la banda superior de los 30MHz restantes se ha reservado para servicios ITS (Intelligent Transport Systems), designando C-V2X como la tecnología estándar para comunicaciones vehiculares y seguridad vial. Hasta ahora, la Comisión todavía no ha decidido el plazo para que la transición de DSRC a C-V2X sea efectiva.

En Europa, sin embargo, todavía no tenemos desenlace. A principios de 2019 la Comisión Europea propuso un acto delegado que habría supuesto la obligatoriedad de incluir la tecnología ITS-G5 en los vehículos nuevos pero, en el último momento, la propuesta de regulación fue retirada ante la presión de proveedores de telecomunicaciones y compañías de semiconductores que están apostando por C-V2X.

Solo puede quedar uno

Hasta hace poco los reguladores no han querido inclinarse por una u otra tecnología, ya que esta decisión genera importantes implicaciones comerciales. Pero por otro lado, se trata de una cuestión de seguridad vial, y en ese sentido se debería anteponer este hecho ante intereses comerciales. En Estados Unidos, tras la reciente decisión de la Comisión reguladora, se ha dado un paso decisivo en la apuesta por C-V2X.

Los fabricantes de coches están divididos. Este debate no solo depende de cuestiones técnicas, sino de la evolución regulatoria. Fabricantes, como Volkswagen, han apostado por DSRC, mientras que otros, como Ford, lo han hecho por C-V2X. Existe un tercer grupo, como Toyota, que no tiene clara su apuesta.

Varios fabricantes de equipamiento V2X (Kapsch, Cohda Wireless, Ficosa), tanto para la infraestructura vial como para los vehículos, han apostado por suministrar equipos duales, capaces de utilizar ambos estándares. De esta manera están preparados para la convivencia actual de estándares.

Todo parece indicar que habrá una etapa en la que convivirán ambas tecnologías. Pero al ser incompatibles, no van a ser capaces de “verse” ni entenderse. Es más que probable que hasta 2025 no sepamos cuál de estas dos tecnologías prevalecerá sobre la otra. Mientras tanto, lo más importante es que los vehículos de diferentes estándares no interfieran entre sí.

No es la primera vez que tienen lugar estas disputas tecnológicas. A lo largo de la historia se han dado otras guerras tecnológicas entre dos o más sistemas de un mismo producto que son incompatibles entre sí y que luchan por el mismo mercado. Entre las más recordadas podemos encontrar la guerra de la corriente alterna vs continua, o la del sistema de vídeo VHS vs Betamax. ¿Quién ganará en esta ocasión: DSRC o C-V2X?

Sobre Sergio Fernández Barrio

Ingeniero de Telecomunicaciones por la Escuela de Ingenieros de Bilbao (EHU/UPV), 2000. Investigador especializado en el diseño hardware electrónico para sistemas de propulsión eléctricos. Su trabajo principal se centra en el diseño y desarrollo de ECUs (Electronic Control Units) aplicadas al sector de transporte.

2 Comentarios

  1. Felicidades Sergio, por el artículo. Es muy claro, facil de entender, y refleja una incertidumbre muy grande en un ámbito tecnológico que va a influir mucho en la forma de movernos los próximos años.

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    • Gracias Ibon, me alegro de que se entienda fácil.
      Estaremos atentos para ver cuáles son los siguiente pasos que se dan, sobre todo a nivel regulatorio europeo.

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