Nhận định trên cũng vừa được chuyên gia Dylan McGrath, một nhà báo công nghệ kỳ cựu, cựu tổng biên tập của tạp chí EE Times và hiện là Giám đốc cấp cao về giải pháp công nghiệp tại Keysight Technologies (Mỹ) đưa ra trong bài phân tích về những cải tiến mới của 5G và ảnh hưởng, tác động của nó đối với việc thúc đẩy ứng dụng công nghệ kết nối xe với IoT (V2X).

Những cải tiến mới của 5G

Theo chuyên gia Keysight Technologies, nhờ có những cải thiện đáng kể về độ trễ, thời gian đáp ứng, độ tin cậy và độ rộng băng thông, công nghệ 5G cho phép trao đổi gần như tức thời thông tin giao thông, tình trạng đường xá, vị trí của khách bộ hành và tất cả các loại dữ liệu có thể khác để cải thiện mức độ an toàn cho giao thông đường bộ.

Kết nối 5G sẽ trở nên phổ biến ở các khu vực đô thị đông dân cư, xuất hiện trong mọi thiết bị từ thiết bị cầm tay đến công tơ IoT đếm thời gian đỗ xe, đèn tín hiệu giao thông, các tòa nhà, camera giao thông…

Nhiều cải tiến trong các Phiên bản 15, 16 và 17 của 3GPP liên quan đến chế độ triển khai kết nối có độ trễ thấp siêu tin cậy, trong đó bao gồm các công nghệ nâng cao độ tin cậy của kết nối và giảm đáng kể độ trễ, được kết hợp để nâng cao tốc độ và độ tin cậy của truyền dẫn dữ liệu.

Chế độ triển khai kết nối có độ trễ thấp siêu tin cậy là điều kiện cần thiết để kích hoạt nhiều tính năng hệ thống kết nối xe tới vạn vật thông qua mạng di động (C-V2X) tiên tiến nhất, bao gồm tính năng phân nhóm phương tiện, lái phối hợp, lái từ xa, chia sẻ dữ liệu cảm biến để cùng nhận biết tình huống, tránh va chạm cũng như cập nhật tình hình lưu lượng giao thông và cơ sở hạ tầng theo thời gian thực.

Những cải tiến của 5G dành cho C-V2X sẽ nâng cao thông lượng và độ tin cậy, bảo đảm độ trễ cực thấp để C-V2X có thể phát triển thành một hệ thống thông tin vô tuyến phổ biến, kết nối các phương tiện giao thông, cơ sở hạ tầng hai bên đường và những người đi đường dễ bị tổn thương như người đi bộ và người đi xe đạp nhằm nâng cao mức độ an toàn, hiệu suất sử dụng năng lượng và tốc độ giao thông.

Cùng với đó, những cải tiến về công nghệ liên lạc Sidelink cho phép kết nối trực tiếp các thiết bị là một tính năng quan trọng khác của C-V2X. Tính năng này cho phép các phương tiện chia sẻ thông tin và giao tiếp các phần tử khác của hệ thống đường bộ mà không cần kết nối mạng.

Công nghệ Sidelink cho phép xe ô tô kết nối và giao tiếp được với nhau, kể cả ở những vùng sâu xa không có cơ sở hạ tầng mạng hoặc dịch vụ di động. Sidelink còn là công nghệ cơ sở cho các ứng dụng xe tự lái trong tương lai áp dụng công nghệ C-V2X.

Phiên bản 17 sắp phát hành của 3GPP sẽ có thêm chức năng hỗ trợ các phương án sử dụng phức tạp hơn cho C-V2X, bao gồm phân nhóm phương tiện và lái phối hợp.

Độ tin cậy là then chốt

Phân tích của chuyên gia Dylan McGrath cũng chỉ ra rằng, nhiều tính năng C-V2X tiên tiến nhất đòi hỏi khả năng kết nối với các phương tiện xung quanh, cơ sở hạ tầng và đám mây điện toán trong chế độ cận thời gian thực.

Ví dụ như, cảnh báo điểm mù trên giao lộ cho phép các phương tiện đang ở gần một điểm mù trên giao lộ gửi tin nhắn cảnh báo tới một phương tiện khác đang tiến tới điểm mù đó, thông tin cho người điều khiển phương tiện về những sự việc mà người đó có thể không nhìn thấy, chẳng hạn như người đi bộ sắp băng qua đường đi của phương tiện này.

Trong ví dụ trên, để cảnh báo C-V2X có thể ngăn chặn thảm kịch xảy ra, chiếc xe đang đi tới điểm mù giao lộ phải nhận được tín hiệu cảnh báo. Nếu tin nhắn cảnh báo không thể tới đích, tin nhắn này không những vô ích mà còn tạo ra cảm giác bất lực của công nghệ trong việc bảo vệ con người khỏi nguy hiểm.

Ông Dylan McGrath nhấn mạnh, phiên bản 15 của 3GPP đảm bảo kết nối có độ trễ thấp siêu tin cậy an toàn với độ trễ không quá 1 miligiây (ms), trong khi thời gian phản ứng trung bình của não người với kích thích âm thanh là hơn 150 ms. Tốc độ truyền dẫn của kết nối có độ trễ thấp siêu tin cậy nhanh hơn nhiều so với tốc độ phản ứng của não bộ với tiếng còi xe.   

Phiên bản 15 cũng yêu cầu độ tin cậy của kết nối có độ trễ thấp siêu tin cậy là 99,999%. Nói cách khác, 99.999 trong số 100.000 lần truyền dẫn sẽ đưa tín hiệu đến được với mục tiêu đã định. Các tiêu chuẩn 5G đưa ra một số yêu cầu về chất lượng dịch vụ để bảo đảm tuân thủ các mục tiêu nghiêm ngặt này.

Cách thức phổ thông nhất mà các kỹ sư mạng thường sử dụng để nâng cao hiệu suất là tối ưu hóa các giao thức quản lý lưu lượng di động. Tuy nhiên, kết nối có độ trễ thấp siêu tin cậy đảo ngược lại quy trình này bằng cách triển khai các cấu phần tiêu thụ nhiều nguồn lực được thiết kế để tối đa hóa tốc độ truyền và độ tin cậy.  Ngoài ra, một một số tính năng dự phòng được thiết kế để đảm bảo rằng dữ liệu phải được truyền đến đích bằng mọi giá.

Một kỹ thuật khác trong thể loại này là kỹ thuật lặp lại mù (blind repeatation), theo đó một gói tin phải được gửi lại nhiều lần trong trường hợp một gói đó bị mất hoặc có lỗi. Kỹ thuật tiếp theo là phân tập tần số - kỹ thuật sử dụng các tần số hoặc các ăng ten khác nhau để truyền đi cùng một thông tin nhằm tăng xác suất thông tin đó sẽ được truyền tới mục tiêu dự kiến.

Bên cạnh tốc độ và độ tin cậy do kết nối có độ trễ thấp siêu tin cậy cung cấp và khả năng quảng bá tín hiệu thông thường, các cải tiến mới của 3GPP còn cho phép C-V2X truyền tín hiệu trên toàn bộ nhóm (group casting) hoặc điểm-điểm (unicast). Các chế độ liên lạc này nhằm mục tiêu bảo đảm trao đổi thông tin giữa các phương tiện giao thông với nhau và giữa phương tiện giao thông với cơ sở hạ tầng và những người đi đường khác.

“Lâu dài và chậm chạp là đặc điểm của quá trình phát triển của công nghệ V2X cho tới nay. Nhưng sự xuất hiện của 5G, công nghệ sẽ tiếp cận hơn 60% dân số thế giới trong vòng 5 năm tới sẽ mang công nghệ C-V2X đến với mọi người, nâng cao độ an toàn, tốc độ và hiệu quả của giao thông đường bộ”, ông Dylan McGrath bày tỏ sự tin tưởng.