Automòbils elèctrics, connectats i autònoms

Automòbils elèctrics, connectats i autònoms

26.11.2019 | 16:42

Els vehicles propulsats per electricitat i, en molts casos, conduïts de manera autònoma que han començat a desenvolupar les principals marques automotrius aniran apoderant-se dels carrers i les carreteres fins a regnar sobre l'asfalt, en reemplaçament dels vehicles convencionals. En paral·lel, s'avançarà cap a una connectivitat tan massiva i ràpida que permetrà obtenir informació en temps real.

La indústria de l'automòbil avança de manera accelerada per a aconseguir un cotxe del futur completament connectat i autònom. Cada any es fan nous avenços tecnològics, alguns molt encaminats a augmentar la seguretat viària. De fet, evitar l'error humà és un dels objectius de la conducció autònoma. "Actualment es treballa en diverses tecnologies per a assolir la màxima seguretat viària", explica Xavier Vilajosana, expert en telecomunicacions i catedràtic en l'àrea de sistemes de comunicació de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC). "El cotxe estarà connectat a estacions de telefonia o a aparells ubicats al costat de l'autopista (roadsite units) i tindrà connexió a internet en temps real. Hi haurà una connectivitat tan massiva i ràpida que el cotxe tindrà informació de les condicions de la via i de les accions que duen a terme altres vehicles en temps real. Tots els sensors que portarà detectaran obstacles tant dins com fora de la carretera i advertiran de condicions adverses com ara gel, sots o accions i imprevistes com frenades brusques algun centenar de metres més enllà", diu.

El cotxe serà receptor però alhora emissor d'informació. Gràcies a la comunicació entre cotxes serà possible evitar col·lisions entre vehicles. "Hi ha moltes marques que estan treballant amb un mecanisme d'evitació anticipada i col·laborativa de col·lisió (anticipated collaborative collision avoidance, ACCA), que aturarà automàticament el cotxe quan, per exemple, detecti risc de xoc de cotxes en cadena. Serà capaç de detectar en una corba sense visibilitat si dos cotxes més endavant hi ha un vehicle parat", assenyala Vilajosana, també investigador principal del grup Wireless Networks (WINE) de l'IN3.

En paral·lel, també es busca un cotxe connectat que es pugui conduir sol, però per a l'investigador, abans d'arribar al cotxe autotripulat, es passarà per diferents graus d'autonomia, des de la conducció assistida fins a una conducció en què les persones podran veure una pel·lícula mentre el vehicle autònomament les porta fins al lloc indicat. Per al suport a la conducció hi haurà un assistent que canviarà automàticament de carril el cotxe o el redreçarà en el cas que el conductor es despisti i passi la línia continua. "De fet, això ja ho fan cotxes avui dia gràcies a una càmera, però si hi ha alguna anomalia provinent d'altres cotxes, això no ho poden evitar", comenta Vilajosana.

El cotxe del futur serà més segur en estar connectat a internet, perquè rebrà informació d'altres vehicles que l'alertaran de possibles perills. "Com que estarà connectat a la xarxa 5G,que té molta més capacitat d'enviar dades en temps real, podrà rebre mapes d'alta definició, amb precisió de centímetres. Gràcies al GPS podrà saber en tot moment la seva posició en els límits del carril", apunta l''expert.

Vilajosana també indica que "la mobilitat del futur serà un servei sota demanda". "Les persones no necessàriament tindran el seu propi cotxe sinó que en demanaran un d'autònom quan el necessitin. Un vehicle que estarà aparcat en aparcaments fora de la ciutat, per exemple en polígons, i que es desplaçarà al centre només quan tingui peticions de ciutadans que necessiten traslladar-se a algun lloc", exposa.

Perquè els cotxes connectats i autònoms siguin una realitat, però, "és necessari acabar de sensoritzar les ciutats perquè els vehicles no tan sols es comuniquin entre si sinó també amb tot l'entorn", explica Ramon Ribera, director del grup de recerca Urban Transformation and Global Change Laboratory (TURBA Lab) de l'IN3 de la UOC. A banda, afegeix l'expert, caldrà construir una nova infraestructura per on pugui circular i desar-se la gran quantitat de dades que es transmetran en temps real.

Recarregar les bateries

La tendència i la moda del sector és que els vehicles del futur siguin elèctrics. Recarregar les bateries d'aquests vehicles a gran escala planteja tot un desafiament. La consultora McKinsey predeia ara fa un any que la Xina, Europa, l'Índia i els Estats Units haurien d'invertir uns 50.000 milions de dòlars en infraestructura de càrrega abans de l'any 2031 per poder afrontar la demanda dels 140 milions de vehicles elèctrics que es calcula que hi haurà en aquest moment. I, si es vol estendre el concepte d'autonomia a tot el funcionament dels taxis robòtics, que transportaran els seus passatgers per rutes predeterminades sense conductors humans, també caldrà buscar alternatives als actuals sistemes de càrrega de cotxes elèctrics, que requereixen que una persona manipuli els seus llargs i gruixuts cables i connectors.

La firma WiTricity proposa afrontar aquest repte mitjançant un sistema anomenat ressonància magnètica (RM) que transmet corrent elèctric a distància a través de l'aire de manera segura, ràpida i eficient, segons expliquen. Aquesta tecnologia és diferent de la càrrega per inducció que ja s'usa per carregar telèfons mòbils sense connectar-los mitjançant cables, però que requereix que el transmissor (carregador) i el receptor (dispositiu) estiguin en contacte físic o molt a prop, i alineats de determinada manera.

Encara que es denomina igual, la tecnologia ressonant de WiTricity també difereix de la ressonància magnètica que s'aplica en grans aparells mèdics, utilitzant el magnetisme com a base per al diagnòstic per imatges de teixits tous en el cos humà, afegeixen. Aquest sistema rep l'energia de la xarxa elèctrica mitjançant un cable i la utilitza per alimentar un sistema anomenat ressonador magnètic situat en el sòl, creant un camp magnètic. Quan un segon ressonador situat en la part inferior del cotxe s'acosta a aquest camp magnètic es genera en el vehicle un corrent elèctric amb el qual es carrega la seva bateria.

Aquest equipament s'encasta en l'asfalt, el ciment, la roca, el formigó i altres materials que no interfereixen els camps magnètics, mantenint la seva capacitat de transmetre energia, mentre que la seva transferència d'electricitat al vehicle és tan eficaç i ràpida com la que proporciona la càrrega convencional mitjançant cable i endoll, segons WiTricity. Per recarregar d'electricitat les bateries d'un cotxe elèctric o un taxi robotitzat, cal estacionar-lo sobre una plataforma o superfície d'RM, i deixar que es carregui de manera sense fil durant les hores necessàries, "amb la seva font d'energia fora de la vista i la ment, com si fos un refrigerador o un rentaplats", indiquen des de la firma. Aquesta tecnologia que transfereix electricitat a distància sense cables, pot instal·lar-se com una plataforma o placa de càrrega sobre el terra en un domicili privat, o bé encastar-se en el paviment d'un estacionament quedant sota la seva superfície, com una infraestructura de càrrega pública.

Per a Ribera, però, moltes de les implicacions del cotxe connectat i autònom no depenen tant de la tecnologia en si mateixa com dels models de mobilitat urbana que es desenvolupin i dels models de negoci associats a aquests. "La tendència actual és treure el cotxe de la ciutat, tant per l'impacte ambiental com per l'espai que hi ocupa o per les congestions que produeix. Cal, però, reflexionar sobre si es continuarà apostant pel transport públic o per altres mitjans de transport com la bicicleta, el patinet, etc.", explica. Pel que fa als models de negoci, en què la tendència és passar de fabricants de cotxes que venen cotxes a fabricants o empreses tecnològiques o de serveis que venen un servei de mobilitat en vehicles autònoms, l'expert adverteix que encara no queda clar si el model serà anar cap a cotxes compartits o altres tipus de transport col·lectiu o simplement es reproduirà el model de vehicle privat.

Davant d'aquest context, Ribera, també professor dels Estudis d'Economia i Empresa de la UOC, remarca que és necessari un debat públic sobre les conseqüències de l'arribada dels vehicles connectats i autònoms i dels models de ciutat que volem, "un debat que ha de versar sobre el model de ciutat i com ens hi volem moure, i no sobre quin model de cotxe volem".