Chứng kiến chiếc Lincoln MKZ, với những trang bị đặc biệt được điều khiển bởi một người đứng cách xa hàng trăm mét, chạy qua một ngọn đồi tại sự kiện Goodwood Festival of Speed năm nay là "điềm báo" về viễn cảnh tương lai của kết nối không dây đang gần kề.
Màn biểu diễn này là một minh chứng thú vị và rất sống động để làm nổi bật ý nghĩa và khả năng của kết nối, đặc biệt là trên những chiếc xe tự lái. Những chiếc xe có thể "giao tiếp" trực tiếp với nhau trên đường, kết nối với các vệ tinh, hay các cột đèn giao thông - tất cả điều này đều đang bắt đầu xảy ra, và dần được phát triển để cách mạng hóa cuộc sống của chúng ta trong thập kỷ tới.
Chìa khóa quan trọng cho tất cả là 5G - công nghệ mạng không dây thế hệ mới nhất. Bằng cách sử dụng sóng vô tuyến ở những phần chưa được tận dụng trước đây của quang phổ, 5G mang lại rất nhiều lợi ích. Công nghệ 5G giúp những tác vụ thường ngày chúng ta thực hiện trên điện thoại nhanh hơn và chính xác hơn, đồng thời cho phép nhiều thiết bị kết nối cùng lúc mà không tạo ra độ trễ. Bên cạnh đó, 5G còn mở ra một số ứng dụng mới trong các lĩnh vực - một số cực kỳ quen thuộc trong các bộ phim khoa học viễn tưởng, một số khác thiết thực hơn, chẳng hạn như theo dõi bệnh nhân tim liên tục theo thời gian thực.
Với những ưu điểm về tốc độ đường truyền nhanh, không bị gián đoạn, cùng khả năng phản hồi gần như tức thời của mạng 5G thì những thách thức kỹ thuật xung quanh công nghệ xe tự lái đều có thể dễ dàng giải quyết.
Theo giáo sư Rahim Tafazolli, người đứng đầu Trung tâm đổi mới 5G tại Đại học Surrey, giới hạn duy nhất cho các ứng dụng của 5G là trí tưởng tượng của những người phát triển... và chi phí để triển khai.
Theo giáo sư Rahim Tafazolli, người đứng đầu Trung tâm đổi mới 5G tại Đại học Surrey, giới hạn duy nhất cho các ứng dụng của 5G là trí tưởng tượng của những người phát triển... và chi phí để triển khai.
Mạng 4G quen thuộc trên điện thoại di động của chúng ta hoạt động với tốc độ xử lý khoảng 1 Gbps (1 Gigabit mỗi giây), và băng thông 20 MHz, hoặc 20 triệu chu kỳ mỗi giây. Peter Claydon, Giám đốc AutoAir, một dự án phát triển ô tô 5G ở Anh, cho biết: "Đáng tiếc là chúng ta đã khai phá hết khả năng của 4G. Đó là lý do tại sao điện thoại của bạn liên tục mất kết nối ở những địa điểm đông người."
Ngược lại, 5G về lí thuyết có tiềm năng để phát triển lên tới băng thông 100 MHz và tốc độ dữ liệu 20 Gbps, ở một số thử nghiệm thực tế còn có thể lên tới 70 Gbps.
Đây là điểm để các bit dữ liệu "thông minh" xuất hiện, như giáo sư Tafazolli giải thích: "Vì băng thông 5G rộng hơn, chúng tôi sẽ có khả năng kết nối được khoảng 1 triệu thiết bị trên mỗi km2. Khía cạnh này cùng với độ trễ cực thấp và trí tuệ nhân tạo chính là điểm khác biệt lớn giữa 5G và các thế hệ mạng không dây trước đó, không có công nghệ nào khác đang tồn tại có thể cạnh tranh được với 5G."
Khả năng kết nối có độ trễ thấp hơn so với 4G là yếu tố rất quan trọng tác động đến sự phát triển của công nghệ xe tự lái. 20 ms hiện tại được giảm xuống chỉ còn 1 ms - tương đương với đèn flash của máy ảnh.
Khi nào và như thế nào?
Tafazolli cho biết, hàng ngàn mạng lưới cơ sở hạ tầng (trạm phát sóng) đã sẵn sàng tại các thành phố lớn ở Anh, chỉ còn chờ thực hiện hỗ trợ khách hàng nâng cấp điện thoại của họ. Trên toàn thế giới, Anh là quốc gia thuộc top 5 về số trạm cơ sở hiện có và nhiều hơn bất kỳ quốc gia Châu Âu nào khác.
Hiện tại các nhà khai thác chính đang cung cấp 5G chủ yếu để giải trí. Khách hàng có thể tải xuống một bộ phim chất lượng HD chỉ trong 3 phút so với 15 phút như khi sử dụng 4G. Nếu có thể mang những cải tiến như thế vào thế giới ô tô thì những chiếc xe tự lái sẽ còn phát triển hơn nữa.
Một trong những địa điểm có trạm phát sóng dày đặc nhất là Millbrook Proving Ground, nơi AutoAir đang phát triển 5G để áp dụng trên ô tô và cứ 400 m sẽ có một cột sóng di động để đảm bảo kết nối. Claydon cho biết: "Chúng tôi đang xem xét việc tạo không gian lưu trữ dữ liệu để hổ trợ lẫn nhau, trong đó một tổ chức sẽ thiết lập mạng lưới và những người khác trả tiền để sử dụng nó. Và bởi vì các máy phát vô tuyến có công suất thấp nên chúng tôi đang nghiên cứu để triển khai thêm trên các cột đèn và cột điện báo."
Nhưng...
Các máy phát sóng vô tuyến cần một đường truyền thẳng để hoạt động hiệu quả. Vì vậy, trên đường cao tốc thẳng sẽ có một trạm phát sau mỗi 800 m, nhưng cần phải rút ngắn khoảng cách lại trên những đoạn đường cong. Ở các thành phố, các máy phát vô tuyến sẽ phải đặt ở mọi góc vì 5G không thể truyền qua các tòa nhà.
Các khu vực nông thôn hẻo lánh có thể sẽ gặp vấn đề, nhưng Tafazolli cho biết chúng ta có thể khắc phục vào giữa thập kỷ tới bằng cách sử dụng kết hợp các trạm phát sóng vệ tinh và mặt đất, với các đầu thu chuyển vùng liên tục ở giữa.
Tiến sĩ Nikolaus Kleiner của Daimler, người chịu trách nhiệm về các hệ thống hỗ trợ người lái và xe không người lái của Mercedes-Benz, lại cho rằng việc duy trì 5G không quan trọng đối với xe tự lái vì "mạng di động có thể không bao giờ đảm bảo kết nối chính xác trong khi một chiếc xe tự lái luôn cần độ an toàn 100%."
Mặc dù có một số quan điểm khác nhau nhưng Claydon và Tafazolli đều kiên quyết rằng chỉ 5G mới có thể mang lại khả năng lái tự động hoàn toàn. Họ cũng đồng ý rằng từ năm 2025 trở đi, những chiếc xe thế hệ mới sẽ trở thành một trung tâm giải trí di động khi phim 3D và công nghệ thực tế ảo được đưa vào cabin, và phần mềm cũng sẽ đóng một vai trò lớn hơn trong những trải nghiệm lái xe.
: