Fremtidens mobilnett er her: Slik fjernstyres bilen over Telenors 5G-nett!
NTNU-studentene bygget om en fjernstyrt bil til å kjøre over 5G-nettet – for å vise hvordan vi i fremtiden kan styre fly og biler fra hvor som helst i verden, i sanntid.
Bachelor-studentene Lars Markus Lerdahl, Aksel Digre Søbstad, Karsten Sedal Slagstad og Jon Ola Landgraff ved NTNU i Trondheim har det siste året viet livene sine til radiostyrte biler.
Men prosjektet har vært alt annet enn bare lek: Ved å utstyre bilen med 5G, har de kunnet droppe den tradisjonelle fjernkontrollen – og heller styre bilen med ratt og pedal over videolink, i sanntid.
Se video lenger ned i artikkelen!
– Bilen kunne like gjerne stått i Tyskland. Så lenge både sjåfør og bil er koblet til 5G, kan den styres fra hvor som helst, forteller Jon, som har jobbet med styringssystemene.
– Helt nødvendig med 5G
Han understreker at det nye 5G-nettet er helt nødvendig for å få det til. Studentene har nemlig også prøvd å styre bilen over 4G. Og selv om det gamle nettet er raskt det også, er det ikke stabilt nok.
– 4G er verken raskt eller stabilt nok til at styringen skal kunne foregå i sanntid. Og det er jo en viktig forutsetning når vi snakker om høye hastigheter og mye uforutsett som kan skje.
– Kort fortalt er 5G mer stabilt, har kortere forsinkelsestid og større båndbredde. Alt dette er helt avgjørende for det vi prøver å få til her – og alt det 5G-nettet skal kunne brukes til i årene fremover.
Det sier seg selv hvorfor et ultraraskt nett er viktig: Bruker videosignalet for lang tid fra bil til sjåfør, som i tillegg skal rekke å styre bilen unna et hinder … så krasjer den.
Jon forteller at det faktisk ikke er 5G-nettverket som er flaskehalsen, men konvertering av videostrømmen som sendes fra bilen – som forøvrig er nødt til å ta en svipptur innom Oslo på veien.
Svært lav forsinkelse er nøkkelen til suksess
Enn så lenge er dagens 5G-nett nemlig basert på noe av grunnteknologien i det eksisterende 4G-nettet – det er derfor studentenes videosignal må via Oslo. Men i løpet av de neste få årene vil dette endres, slik at signalet kan sendes direkte mellom bil og sjåfør.
– Å sende et videosignal til Oslo og tilbake til Trondheim tar kun 25 millisekunder, mens konverteringen som foregår i bilen tar 50 millisekunder. Uansett er det mer enn god nok tid til at sjåføren rekker å henge med i svingene.
Mange forbinder 5G med den vanvittige hastigheten, men ifølge Jon er det den lave forsinkelsen som er avgjørende – altså tiden det tar å sende og motta et signal.
– Nettet er nødt til å være responsivt for at man skal kunne styre bilen i sanntid. Hadde vi jobbet lengre med prosjektet skulle vi klart å minske forsinkelsestiden ytteligere.
Se hvordan det gikk da radiobilen ble kjørt over Telenors 5G-nett:
En forsmak på fremtiden
Når 5G-nettet nå bygges ut i høyt tempo, vil det åpne mange nye dører for norsk industri. Akkurat dette prosjektet er et samarbeid mellom Telenor Research, Yara og NTNU, og kom i stand fordi Yara ønsket å teste fjernstyring over 5G – parallelt med at de bygger ut smarte havner og automatisering av skip, kraner og containertrucker på Herøya.
På sikt kan nær sagt hva som helst fjernstyres fra hvor som helst i verden, i sanntid – enten vi snakker om biler, båter eller til og med fly.
– Vi har kjørt bilen fra Tyholttårnet til Gløshaugen og manøvrert mellom biler og mennesker, og det går helt fint. Å oppskalere teknologien til å fungere med ekte biler er i teorien ikke en stor utfordring, forklarer Jon.
Samtidig vil den ekstreme kapasiteten i 5G-nettet gi oss store fordeler på privaten: Er du for eksempel glad i online-gaming, vil du aldri mer kunne skylde på nettet om du bommer på et skudd i et spill. Og er dere mange som prater sammen over video, vil praten flyte på et helt nytt nivå, uten hakking.
Slik fungerer det
Når vi spør om hvordan teknologien egentlig fungerer, advarer Jon om at det naturligvis er i overkant teknisk for de fleste.
– Signalene fra rattet og pedalene går inn i en Raspberry Pi – en bitte liten og billig datamaskin på studentenes kontor som omformer signalet og sender det til bilen. Derfra går signalet til nærmeste basestasjon. Signalet sendes til Oslo og tilbake til en annen Raspberry Pi som er montert på bilen.
Fra den lille maskinen går signalet til en mikrokontroller som tar imot signalet, prosesserer det og omgjør det til styringssignaler som bilen forstår. Videostrømmen fra bilen omformateres og sendes til basestasjonen, så til Oslo og deretter tilbake igjen til Raspberry Pi hos piloten. Der omformateres signalet igjen slik at piloten kan se det på en skjerm. Alt skjer på 125 millisekunder.
Studentene har 3D-printet de fleste delene på bilen som teknikken er montert på. Alt sammen på kun tre måneder.