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20.08.1999 - 

Mobile Computing/Netze, Services und mobile Systeme als Staukiller

Die mobile Gesellschaft fordert der Verkehrstelematik einiges ab

Eine vielversprechende Baustelle des "Mobile Computing" ist die Verkehrstelematik. Zwar kann die Automobilindustrie über respektable Erträge frohlocken, doch dürfen sich die Verkehrsstrategen nicht davor drücken, Lösungen zu finden für das Problem der ständig wachsenden Mobilität und der Blechlawinen, die daraus folgen. Andreas Kreutzer* berichtet über solche Lösungsansätze.

47,6 Millionen Kraftfahrzeuge waren 1996 zugelassen. Zwei Jahre später, 1998, waren es bereits knapp 50 Millionen - Tendenz steigend. Vor diesem Hintergrund verwundert es nicht, daß Verkehrsstrategen intelligente Verkehrsleitsysteme ins Auge fassen, um den Verkehrsfluß zu fördern und auf Dauer, trotz wachsender Fahrzeugzahl, in Gang zu halten. Natürlich gilt ihr Augenmerk nicht nur den Kraftfahrzeugen auf Deutschlands Straßen. Auch andere Verkehrsteilnehmer wie Fahrradfahrer und Fußgänger, dazu Verkehrsmittel auf Schienen, zu Wasser und Luft sollen via Radio, Mobilfunk oder Satellit an den Errungenschaften einer modernen Verkehrstelematik teilhaben. Dabei kristallisiert sich der Mobilfunk immer stärker als adäquates Mittel zur Förderung des Verkehrsflusses heraus.

Das aktuelle Spektrum an Informationen und Diensten, so eifrig sie von der Automobilindustrie, den Diensteanbietern und dem Rundfunk auch vermarktet werden, wird diesen erforderlichen Fluß jedoch kaum realisieren. Mit dem heute vorhandenen Instrumentarium wird mehrheitlich immer noch auf die Verkehrsfolgen reagiert, statt ihnen frühzeitig entgegenzuwirken.

Rund um den Verkehr sind unterschiedliche Informationen verfügbar:

-zur Verkehrssituation: über Verkehrsfunk, RDS-TMC, GSM-Netz oder Satellitenfunk

-über schnelle Notfall- und Pannenhilfe: klassisch über Notrufsäulen oder über das GSM-Netz

-zur Routenauswahl und Zielführung (einschließlich zu freien Parkplätzen, Tankstellen, Hotels und Restaurants):

-über On-board- und Off-board-Navigationssysteme

-zu Fahrplänen und zur Verkehrsmittelreservierung: über das GSM-Netz, in Ansätzen mit Einstieg ins Internet

-zur Kraftfahrzeugferndiagnose: über das GSM-Netz.

Entsprechend werden die Verkehrsteilnehmer in ihren Fahrzeugen mit Kommunikationseinheiten adressiert, etwa Autoradios mit RDS-TMC, Mobilfunk- und Satellitentelefonen, Navigationssystemen mit TMC-Anbindung sowie speziellen Telematik-Endgeräten mit GSM-Netz-Anschluß. Auch letztere Gerätegattung wird bereits in voller Bandbreite angeboten beziehungsweise befindet sich, nach einiger Verzögerung, kurz vor der Markteinführung. So in Form des Telematik Service Kit (ADAC), Gemini GPS 148 (Blaupunkt), Polestar (Peiker Acustic) und Skeye Guide (Skeye). Die Informationsvorarbeit im Hintergrund leisten stationäre Systeme, die die Verkehrslage über Induktionsschleifen, Mikrowellen oder Infrarot erfassen, künftig ergänzt um mobile Systeme, die mittels FCD via GSM-Netz in Kombination mit GPS via Satellit arbeiten.

Vor diesem technologischen und Telematik-Markt-Hintergrund wird derzeit, neben der traditionellen Positionsermittlung mittels GPS, auch die Lokalisierung von Verkehrsteilnehmern via GSM vorangetrieben. Ausdruck findet diese Offensive vornehmlich in zwei Verfahren: UL-TOA und E-OTD. Beim UL-TOA-Verfahren, erstmals vorgestellt durch Ericsson, werden die Laufzeitunterschiede der Funksignale zwischen der mobilen GSM-Einheit, in der Regel ein Handy, und verschiedenen Basisstationen gemessen und dadurch die Koordinaten des Fahrzeugs ermittelt. Dazu veranlaßt die Master-Basisstation, meist die, die dem Fahrzeug am nächsten ist, die mobile GSM-Einheit, Signale an zwei weitere Basisstationen in benachbarten Funkzellen zu senden, ein sogenanntes "erzwungenes Hand-over". Die Ermittlung der Koordinaten übernimmt ein "Mobile Positioning Center". Auf diese Koordinaten kann dann beispielsweise mittels geschütztem Internet-Zugang der Dispatcher einer Spedition zur Optimierung der Logistik zugreifen. Die Meßgenauigkeit liegt bei diesem Verfahren derzeit bei 500 Metern.

Das Verfahren E-OTD, erstmals von den Firmen Nortel, Siemens und Motorola vorgestellt, unterscheidet sich von UL-TOA im wesentlichen nur dadurch, daß die mobile GSM-Einheit im Fahrzeug die Initiative ergreift. Sie fordert die benachbarten Basisstationen zur Sendung eines Referenzsignals auf und leitet anschließend die ermittelten Daten zur Auswertung an das Mobile Positioning Center weiter. Die Meßgenauigkeit liegt hier derzeit bei zirka 100 Metern.

Neue Endgeräte für die neue Mobilfunkära

Für UL-TOA spricht ein bereits verabschiedeter Standard durch ANSI/T1P1, zumindest für den Geltungsbereich USA, und die Tatsache, daß in diesem Verfahren das vorhandene Handy genutzt werden kann. Die höhere Meßgenauigkeit, die laufenden Standardisierungsverhandlungen bei ANSI/T1P1 und die Kooperation mit der ETSI, die diesen Standard dann direkt für den Geltungsbereich Europa übernehmen wird, sprechen für E-OTD, das damit die Nase vorn hat. Der augenblickliche Nachteil, daß dafür neue Handies erforderlich sind, wird vor dem Hintergrund der Entwicklung und Einführung neuer Mobilfunkstandards mit höheren Bandbreiten zunehmend an Bedeutung verlieren. Diese neue Mobilfunk-Ära wird ohnehin neue Endgeräte erfordern.

Dual ist auch die Welt, die dem Verkehrteilnehmer positionsbezogene Verkehrsinformationen über Mobilfunk nahebringt. Die Wettbewerber hier: GATS und WAP, wobei mittlerweile WAP die besseren Marktargumente besitzt. Dazu zählen eine breitere Unterstützung seitens der Telekommunikationsausrüster, allen voran Ericsson, Nokia und Motorola, sowie die Generalität dieses Ansatzes, weil er Web-basiert ist und sich am expandierenden Internet ausrichtet. Die Pluspunkte von GATS: die konsequente Ausrichtung auf die Verkehrstelematik, die längere Reifephase nach knapp vier Jahren Entwicklung und eine fortgeschrittene Standardisierung durch CEN. Immerhin sind zum Wohl eines künftig verbindlichen Darstellungseinsatzes im Markt erste Anzeichen zu erkennen, daß sich beide Verfahren annähern.

Diese Entwicklung wird von den großen Automobilherstellern wie VW, DaimlerChrysler, BMW und Volvo nicht nur beobachtet. Sie beeinflussen sie zudem mit Telematik-Diensteanbietern wie Mannesmann Autocom und Tegaron, einer Tochter der Deutschen Telekom, die maßgeblich an der Entwicklung von GATS mitgewirkt haben. Daneben sind herstellerspezifische Telematikprotokolle wie Tele Aid von DaimlerChrysler und On Star von Opel im Markt zu finden.

Auch die Informationsdarstellung gemäß WAP wurde mittlerweile zur Standardisierung unterbreitet. Mit der Verabschiedung ist im Verlauf des Jahres 2000 zu rechnen. Bis zur nächsten CeBIT wollen erste Anbieter mit WAP-basierenden Telematikdiensten aufwarten. Erste WAP-fähige Mobilfunkgeräte werden bereits offeriert, so von Herstellern wie Nokia und Webraska. Andere Hersteller wollen in Kürze folgen.

So richtig in Fahrt wird die mobilfunkbasierende Verkehrstelematik aber erst mit den Systemen und Diensten der zweiten, HSCSD und GPRS, sowie der dritten Generation, UMTS, kommen. Eröffnet sich den Strategen zudem endlich genügend Bandbreite, Systeme zur Lageerfassung und -beeinflussung zu vernetzen sowie die aus dieser Kombination resultierenden Informationen in einer Verkehrs-Management-Zentrale zusammenzuführen, auszuwerten und dem mobilen Nutzer zuzuleiten. Daraus resultiert die Möglichkeit, den Verkehr künftig intelligent im Sinne einer Verkehrsharmonisierung zu lenken, statt, wie heute, nur auf Verkehrslagen mit entsprechenden Informationen zu reagieren.

Zudem erschließen speziell GPRS (bis zu 15 kbit/s) und im nächsten Schritt UMTS (bis zu 2 Mbit/s) genügend Durchsatz, der eine hochwertige, multimodale Ausgabe erlaubt. Auch die entsprechenden Endgeräte stehen schon fest, sind teils sogar schon erhältlich: persönliche Reiseassistenten (Personal Travel Assistance), Auto-PCs und Head-up-Displays als Projekteinheiten, montiert auf der Frontscheibe des Fahrzeugs. Wie es aussieht, wird GPRS Mitte bis spätestens Ende des kommenden Jahres verfügbar sein. So hat die Telekom-Tochter T-Mobil bei Ericsson vor kurzem einen 500-Millionen-Mark-Auftrag plaziert, um sich mit einem kompletten Set an GPRS-fähigen Systemen auf die neue, durchsatzstärkere Mobilfunk-Ära einzustellen. Mannesmann Mobilfunk will etwa zeitgleich mit einem neuen Gerätepark für sein GPRS-Diensteangebot aufwarten.

Bis die drahtlose Kommunikation und speziell die intelligente Verkehrstelematik durch noch mehr Bandbreite werden profitieren können, dürfte jedoch mehr Zeit vergehen: UMTS mit maximal 384 kbit/s im Fernbereich und 2 Mbit/s im Nahbereich wird in Europa kaum vor 2002 konkrete Gestalt annehmen, auch wenn Testsysteme mit UMTS bereits laufen.

Eines steht außer Frage, unabhängig davon, ob die Verkehrslageerfassung und -steuerung über die zweite oder dritte Mobilfunkgeneration abgewickelt wird: Mindestens eine Million Teilnehmer der mobilen Verkehrslageerfassung müssen es schon sein, sollen die Vorteile eines bundesweiten, intelligenten Verkehrsleitsystems auf den Straßen spürbar sein. Die Endgerätehersteller und große Automobilkonzerne arbeiten daran, die Endgeräte-Preisschwelle für leitwillige Verkehrsteilnehmer deutlich unter die 100-Mark-Grenze zu drücken oder solche Ausgabegeräte sogar als Standardausrüstung aufzunehmen.

Kürzel

ANSI = American National Standardization InstituteCEN = Comité Europén NormalisationE-OTD = Enhanced Observed Time DifferenceETSI = European Telecommunica- tions Standards InstituteFCD = Floating Car DataGATS = Global Automotive Telematics StandardGSM = Global System for Mobile CommunicationGPS = Global Positioning SystemGPRS = General Packet Radio SystemHSCSD = High Speed Circuit Switched DataRDS-TMC = Radio Data System-Traffic Message ChannelT1P1 = Commitee T1 zur Schaffung von Telekommunikationsstandards in den USA (P1 für Wireless/Mobile Services and Systems)UL-TOA = Uplink Time of ArrivalUMTS = Universal Mobile Telecommunications SystemWAP = Wireless Application Protocol

Angeklickt

Einen wesentlichen Anteil am Aufschwung der Verkehrstelematik trägt der anhaltende Boom im Mobilfunkbereich bei. Bereits knapp 20 Millionen deutsche Mobilfunkteilnehmer tummeln sich heute im GSM-Netz. Sie haben damit gleichzeitig, ohne zusätzliche Investitionen, ein einfaches Medium parat, um sich aktiv mit Verkehrsinformationen zu versorgen. Anders ist die Situation mit einem Telematikendgerät: In diesem Fall müßte das Handy zusätzlich mit einer GPS-Empfangseinheit, aktueller Kostenpunkt zirka 1000 Mark, ausgerüstet werden. Der spezielle Vorzug des Mobilfunks, nahezu immer erreichbar zu sein, läßt darüber hinaus die Phantasien der Verkehrsstrategen sprießen. Sie arbeiten darauf hin, auch öffentliche Verkehrsmittel, Fußgänger und Radfahrer in die Verkehrskoordination von oben einzubeziehen.

*Dr. Andreas Kreutzer ist Consultant bei Gera, Hecken & Partner mit Zentrale in Sulzbach bei Frankfurt am Main.Die Management- und Technologieberatung ist derzeit unter anderem für das Projekt "Force/Ecortis" zur europaweiten Einführung von RDS-TMC und den Informationsverbund Berlin-Bonn (IVBB) verantwortlich.