V2X: le sfide del Vehicle to Everything per l'Automotive

V2X, nel mondo Automotive, potrebbe sembrare una sigla come tante. In realtà è la pietra miliare su cui si fonda il concetto di “auto connessa”. Vehicle-to-X, anche conosciuta come Vehicle to Everything, è una tecnologia che definisce il passaggio di informazioni dall’auto a qualsiasi elemento che influisce sul suo comportamento.

Lo standard V2X rappresenta la totalità delle funzioni, ma nel particolare si differenzia in quattro sotto categorie in base alla tipologia di entità connessa con il veicolo:

1. V2I – Vehicle to Infrastructure
   Rappresenta la connessione del veicolo con un elemento presente lungo il percorso, quindi facente parte dell’infrastruttura stradale.

2. V2V – Vehicle to Vehicle
   Comprende le trasmissioni tra veicolo e veicolo. Permette di scambiare informazioni tra auto presenti a determinate distanze, per evitare ad esempio potenziali pericoli dovuti a scontri ravvicinati.

3. V2N – Vehicle to Network
   È una delle funzioni più utilizzate dalle auto moderne. Si tratta infatti delle comunicazioni broadcast o unicast tra il veicolo e un’infrastruttura di rete a banda larga e a bassa latenza.  Questo standard serve per trasmettere la presenza di traffico più o meno intenso, incidenti, tratti chiusi che prevedono deviazioni e molto altro.

4. V2P – Vehicle to Pedestrian
   Riguarda la comunicazione tra un veicolo e un pedone o un gruppo di persone. Può essere utile per informare il passante dell’avvicinarsi di un’auto che rappresenta un pericolo.

Quale vettore di trasmissione per V2X?

Quando si parla di standard di trasmissione, entra sempre in campo la sfida della compatibilità. Il V2X Vehicle to Everything non fa eccezione. Il problema è stabilire quale sia il vettore comune da utilizzare affinché le informazioni possano essere elaborate e comprese da tutti i veicoli. In questo caso abbiamo principalmente due attori: Wi-Fi e rete mobile, che a loro volta vengono sfruttati da altrettanti standard comunicativi V2X, vale a dire DSRC e C-V2X.

Wi-fi o rete mobile

DSRC è l’acronimo di Dedicated Short Range Communications. Impiega IEEE 802.11p che può essere definita una costola derivata da Wi-Fi IEEE 802.11. C-V2X, vale a dire Cellular Vehicle to V2X Vehicle to Everything, sfrutta la tecnologia integrata nelle SIM mobile. Questi due standard non sono però compatibili tra loro. I produttori di auto dovranno quindi trovarsi d’accordo su quale utilizzare.

Complice la sempre più vasta copertura del 5G, le aziende stanno puntando di più su C-V2X a discapito di DSRC. La possibilità di sfruttare un’infrastruttura mobile capillarizzata, consente senza dubbio di risparmiare anche sui costi di produzione, nonché di limitare il più possibile il problema della compatibilità.

Mai dimenticare la privacy

Approfondendo la tipologia di dati che viene trasmessa da un sistema V2X Vehicle to Everything, non facciamo fatica ad accorgerci quanto il tema del rispetto della privacy sia importante. Il flusso di informazioni è infatti continuo e dettagliato. Da una sua analisi, è quindi possibile scoprire con precisione chirurgica movimenti e attività del veicolo e del suo conducente.

V2X sfrutta due tipologie di messaggi di sicurezza:

1. CAM (Cooperative Awareness Messages),

2. DENM (Decentralised Environmental Notification Message) o BSM (Basic Safety Message).

Quest’ultimo viene usato negli USA, mentre i primi due in UE.

I CAM lavorano su una lunghezza d’onda che va da 1 a 10Hz e sono trasmessi continuamente. Rilevano soprattutto i dati sulla cinematica e l’analisi strutturale del veicolo.

I DENM vengono inoltrati solo in caso di emergenza come un incedente e contengono il necessario per la geolocalizzazione.

Vehicle to Everything: sicurezza al centro del mirino

La privacy va di pari passo con la cyber-security. Se da un lato il pericolo riguarda i dati sensibili, dall’altro c’è il problema della sicurezza. Non siamo di fronte a un computer, ma seduti in un veicolo che sfrutta determinati messaggi per garantire la nostra incolumità. Supponiamo che un potenziale attaccante sia in grado di inoculare informazioni false al sistema V2X. Le implicazioni sono enormi ed è quindi fondamentale proteggere lo standard di trasmissione in modo più che affidabile.

La sfida è duplice: trovare uno standard sufficientemente robusto che non vada però a inficiare sulla reattività del sistema. La maggior parte dei protocolli di sicurezza del V2X utilizza un algoritmo di firma digitale a curva ellittica, che però si dimostra talvolta troppo oneroso in termini di gestione del flusso dati. Secondo recenti studi, la soluzione potrebbe essere un nuovo protocollo che sfrutta una catena hash di chiavi con un codice di autenticazione dei messaggi. In base ai dati, questo ridurrebbe il carico in termini di comunicazione ed elaborazione rispettivamente di 6 e 100 volte rispetto agli standard attuali.