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IKT im Umfeld ElektromobilitätChancen und Anforderungen

Uli Möhlmann, Director LTE Automotive E2E SolutionBranchen im Dialog – “Elektromobilität – welche Qualifikationen sind in Zukunft gefordert

21. Juli 2011, Wirtschaftsrathaus Nürnberg


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Inhalt

• IKT im Auto – eCar Architektur Chance

• LTE - Connected Car – eCar von Anfang an verbunden mit der Cloud

• Car2Car – eCar und Sicherheit („Safety“)

• Elektromobilität und SmartGrid – die Energiespeicher Armada

• Neue Services - Neue Märkte – Passende Qualifikationen


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IKT im Auto

eCar Architektur Chance


Mehr Software (im) Wagen

Informations- und Kommunikationstechnik (IKT) als Motor der Elektromobilität der Zukunft

http://www.fortiss.org

Ergebnisse des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderten Verbundvorhabens „eCar- IKT-Systemarchitektur für Elektromobilität“


Mehr Software (im) WagenInformations- und Kommunikationstechnik (IKT) als Motor der Elektromobilität der Zukunft

Quelle: http://www.fortiss.org


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Long Term Evolution

- Connected Car –eCar von Anfang an verbunden mit der

Cloud


LTE – Long Term EvolutionOne World Wide Cellular Radio Standard

Data RatesCat 3 UE – 100 / 50 Mbps - Cat 4 UE – 150 / 50 Mbps - Cat 5 UE – 300 / 75 Mbps@ 20 MHz Channels and MIMO – LTE Advanced beyond 1Gbps

LatencyLow for data transfer, handover and connection setup timebecause of an optimized radio access and simplified network architecture (“data/IP only”)

Inter-operation with GSM/EDGE, UMTS/HSPA, CDMA, etc.

Velocityup to 350 Km/h or 500 km/h depending on the frequency bandperfect for automotive up to high speed train

Cell size radius< 10 m femto and pico cells up to > 100 km macro cellssupports capacity in dense urban as well as nation wide coverage


LTE – Long Term EvolutionOne World Wide Cellular Radio Standard

Frequency Bands in Germany (Source BNA)

2G/3G Mobile Communication in Germany – „we are used to …“

GSM/EDGE coverage (900 MHz) UMTS/HSPA coverage (2100MHz)

mobile voice every where ..... mobile broadband data in metropolitan areas

Source: Vodafone


LTE – Long Term EvolutionMobile Broadband Data Every Where ...

LTE 800 Roll-Out in Germany As of July 5th, 2011

~ 3000 cells needed for nation wide coverage

LTE 1800 Source LTEmobile.de

„Am 1. Juli startete das erste Telekom LTE 1800-Stadtnetz in Köln bald schon könnte die zweite Stadt folgen,München“

LTE 2600 Source LTEmobile.de

„Vodafone startet in Düsseldorf und Krefeld, betriebsbereit in der 2. Jahreshälfte 2011“

Source LTEmobile.de


Homebase of the LTE Connected Car

800MHz EDD and 2600MHz

10MHz Channel bandwith, 2x2 MIMO

Data Rates (on application layer)

- Stationary 60Mbps @ 10MHz

- (above 100Mbps @ 20MHz)

- 50km/h and 120km/h, no MIMO,

within the cell min 15, max 32 Mbps,

typical 20-25Mbps,

at cell edge above 4 Mbps

Latency (roundtrip end user to application

and return) min 18ms

Hand Over Interruption time

45 – 50ms

Alcatel- Lucent LTE Over The Air test network in Stuttgart-Zuffenhausen

Independent End-to-End LTE Test System for earlylive connectivity and application performance andfeature validation in a urban, suburban and ruralenvironment incl. A81 Autobahn


LTE Connected Car... a „Smartphone“ on Wheels

http://www.ngconnect.org/


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Car2CareCar und Sicherheit

(„Safety“)

Wireless InCar AccessPersonal devices connectivity

Smartphones, Tablets

Backhaul

Modem

Vehicle Platform (Engines, Brakes, ...) M2M Safety and more Apps ...

Head UnitDriver Apps

Navigation, etc

Driver

Passengers

pWLAN IEEE 802.11p

Mobile Broadband Data connectivityM2M: reliable & secure connectivity

Automotive Connectivity - Car2Car and into the Cloud


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Car2Car and Car2X

Connectivity a combination of pWLAN (802.11p)

and Cellular Network (LTE)

Infotainment ... Connected Navigation ... all kind of M2M Communicationup to Collision Avoidance

CoCarXForschungsinitiative AKTIV

... LTE provides a powerful basis for

Car2Car and Car2Infrastructure

Communication

Forschungsprojekt „Cooperative Cars

Extended“ (CoCarX) Abschluss 25.05.2011

... stellt sich die Frage, wer deren Aufbau finanzieren soll. Schließlich ist in vielen Kassen das

Geld so knapp, dass selbst die winterlichen Schäden am Asphalt nur notdürftig geflickt werden. Und wenn es um Subventionen geht, stehen Car-X-Projekte im Wettbewerb zur Elektromobilität ...

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Elektromobilitätund

Smart Grid

die EnergiespeicherArmada

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POTENTIALE DER ELEKTROMOBILITÄT

DAS AUTO ALS VIRTUELLES SPEICHERMEDIUM

• Bereitstellung von Regelleistung

Privathaushalte

Fahrzeugflotte

Anreizsysteme für (Ent-)Lade Szenarien (Werbemaßnahmen)

Dynamische induktive Ladung in Wind- oder Solarparknähe

Batteriewechselstationen als lokale Energiepuffer (Better Place)

• Bewegliche Speicher

Ladeprognosen aufgeschlüsselt für Verteilnetz Bereiche

Örtliche kurzfristige Energieversorgung Micro Grid Szenario

Kommunikationsbedarf überall !

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ZUKUNFTSMODELL

© Univ. of Stuttgart, 2010Institute for Energy Transmission and HV Technology

Überwachung Netzzustand• Sensordatenerfassung• Steuerung der Netzelemente• Prognoseerstellung• Islanding

Dynamische TarifeMetriken:• Netzzustand• Angebot und Nachfrage• Werbemaßnahmen• Verkehrsleitung

Parkplatz mit Ladepunkten• Leistungsreserve• Tarifabhängiges Laden• Ladeplanung

Lokaler Speicher• Energiereserve• Gesteuertes Laden• Nutzung der lokalen EE

Datenzugriff überall und jederzeit• Akkustatus• Aktuelle Tarife• Lokalisierungsfunktionen• Heimautomatisierung

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Neue Services undNeue Märkte

erfordern

PassendeQualifikationen


AutomotiveIT und Kommunikation

Energiewirtschaft

Betrieb

und

Service

Entwicklung

und

Konstruktion

Forschung

Produktion

Interdisziplinär und Kooperationen


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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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