Komunikacja radiowa w kolejnictwie dziś i w przyszłości
Komunikacja bezprzewodowa stosowana obecnie w infrastrukturze kolei nie podlega żadnym standardom dotyczącym działania, brak jej przepustowości i niezawodności, jakiej wymagałoby stosowanie w połączeniach na dużą skalę. Na rynku są dostępne tak zwane rozwiązania „ogólnego przeznaczenia”, które nie były projektowane specjalnie z myślą o kolejnictwie. Przygotowywano je z myślą o sztywnej architekturze, która w niczym nie przypomina mobilnych ze swojej natury systemów kolejowych. Aby sprostać wymaganiom technologicznym, operatorzy kolejowi muszą wdrażać telekomunikację szerokopasmową umożliwiającą korzystanie z szeregu różnych technologii. Jednak poszczególne systemy (na przykład Wi-Fi, GSM-R, satelitarne, 3G i 4G) często różnią się między sobą tak znacznie, że logistyka łącznego ich wdrożenia przyprawia operatorów kolejowych i osoby odpowiedzialne za infrastrukturę o przysłowiowy ból głowy. Finansowany ze środków UE projekt FAST-TRACKS ma na celu opracowanie innowacyjnego i opłacalnego systemu telekomunikacji, który stanowiłby odpowiedź na problemy, z jakimi muszą mierzyć się operatorzy kolejowi chcący przeprowadzić połączenie systemów Wi-Fi. Zakłada się, że wynik prac zdoła wypełnić niszę w infrastrukturze kolejowej telekomunikacji radiowej. W ich efekcie ma powstać reprogramowalny system radiowy, który oferowałby jednoczesną obsługę różnych standardów Wi-Fi, komórkowych i LTE.
Przełom w rozwiązaniach o sztywnej architekturze
Pasquale Donadio, kierownik projektu FAST-TRACKS, mówi: „Uruchomiliśmy ten projekt, mając jasno sprecyzowany cel – opracowanie przełomowego węzła telekomunikacyjnego, który wypełniłby niszę technologiczną, oferując najnowsze rozwiązania, oraz oczywiście udostępnienie go do użytku komercyjnego”. Prace nad projektem FAST-TRACKS doprowadziły do zaprojektowania modułowego, wielofunkcyjnego i wielozakresowego aparatu radiowego. Zespół zaprojektował system tak, by można było z jego pomocą korzystać z sieci Wi-Fi oraz LTE. Dzięki temu może on stanowić niezawodne połączenie między pozostającymi w ruchu pojazdami a stacjonarnymi stacjami. Taki projekt sprawia, że osoby odpowiedzialne za łączność na kolei będą mogły zapewnić dłuższy czas pracy sprzętu, któremu nie będzie już grozić zestarzenie się. Możliwość wielokrotnego programowania radia sprawia, że w przyszłości, nawet po wprowadzeniu nowych usług oraz systemów nowej generacji, będzie nadal można korzystać z tego samego sprzętu.
Od projektu do testów
Badacze pracowali w systemie projekt–wdrożenie–integracja–testy. Starali się poznać naturę niszy występującej w obecnej technologii i odpowiedzieć na pytanie, jakie rozwiązanie okazałoby się w jej przypadku najbardziej przyszłościowe. Następnie opracowali pierwszy prototyp, który łączył w sobie wiele podsystemów, i wreszcie przetestowali podstawowe funkcje systemu. Zespół zademonstrował zalety sytemu FAST-TRACKS, montując go w terenie, dzięki czemu można było przekonać się, jak rozwiązanie to sprawdzi się w faktycznych warunkach pracy. Donadio mówi: „Montaż na linii testowej metra Mediolan-Forlanini to tylko jedna z instalacji przeprowadzonych i udokumentowanych na materiale wideo, który udostępniliśmy na platformach społecznościowych”. Twórcy projektu FAST-TRACKS zgłosili dwa innowacyjne patenty, które zostały zaakceptowane we Włoszech, przyjęte w Europie, a w Stanach Zjednoczonych i Hongkongu mają status oczekujących. Następnie badacze zebrali zespół młodych inżynierów z doświadczeniem w dziedzinach sprzętu telekomunikacyjnego oraz tworzenia oprogramowania.
Badanie rynku
Zespół FAST-TRACKS przeszedł do etapu wprowadzania zintegrowanego systemu telekomunikacji na rynek. W tym celu przeanalizowano wartość, jaką projekt wnosi na rynek, aby opracować dla niego odpowiednią siatkę cenową. Następnie opracowano tak zwaną „kartę atutową”, którą wykorzystano do wejścia na rynek i zaprezentowania systemu potencjalnym nabywcom. W przyszłości zespół FAST-TRACKS chce zająć się opracowaniem technologii telekomunikacyjnych odpowiednich do stosowania we współczesnych i przyszłych systemach kolejowych, w tym w szybkich pociągach, takich jak Hyperloop.
Słowa kluczowe
FAST-TRACKS, kolej, telekomunikacja radiowa, Wi-Fi, LTE, 5G, reprogramowalny system radiowy, pociągi
