Intégration de la détection et de la communication : ISAC Cas d’usage 21 à 26

Ce document est issu de la TR 22.827 et à pour objectif de résumer les cas d’usages

Résumé du cas d’utilisation 5.21 : Diffusion continue et transparente pour XR (Extended Reality)

Description :
La réalité étendue (XR) est un cas d’utilisation important pour la 5G Il est crucial de maintenir en permanence une connexion sans fil de haute qualité pour XR. Il est particulièrement important de prévoir et de s’adapter rapidement aux changements du canal sans fil, notamment dans les bandes millimétriques qui sont très sensibles aux changements d’environnement, tels que les blocages, les mouvements de l’utilisateur ou les rotations.

Pour s’adapter rapidement aux changements du canal sans fil, il est nécessaire de comprendre la dynamique du canal sans fil, qui dépend de la connaissance de l’environnement, y compris la localisation de l’émetteur et du récepteur, la géométrie des bâtiments, les objets en mouvement, la localisation et le matériau des obstacles, etc.

Fonctionnement :

  • Les dispositifs XR (par exemple, les téléphones 5G, les casques AR/VR) et les entités tierces qui prennent en charge la 5G utilisent également des capteurs non-3GPP, tels que les capteurs RF, les unités de mesure inertielle (IMU), les caméras RGB et les capteurs de position.
  • Un service de « Carte RF de détection » peut collecter des informations de détection provenant de capteurs 3GPP et non-3GPP, traiter ces données et fournir des résultats de détection pour mieux comprendre l’environnement et anticiper les impacts sur les performances de communication.

Performance requise pour le cas d’utilisation :

Critère de performance Valeur requise
Latence aller-retour maximale ≤ 10 ms
Taux de rafraîchissement ≤ 1 s
Niveau de confiance ≥ 95 %

 

Résumé du cas d’utilisation 5.22 : Détection des UAV, véhicules et piétons à proximité des équipements du réseau intelligent (Smart Grid)

Description :
Dans le cadre des opérations de transformation d’énergie, des risques de sécurité existent, comme la photographie non autorisée, les attaques par UAV ou les chocs électriques lorsqu’un intrus s’approche des équipements critiques.

Une fois qu’un intrus est détecté à une distance inférieure à la valeur de sécurité définie par l’opérateur du Smart Grid, le système 5G envoie une alerte pour déclencher une intervention.

Performance requise pour le cas d’utilisation :

Critère de performance Valeur requise
Niveau de confiance ≥ 95 %
Précision de l’estimation de positionnement horizontal ≤ 0.7 m
Précision de l’estimation de la vitesse horizontale UAV : ≤ 25 m/s / Piéton : ≤ 1.5 m/s / Véhicule : ≤ 15 m/s
Latence maximale du service de détection ≤ 5000 ms
Taux de rafraîchissement ≥ 10 Hz (toutes les 0.1 s)
Taux de détection manquée ≤ 5 %
Taux de fausse alarme ≤ 5 %

Ces performances garantissent une surveillance continue et précise des intrusions et des mouvements autour des équipements du réseau intelligent, renforçant la sécurité des infrastructures critiques.

 

Résumé du cas d’utilisation 5.23 : Évitement de collision des AMR dans les usines intelligentes

Description :
Les robots mobiles autonomes (AMR) sont de plus en plus utilisés dans de nombreuses opérations logistiques, notamment dans la fabrication, l’entreposage, les terminaux et les hôpitaux. Contrairement aux véhicules guidés automatisés (AGV) qui suivent des itinéraires prédéfinis, les AMR peuvent se déplacer de manière autonome et ajuster leur route en fonction des demandes des utilisateurs, offrant ainsi une plus grande flexibilité et une plus grande mobilité. Cependant, le champ de détection d’un AMR est limité et il peut ne pas détecter à temps l’apparition soudaine de personnes ou d’autres machines dans son environnement, ce qui pose des défis pour assurer la sécurité de sa conduite.

Les stations de base 5G peuvent être déployées dans une usine non seulement pour fournir des capacités de communication, mais aussi pour détecter l’environnement autour des AMR, comme la présence d’obstacles ou de personnes sur leur trajectoire. Les données de détection sont analysées par le réseau 5G pour fournir des informations en temps réel aux AMR afin d’améliorer leur efficacité et leur sécurité de conduite.

Performance requise pour le cas d’utilisation :

Critère de performance Valeur requise
Niveau de confiance ≥ 99 %
Précision de l’estimation du positionnement horizontal ≤ 1 m
Précision de l’estimation de la vitesse horizontale 1 m/s
Résolution de détection 1 m
Latence maximale du service de détection ≤ 500 ms
Taux de rafraîchissement 0,05 s
Taux de détection manquée ≤ 5 %

 

Résumé du cas d’utilisation 5.24 : Surveillance des activités sportives avec itinérance

Description :
L’application de surveillance des activités sportives utilise des signaux sans fil plutôt que des caméras ou des dispositifs portables pour surveiller les exercices physiques d’une personne tout en préservant la confidentialité.. Par exemple, pendant des exercices tels que des abdominaux ou des pompes, l’application de surveillance sportive détecte les gestes corporels et fournit des retours, tels que le comptage du nombre d’exercices effectués et le calcul des calories dépensées.

Performance requise pour le cas d’utilisation :

Critère de performance Valeur requise
Niveau de confiance ≥ 95 %
Précision du taux de mouvement humain 0.05 Hz (3 fois/minute pour les abdominaux)
Précision de l’estimation du positionnement 0.07 Hz (4 fois/minute pour les pompes)
Latence maximale du service de détection ≤ 60 s
Taux de rafraîchissement ≤ 60 s

 

Résumé du cas d’utilisation 5.25 : Expérience immersive basée sur la détection

Description :
Ce cas d’utilisation exploite la technologie de détection basée sur les signaux 5G pour créer une expérience audio et lumineuse immersive dans un environnement domestique. Les signaux sans fil 5G sont utilisés pour détecter la position d’un utilisateur, même lorsque celui-ci ne porte pas d’équipement utilisateur (UE). Grâce à cette détection, un système de home cinéma composé de haut-parleurs intelligents et de lumières intelligentes peut ajuster l’audio et l’éclairage en fonction de la position de l’utilisateur pour offrir une expérience personnalisée.

Fonctionnement :

  • Les haut-parleurs intelligents et les lumières sont distribués dans la pièce et sont capables de communiquer entre eux pour ajuster l’environnement audio et lumineux.
  • Un écran intelligent (utilisé comme nœud de détection) effectue une opération de détection pour suivre la position de l’utilisateur dans la pièce.
  • En utilisant les résultats de la détection, le système ajuste le champ audio et l’éclairage en fonction de la position et des mouvements de l’utilisateur.

Performance requise pour le cas d’utilisation :

Critère de performance Valeur requise
Niveau de confiance ≥ 95 %
Précision de l’estimation du positionnement horizontal ≤ 0.5 m
Précision de l’estimation du positionnement vertical ≤ 0.5 m
Précision de l’estimation de la vitesse horizontale ≤ 0.1 m/s
Résolution de la détection ≤ 0.5 m
Latence maximale du service de détection ≤ 250 ms
Taux de rafraîchissement ≤ 0.25 s
Taux de détection manquée ≤ 5 %
Taux de fausse alarme ≤ 5 %

Résumé du cas d’utilisation 5.26 : Détection précise pour la manœuvre et la navigation automobile

Description :
8 millions de véhicules autonomes ou semi-autonomes seront en circulation en 2025. La détection sans fil NR (New Radio) aidera à la manœuvre et à la navigation des véhicules, notamment dans des scénarios où les capteurs montés sur une seule voiture ne suffisent pas à prendre des décisions sûres et fiables (par exemple, éviter une collision ou détecter des piétons).

Dans ce cas d’utilisation, la détection NR est utilisée pour assister la prise de décision des véhicules autonomes.

Performance requise pour le cas d’utilisation :

Critère de performance Valeur requise
Niveau de confiance ≥ 99 %
Précision de l’estimation du positionnement horizontal ≤ 1 m
Précision de l’estimation de la vitesse horizontale ≤ 0.1 m/s
Résolution de la détection ≤ 1 m
Latence maximale du service de détection ≤ 100 ms
Taux de rafraîchissement ≤ 0.05 s
Taux de détection manquée ≤ 1 %
Taux de fausse alarme ≤ 1 %

 

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