Araç geçici ağı - Vehicular ad hoc network

Araç geçici ağlar (VANETLER) prensipleri uygulanarak oluşturulur mobil ad hoc ağlar (MANET'ler) - mobil cihazlardan oluşan bir kablosuz ağın kendiliğinden yaratılması - araçların etki alanına.[1] VANET'ler ilk kez bahsedildi ve tanıtıldı [2] 2001'de "altındaarabadan arabaya Ağların oluşturulabildiği ve bilgilerin otomobiller arasında aktarılabildiği geçici mobil iletişim ve ağ "uygulamaları. Araçtan araca ve araçtan yol kenarına iletişim mimarilerinin VANET'lerde bir arada bulunacağı gösterildi. yol güvenliği, navigasyon ve diğer yol kenarı hizmetleri. VANET'ler, akıllı ulaşım sistemleri (ITS) çerçevesi. Bazen VANET'ler Akıllı Ulaşım Ağları olarak anılır[3]

2000'lerin başında, VANET'ler MANET ilkelerinin sadece bire bir uygulaması olarak görülürken, o zamandan beri kendi başlarına bir araştırma alanına dönüştüler. 2015'e kadar,[4](s3) VANET terimi çoğunlukla daha genel bir terimle eşanlamlı hale geldi araçlar arası iletişim (IVC), odak noktası kendiliğinden ağ oluşturma yönünde kalmaya devam etse de, Yol Kenarı Birimleri (RSU'lar) veya hücresel ağlar gibi altyapı kullanımı çok daha az.

Başvurular

VANET'ler çok çeşitli uygulamaları destekler - örneğin, işbirlikçi farkındalık mesajlarının (CAM'ler) basit bir sekmeli bilgi yayılımından çok uzak mesafelerde mesajların çok sekmeli yayılmasına kadar. mobil ad hoc ağlar (MANET'ler) VANET'lerle ilgilenir, ancak ayrıntılar farklıdır.[5] Rastgele hareket etmek yerine, araçlar düzenli bir şekilde hareket etme eğilimindedir. Yol kenarı ekipmanı ile etkileşimler de aynı şekilde oldukça doğru bir şekilde karakterize edilebilir. Ve son olarak, çoğu aracın hareket aralığı, örneğin asfalt bir otoyolu takip etmekle sınırlandırılarak kısıtlanır.

VANET'lerin örnek uygulamaları şunlardır:[4](s56)

  • Elektronik fren lambaları, bir sürücüye (veya bir otonom araba veya kamyon), engelli olsalar bile (örneğin diğer araçlar tarafından) kırılan araçlara tepki vermek için.
  • Müfreze, araçların hızlanma ve direksiyon bilgilerini kablosuz olarak alarak önde gelen bir aracı yakından (birkaç inç kadar) takip etmesine ve böylece elektronik olarak bağlı "yol trenleri" oluşturmasına olanak tanıyor.
  • Trafik bilgisi sistemleri, VANET iletişimini kullanarak bir aracın en güncel engel raporlarını uydu seyir sistemi[6]
  • Karayolu Taşımacılığı Acil Servisler[7] - Yaralıların hayatını kurtarmak için gecikmeleri azaltmak ve acil kurtarma operasyonlarını hızlandırmak için VANET iletişimlerinin, VANET ağlarının ve yol güvenliği uyarısının ve durum bilgisinin yayılmasının kullanıldığı yerlerde.
  • Yolda Hizmetler[8] - aynı zamanda gelecekteki ulaşım otoyolunun "bilgi güdümlü" veya "kablosuz olarak etkinleştirilmiş" olacağı da öngörülüyor. VANET'ler sürücüye hizmetlerin (mağazalar, benzin istasyonları, restoranlar vb.) Reklamının yapılmasına yardımcı olabilir ve hatta o anda devam eden herhangi bir satışla ilgili bildirimler gönderebilir.

Teknoloji

VANET'ler herhangi bir kablosuz ağ teknolojisini temel olarak kullanabilir. En önemlileri kısa menzilli radyo teknolojileridir[4](s118) sevmek WLAN (her ikisi de standart Wifi veya ZigBee ). Ayrıca hücresel teknolojiler veya LTE VANET'ler için kullanılabilir. Bu kablosuz ağ için en son teknoloji görünür ışık iletişimi [VLC] (Kızılötesi iletim ve alım).

Simülasyonlar

VANET'lerin yollarda uygulanmasından önce, gerçekçi bilgisayar simülasyonları Kentsel Mobilite simülasyonunun bir kombinasyonunu kullanan VANET'lerin Ağ simülasyonu gereklidir. Tipik olarak açık kaynak simülatörü gibi SUMO[9] (yol trafik simülasyonunu yöneten), aşağıdaki gibi bir ağ simülatörü ile birleştirilir: TETCOS NetSim[10]veya NS-2, VANET'lerin performansını incelemek için.

Standartlar

VANET protokol yığınlarının ana standardizasyonu ABD'de, Avrupa'da ve Japonya'da gerçekleşiyor ve Otomotiv endüstrisi.[4](s5)

ABD'de, Araç Ortamlarında IEEE 1609 WAVE Kablosuz Erişim protokol yığını, IEEE 802.11p 5,9 GHz frekans bandında yedi ayrılmış kanalda çalışan WLAN. WAVE protokol yığını, çok kanallı çalışma (yalnızca tek bir telsizle donatılmış araçlar için bile), güvenlik ve hafiflik sağlamak için tasarlanmıştır. uygulama katmanı protokoller. IEEE İletişim Topluluğu Araç Ağları ve Telematik Uygulamaları (VNTA) üzerine bir Teknik Alt Komite var. Bu komitenin tüzüğü, araç ağları, V2V, V2R ve V2I iletişimi, standartlar, iletişim destekli yol ve araç güvenliği, gerçek zamanlı alanlardaki teknik faaliyetleri aktif olarak teşvik etmektir. trafik izleme, kavşak yönetimi teknolojileri, gelecek telematik uygulamalar ve ONUN temelli hizmetler.

Radyo frekansları

ABD'de, sistemler Amerika Birleşik Devletleri Kongresi tarafından bir kenara bırakılan 5,9 GHz bandının bir bölgesini kullanacak, lisanssız frekansı da Wifi. Yaygın olarak WAVE ("Araç Ortamları için Kablosuz Erişim") olarak bilinen ABD V2V standardı, daha düşük düzey IEEE 802.11p standart, 2004 gibi erken bir tarihte.

Avrupa Komisyonu Kararı 2008/671 / EC, ulaşım güvenliği ITS uygulamaları için 5875-5 905 MHz frekans bandının kullanımını uyumlu hale getirir.[11] Avrupa'da V2V, ETSI ITS olarak standartlaştırılmıştır,[12] ayrıca temel alan bir standart IEEE 802.11p. C-ITS, kooperatif ITS, aynı zamanda, ITS-G5 ve V2V ile yakından bağlantılı, AB politika yapımında kullanılan bir terimdir.

V2V, VANET olarak da bilinir (araç geçici ağı ). MANET'in bir varyasyonudur (Mobil geçici ağ ), şimdi düğümün araç olduğu vurgulanmaktadır. 2001 yılında bir yayında bahsedildi[13] özel ağlar arabalar tarafından oluşturulabilir ve bu tür ağlar kör noktaların üstesinden gelmeye, kazaları önlemeye vb. yardımcı olabilir. Altyapı da bu tür sistemlere katılır ve daha sonra V2X (araçtan her şeye). Yıllar geçtikçe, bu alanda önemli araştırma ve projeler yapıldı, VANET'leri güvenlik navigasyonundan kanun yaptırımına kadar çeşitli uygulamalar için uyguladı.

1999'da ABD Federal İletişim Komisyonu (FCC), akıllı ulaşım sistemleri için 5,850-5,925 GHz spektrumunda 75 MHz ayırdı.

Spektrum üzerinde çatışma

V2V, 2016 itibarıyla kablolu televizyon ve şu anda kendisi için ayrılmış radyo spektrumunun büyük bir bölümünü almak ve bu frekansları yüksek hızlı internet hizmeti için kullanmak isteyen diğer teknoloji firmaları tarafından tehdit altında. V2V'nin mevcut spektrum payı, 1999 yılında hükümet tarafından bir kenara bırakıldı. Otomobil endüstrisi, V2V spektrumuna umutsuzca ihtiyaç duyduğunu söyleyebileceği her şeyi korumaya çalışıyor. Federal İletişim Komisyonu, otomobil endüstrisinin konumunu destekleyen Ulusal Trafik Güvenliği Kurulu ile teknoloji şirketlerinin yanında yer aldı. Spektrumu isteyen İnternet servis sağlayıcıları, sürücüsüz arabaların V2V'yi kapsamlı şekilde gereksiz hale getireceğini iddia ediyor. Otomobil endüstrisi, V2V hizmetinin yavaşlamaması veya kesintiye uğramaması durumunda yelpazeyi paylaşmaya istekli olduğunu söyledi; FCC birkaç paylaşım planını test etmeyi planlamaktadır.[14]

Araştırma

VANET'lerdeki araştırmalar, kablosuz ad hoc ağlar üzerinde çalışan araştırmacılardan gelişerek, üniversitelerde ve araştırma laboratuvarlarında 2000'li yılların başlarında başladı. Birçoğu medya erişim protokolleri, yönlendirme, uyarı mesajı yayma ve VANET uygulama senaryoları üzerinde çalıştı. V2V şu anda tarafından aktif olarak geliştiriliyor Genel motorlar, 2006 yılında Cadillac araçlarını kullanarak sistemi gösteren. V2V üzerinde çalışan diğer otomobil üreticileri arasında Toyota,[15] BMW, Daimler, Honda, Audi, Volvo ve Arabadan Arabaya iletişim konsorsiyumu.[16]

Yönetmelik

O zamandan beri Amerika Birleşik Devletleri Ulaştırma Bakanlığı (USDOT) bir dizi paydaşla birlikte çalışıyor V2X. 2012'de bir dağıtım öncesi proje uygulandı Ann Arbor Michigan. Farklı markaların arabaları, motosikletleri, otobüsleri ve ağır vasıtalarını kapsayan 2800 araç, farklı üreticilerin ekipmanlarını kullanarak yarışmaya katıldı.[17] ABD Ulusal Karayolu Trafik Güvenliği İdaresi (NHTSA), bu model dağıtımını yol güvenliğinin iyileştirilebileceğinin ve WAVE standart teknolojisinin birlikte çalışabilir olduğunun kanıtı olarak gördü. Ağustos 2014'te NHTSA, araçtan araca teknolojinin konuşlandırmaya hazır olduğunun teknik olarak kanıtlandığını savunan bir rapor yayınladı.[18] Nisan 2014'te ABD düzenleyicilerinin ABD pazarı için V2V standartlarını onaylamaya yakın olduğu bildirildi.[19] 20 Ağustos 2014 tarihinde NHTSA, Federal Sicil'de bir Ön Bildirim Önerisi (ANPRM) yayınladı,[20] güvenlik faydalarının savunulması V2X İletişim ancak araç filosunun önemli bir kısmının donatılmasıyla sağlanabilirdi. Erken benimseyenler için anında fayda sağlanamaması nedeniyle, NHTSA zorunlu bir giriş önerdi. 25 Haziran 2015 tarihinde ABD Temsilciler Meclisi konuyla ilgili bir duruşma düzenledi ve burada yine NHTSA ve diğer paydaşlar davayı tartıştılar. V2X.[21]

AB'de ITS Direktifi 2010/40 / EU[22] 2010 yılında kabul edilmiştir. ITS uygulamalarının birlikte çalışabilir olmasını ve ulusal sınırların ötesinde çalışabilmesini sağlamayı amaçlamaktadır, V2X'i kapsayan ve teknolojilerin olgunlaşmasını gerektiren ikincil mevzuat için öncelikli alanları tanımlar. 2014 yılında Avrupa Komisyonu'nun sektör paydaşı "C-ITS Dağıtım Platformu", AB'de V2X için bir düzenleyici çerçeve üzerinde çalışmaya başladı.[23] AB çapında bir V2X güvenlik Açık Anahtar altyapısına (PKI) ve veri korumaya yönelik temel yaklaşımları belirlemenin yanı sıra bir azaltma standardını kolaylaştırdı[24] ITS-G5 tabanlı V2X ve CEN DSRC tabanlı yol şarj sistemleri arasındaki radyo parazitini önlemek için. Avrupa Komisyonu, ITS-G5'i 5G Eylem Planında ilk iletişim teknolojisi olarak kabul etti[25] ve beraberindeki açıklayıcı belge,[26] AB Üye Devletleri tarafından öngörülen ITS-G5 ve hücresel iletişimden oluşan bir iletişim ortamı oluşturmak.[27] SCOOP @ F, Testfeld Telematik, dijital test yatağı Autobahn, Rotterdam-Vienna ITS Corridor, Nordic Way, COMPASS4D veya C-ROADS gibi AB veya AB Üye Devleti düzeyinde çeşitli dağıtım öncesi projeler mevcuttur.[28] Diğer projeler hazırlık aşamasındadır.

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Morteza Mohammadi Zanjireh; Hadi Larijani (Mayıs 2015). WSN'ler için Merkezi ve Dağıtılmış Kümeleme Yönlendirme Algoritmaları Üzerine Bir Araştırma. IEEE 81. Araç Teknolojisi Konferansı. Glasgow, İskoçya. doi:10.1109 / VTCSpring.2015.7145650.
  2. ^ Toh, Chai K. (2001-12-03). Ad Hoc Mobil Kablosuz Ağlar: Protokoller ve Sistemler, Prentice Hall, 2001. ISBN  9780132442046.
  3. ^ "Akıllı Ulaşım Ağlarında Araştırma Zorlukları, IFIP Keynote, 2008".
  4. ^ a b c d Sommer, Christoph; Dressler, Falko (Aralık 2014). Araç Ağı Oluşturma. Cambridge University Press. ISBN  9781107046719.
  5. ^ "MANET ve VANET Ortamının Karşılaştırmalı bir çalışması". Bilgisayar Dergisi. 2 (7). Temmuz 2010. Alındı 28 Ekim 2013.
  6. ^ "Oyun Teorisi ve Bulanık Mantık Kontrolü kullanarak VANET'te Engel Yönetimi". ACEEE International Journal on Computing. 4 (1). Haziran 2013. Alındı 30 Ağustos 2013.
  7. ^ "Araç İletişim Ağlarına Dayalı Geleceğin Akıllı Ulaşım Sistemlerinde Acil Servisler - F. Martinez, C. Toh, Juan Carlos, ve diğerleri, IEEE Akıllı Ulaşım Sistemleri, Cilt 2 No 2, 2010". doi:10.1109 / MITS.2010.938166. S2CID  206470694. Alıntı dergisi gerektirir | günlük = (Yardım)
  8. ^ "MANET Tabanlı Akıllı Ulaşım Sistemleri için Gelecek Uygulama Senaryoları - C. Toh, IEEE Gelecek Nesil İletişim ve Ağ Oluşturma, 2007". doi:10.1109 / FGCN.2007.131. S2CID  15369285. Alıntı dergisi gerektirir | günlük = (Yardım)
  9. ^ "İndirmeler - Kentsel Mobilite Simülasyonu". SUMO. 2018-08-20. Alındı 2018-08-20.
  10. ^ Tetcos. "NetSim Akademik". NetSim-Network Simülatörü ve Emülatörü. Alındı 2018-08-20.CS1 bakimi: ref = harv (bağlantı)
  11. ^ "Akıllı Ulaşım Sistemlerinin (ITS) güvenlikle ilgili uygulamaları için 5875-5 905 MHz frekans bandında radyo spektrumunun uyumlu kullanımına ilişkin 2008/671 / EC sayılı Komisyon Kararı" (http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A32008D0671 )
  12. ^ EN 302 663 Akıllı Ulaşım Sistemleri (ITS); 5 GHz frekans bandında çalışan Akıllı Taşıma Sistemleri için erişim katmanı spesifikasyonu (http://www.etsi.org/deliver/etsi_en/302600_302699/302663/01.02.00_20/en_302663v010200a.pdf )
  13. ^ Chai K Toh (2001). Ad Hoc Mobil Kablosuz Ağlar: Protokoller ve Sistemler. Pearson Education. ISBN  9780132442046.
  14. ^ [1]
  15. ^ CORPORATION., TOYOTA MOTOR. "Toyota, Araç-Altyapı İşbirliği Sistemlerini 2015'te Yeni Modellere Taşıyacak | TOYOTA Küresel Haber Odası". newsroom.toyota.co.jp. Alındı 2016-06-01.
  16. ^ "Araba 2 Araba - İletişim Konsorsiyumu: Teknik Yaklaşım". www.car-to-car.org. Alındı 2016-06-01.
  17. ^ Güvenlik Pilotu Modeli Dağıtım Teknik Bilgi Sayfası (http://www.safercar.gov/staticfiles/safercar/connected/Technical_Fact_Sheet-Model_Deployment.pdf )
  18. ^ NHTSA: Araçtan Araca İletişim: V2V Teknolojisinin Uygulama için Hazırlığı (http://www.nhtsa.gov/staticfiles/rulemaking/pdf/V2V/Readiness-of-V2V-Technology-for-Application-812014.pdf )
  19. ^ "Araçlar Yakında Birbirleriyle Konuşabilir". VOA. Alındı 2016-06-01.
  20. ^ Federal Motorlu Araç Güvenlik Standartları: Araçtan Araca (V2V) İletişim, Belge No. NHTSA – 2014–0022 (http://www.nhtsa.gov/staticfiles/rulemaking/pdf/V2V/V2V-ANPRM_081514.pdf )
  21. ^ Temsilciler Meclisinde Duruşma (Protokol) (https://energycommerce.house.gov/hearings-and-votes/hearings/vehicle-vehicle-communications-and-connected-roadways-future )
  22. ^ [1] Karayolu taşımacılığı alanında Akıllı Ulaşım Sistemlerinin konuşlandırılması ve diğer ulaşım modları ile arayüzler için çerçeve hakkındaki 2010/40 / EU Direktifi (http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/ALL/?uri=CELEX%3A32010L0040 )
  23. ^ [2] C-ITS Dağıtım Platformu - Nihai Rapor, Ocak 2016 (http://ec.europa.eu/transport/themes/its/doc/c-its-platform-final-report-january-2016.pdf )
  24. ^ [3] Akıllı Ulaşım Sistemleri (ITS); Avrupa CEN Özel Kısa Menzilli İletişim (CEN DSRC) ekipmanı ile 5 GHz frekans aralığında (ITS) çalışan Akıllı Ulaşım Sistemleri (ITS) arasındaki paraziti önlemek için azaltma tekniklerihttp://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/102700_102799/102792/01.02.01_60/ts_102792v010201p.pdf )
  25. ^ [4] Avrupa için 5G: Bir Eylem Planı - COM (2016) 588, dipnot 29 (http://ec.europa.eu/newsroom/dae/document.cfm?doc_id=17131 )
  26. ^ 5G Küresel Gelişmeler - SWD (2016) 306, sayfa 9 (http://ec.europa.eu/newsroom/dae/document.cfm?doc_id=17132 )
  27. ^ Amsterdam Deklarasyonu - Bağlantılı ve otonom sürüş alanında işbirliği (https://english.eu2016.nl/binaries/eu2016-en/documents/publications/2016/04/14/declaration-of-amsterdam/2016-04-08-declaration-of-amsterdam-final-format-3. pdf )
  28. ^ C-YOLLARI için bakınız: Avrupa Tesisi Bağlanıyor - Taşımacılık 2015 Teklif Çağrısı - Proje Seçimi Teklifi, sayfa 119-127 (https://ec.europa.eu/inea/sites/inea/files/20160712_cef_tran_brochure_web.pdf )

daha fazla okuma

Dış bağlantılar