Fahrzeug -Ad -hoc -Netzwerk

Fahrzeug -Ad -hoc -Netzwerke (Vanets) werden durch Anwendung der Prinzipien von erstellt Mobile Ad -hoc -Netzwerke (MANETS) - Die spontane Erstellung eines drahtlosen Netzwerks mobiler Geräte - auf die Domäne der Fahrzeuge.[1] Vanets wurden zuerst erwähnt und eingeführt [2] Im Jahr 2001 unter ""Auto-zu-Auto AD-hoc-Anwendungen für mobile Kommunikation und Netzwerk ", bei denen Netzwerke gebildet und Informationen zwischen Autos weitergeleitet werden können. Es wurde gezeigt Verkehrssicherheit, Navigation und andere Dienstleistungen am Straßenrand. Vanets sind ein wesentlicher Bestandteil der Intelligente Transportsysteme (Its) Framework. Manchmal werden Vanets als intelligente Transportnetzwerke bezeichnet.[3] Sie werden verstanden, dass sie sich zu einem breiteren entwickelt haben. "Internet von Fahrzeugen".[4] Das wird sich voraussichtlich letztendlich zu einem "Internet autonomer Fahrzeuge" entwickeln.[5]

Während Vanets in den frühen 2000er Jahren als bloße Eins-zu-Eins-Anwendung von Manet-Prinzipien angesehen wurde, haben sie sich seitdem zu einem eigenen Forschungsfeld entwickelt. Bis 2015,[6]: 3 Der Begriff Vanet wurde hauptsächlich zum Synonym für den generischen Begriff Kommunikation zwischen Fahrzeugen (IVC), obwohl der Fokus auf dem Aspekt des spontanen Netzwerks bleibt, viel weniger auf die Verwendung von Infrastrukturen wie Straßenseiteneinheiten (RSUs) oder zellulären Netzwerken.

Anwendungen

Vanets unterstützen eine breite Palette von Anwendungen-von einfachen Hop-Informationsverbreitung von z. B. kooperativen Sensibilisierungsnachrichten (CAMS) bis hin zur Verbreitung von Nachrichten über große Entfernungen. Die meisten von Interesse von Interesse an Mobile Ad -hoc -Netzwerke (MANETS) sind von Interesse an Vanets, aber die Details unterscheiden sich.[7] Anstatt sich zufällig zu bewegen, bewegen sich die Fahrzeuge in organisierter Weise dazu, sich organisiert zu bewegen. Die Wechselwirkungen mit Geräten am Straßenrand können ebenfalls ziemlich genau charakterisiert werden. Und schließlich sind die meisten Fahrzeuge in ihrem Bewegungsbereich eingeschränkt, beispielsweise indem sie einer asphaltierten Autobahn gezwungen sind.

Beispielanwendungen von Vanets sind:[6]: 56

  • Elektronische Bremslichter, die einen Fahrer (oder einen erlauben Autonomes Auto oder LKW), um auf Fahrzeuge zu reagieren, die bremsen, obwohl sie möglicherweise verdeckt werden (z. B. durch andere Fahrzeuge).
  • Platooning, was es Fahrzeugen ermöglicht, ein führendes Fahrzeug (bis hin zu einigen Zentimeter) zu folgen, indem es drahtlos Beschleunigungs- und Lenkinformationen erhält und so "Straßenzüge" elektronisch gekoppelt ist.
  • Verkehrsinformationen Systeme, die Vanet-Kommunikation verwenden, um dem Fahrzeug aktuelle Hindernisberichte zu liefern Satellitennavigationssystem[8]
  • Rettungsdienste des Straßenverkehrs[9] - Wo Vanet -Kommunikation, Vanet -Netzwerke und Straßensicherungswarnung und Statusinformationsverbreitung verwendet werden, um Verzögerungen zu reduzieren und die Rettungsvorgänge zu beschleunigen, um das Leben der Verletzten zu retten.
  • Dienste auf der Straße[10] -Es ist auch vorgesehen, dass die zukünftige Transportstraße "Informationsgetrieben" oder "drahtlos fähig" sein würde. Vanets können dazu beitragen, Dienstleistungen (Geschäfte, Tankstellen, Restaurants usw.) an den Fahrer zu werben und sogar Benachrichtigungen über jeden Verkauf zu diesem Moment zu senden.

Technologie

Vanets können jede drahtlose Netzwerktechnologie als Grundlage verwenden. Am bekanntesten sind Kurzstrecken-Radio-Technologien sind Wlan und DSRC. Darüber hinaus zellulären Technologien oder Lte und 5g Kann für Vanets verwendet werden.

Simulationen

Vor der Umsetzung von Vanets auf den Straßen realistisch Computersimulationen von Vanets unter Verwendung einer Kombination aus städtischer Mobilitätsimulation[11] und Netzwerksimulation sind notwendig. Typischerweise Open Source -Simulator ähnlich Sumo[12] (Die Straßenverkehrssimulation übernimmt) wird mit einem Netzwerksimulator ähnlich Tetcos netsim,[13] oder NS-2, um die Leistung von Vanets zu untersuchen. Weitere Simulationen werden auch für die Modellierung von Kommunikationskanal durchgeführt, die die Komplexität des drahtlosen Netzwerks für Vanets erfasst.[14]

Standards

In den USA, in Europa und in Japan findet in den USA, in Europa und in Japan eine große Standardisierung von Vanet -Protokollstapeln statt, die ihrer Dominanz in der entspricht Automobilindustrie.[6]: 5

In den USA baut der IEEE 1609 Wave Wireless Access in Fahrzeugumgebungen Protokollstapel auf IEEE 802.11p WLAN arbeitet auf sieben reservierten Kanälen im 5,9 -GHz -Frequenzband. Der Wellenprotokollstack ist so konzipiert, dass er einen Mehrkanalbetrieb (auch für mit nur einem einzelnen Radio ausgestattete Fahrzeuge), Sicherheit und Leichtgewicht bietet Anwendungsschicht Protokolle. Innerhalb der IEEE Communications SocietyEs gibt einen technischen Unterausschuss für Fahrzeugnetzwerke und Telematikanwendungen (VNTA). Die Charta dieses Komitees besteht darin, technische Aktivitäten im Bereich von Fahrzeugnetzwerken, V2V, V2R und V2I-Kommunikation, Standards, Kommunikations-fähige Straße und Fahrzeugsicherheit, Echtzeit aktiv zu fördern Verkehrsüberwachung, Intersection Management Technologies, Zukunft Telematik Anwendungen und ES IST-basierte Dienstleistungen.

Funkfrequenzen

In den USA werden die Systeme eine Region der 5,9 -GHz -Band verwenden, die vom Kongress der Vereinigten Staaten aufgehoben wurde, die nicht lizenzierte Frequenz, die auch von verwendet wird W-lan. Der US-amerikanische V2V-Standard, allgemein bekannt als Welle ("drahtloser Zugang für Fahrzeugumgebungen"), baut auf der unteren Ebene auf IEEE 802.11p Standard, bereits 2004.

Die Entscheidung der Europäischen Kommission 2008/671/EG harmoniert die Verwendung des 5 875-5 905 MHz Frequenzbandes für die Transportsicherheit seiner Anwendungen.[15] In Europa ist V2V als ETSI standardisiert, es,[16] ein Standard auch basierend auf IEEE 802.11p. C-its, kooperatives, ist auch ein Begriff, der in der EU-Richtlinienausbildung verwendet wird und eng mit seinem G5 und V2V verbunden ist.

V2V ist auch als Vanet (Fahrzeug -Ad -hoc -Netzwerk) bekannt. Es ist eine Variation von Manet (Mobiles Ad -hoc -Netzwerk)) mit dem Schwerpunkt ist der Knoten das Fahrzeug. Im Jahr 2001 wurde es in einer Veröffentlichung erwähnt[17] dass Ad -hoc -Netzwerke von Autos und solchen Netzwerken gebildet werden können V2x (Fahrzeug zu alles). Im Laufe der Jahre gab es in diesem Bereich beträchtliche Forschungen und Projekte, die Vanets für eine Vielzahl von Bewerbungen anwenden, von Sicherheit bis hin zu Navigation und Strafverfolgungsbehörden.

1999 hat die US-amerikanische Federal Communications Commission (FCC) 75 MHz im Spektrum von 5,850-5,925 GHz für intelligente Verkehrssysteme bereitgestellt.

Konflikt um Spektrum

Ab 2016 ist V2V durch Kabelfernseher und andere Technologieunternehmen bedroht, die einen großen Teil des derzeit dafür vorbehaltenen Radiopropions wegnehmen und diese Frequenzen für den Hochgeschwindigkeits-Internetdienst nutzen möchten. Der derzeitige Anteil des V2V an Spektrum wurde 1999 von der Regierung aufgehoben. Die Autoindustrie versucht, alles zu behalten, was sie sagen kann, dass sie das Spektrum für V2V dringend benötigt. Die Federal Communications Commission hat die Seite der Technologieunternehmen mit dem National Traffic Safety Board über die Position der Autoindustrie geführt. Internetdienstanbieter, die das Spektrum wünschen, dass selbstfahrende Autos V2V ausführlich nutzen. Die Autoindustrie sagte, sie sei bereit, das Spektrum zu teilen, wenn der V2V -Dienst nicht verlangsamt oder gestört wird. Die FCC plant, mehrere Sharing -Programme zu testen.[18]

Forschung

Die Forschung in Vanets begann bereits 2000 an Universitäten und Forschungslabors, nachdem er sich von Forschern entwickelt hatte, die an drahtlosen Ad -hoc -Netzwerken arbeiteten. Viele haben an Medienzugriffsprotokollen, Routing, Warnnachrichtenverbreitung und Vanet -Anwendungsszenarien gearbeitet. V2V ist derzeit in aktiver Entwicklung durch General Motors, was das System 2006 mit Cadillac -Fahrzeugen demonstrierte. Andere Autohersteller, die an V2V arbeiten Toyota,[19] BMW, Daimler, Honda, Audi, Volvo und das Auto-zu-Auto-Kommunikationskonsortium.[20]

Verordnung

Seitdem die Verkehrsministerium der Vereinigten Staaten (USDOT) hat mit einer Reihe von Stakeholdern zusammengearbeitet V2x. Im Jahr 2012 wurde ein Projekt vor der Einführung durchgeführt Ann Arbor, Michigan. 2800 Fahrzeuge, die Autos, Motorräder, Busse und HGV verschiedener Marken abdecken, nahmen mit Geräten von verschiedenen Herstellern teil.[21] Die US -amerikanische National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) sah diesen Modelleinsatz als Beweis dafür, dass die Verkehrssicherheit verbessert werden kann und dass die Wellenstandard -Technologie interoperabel war. Im August 2014 veröffentlichte die NHTSA einen Bericht, in dem die Argumente zur Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Technologie technisch als Bereitstellung erwiesen wurde.[22] Im April 2014 wurde berichtet, dass die US -Aufsichtsbehörden kurz vor der Genehmigung von V2V -Standards für den US -amerikanischen Markt standen.[23] Am 20. August 2014 veröffentlichte die NHTSA eine Voraussetzung für die vorgeschlagene Regelung (ANPRM) im Bundesregister.[24] argumentieren, dass die Sicherheitsvorteile von V2x Die Kommunikation konnte nur erreicht werden, wenn ein wesentlicher Teil der Fahrzeugflotte ausgestattet wäre. Aufgrund des mangelnden unmittelbaren Nutzens für frühe Anwender schlug die NHTSA eine obligatorische Einführung vor. Am 25. Juni 2015 hielt das US -Repräsentantenhaus eine Anhörung zu dieser Angelegenheit ab, in der die NHTSA sowie andere Stakeholder den Fall für den Fall argumentierten V2x.[25]

In der EU die Richtlinie 2010/40/EU[26] wurde im Jahr 2010 übernommen. Es soll sicherstellen, dass seine Anwendungen interoperabel sind und über nationale Grenzen hinweg operieren können. Es definiert Prioritätsbereiche für die sekundäre Gesetzgebung, die V2X abdecken und die Technologien benötigen, um ausgereift zu sein. Im Jahr 2014 begann die Branchen-Interessengruppe der Europäischen Kommission "C-ITS-Einsatzplattform" an einem regulatorischen Rahmen für V2X in der EU zu arbeiten.[27] Es identifizierte wichtige Ansätze für eine EU-weite V2X-Sicherheits-öffentliche Schlüsselinfrastruktur (PKI) und den Datenschutz sowie die Erleichterung eines Minderungsstandards[28] Um Funkstörungen zwischen ITS-G5-basierten V2X- und CEN-DSRC-basierten Straßenladesystemen zu verhindern. Die Europäische Kommission erkannte ihren G5 als anfängliche Kommunikationstechnologie in ihrem 5G-Aktionsplan an[29] und das dazugehörige Erläuterungsdokument,[30] Um eine Kommunikationsumgebung zu bilden, die aus seiner G5 und der zellulären Kommunikation besteht, wie sie von EU-Mitgliedstaaten vorgesehen sind.[31] Auf der EU- oder EU-Mitgliedstaatsebene vorhanden existieren verschiedene Projekte vor dem Einsatz, wie Scoop@F, den Testfeld Telematik, das digitale Testbed Autobahn, die Rotterdam-Vienna seinen Korridor, Nordic Way, Compass4D oder C-Roads.[32] Weitere Projekte werden vorbereitet.

Vanet in städtischen Szenarien

Während der Verwendung von Vanet in städtischen Szenarien einige Aspekte gibt, die wichtig sind. Der erste ist die Analyse der Leerlaufzeit[33] und die Auswahl eines Routing -Protokolls, das die Spezifikationen unseres Netzwerks erfüllt.[34] Das andere ist es, die Download -Zeit für Daten zu minimieren, indem Sie die richtige Netzwerkarchitektur auswählen, nachdem das urbane Szenario analysiert wurde, in dem wir es implementieren möchten.[35]

Siehe auch

Verweise

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Weitere Lektüre

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Externe Links