Sammanfattning av denna webbsida: Den senaste tidens framsteg inom trådlös kommunikationsteknik och bilindustri har väckt ett stort forskningsintresse inom VANET-området under de senaste åren. Vehicular Network består av fordon-till-fordon (V2V) och fordon-till-infrastruktur (V2I) kommunikation som stöds av trådlös access-teknik såsom IEEE 802.11p. Denna innovation inom trådlös kommunikation har planerats för att förbättra trafiksäkerheten och motortrafikens effektivitet inom en snar framtid genom utvecklingen av intelligenta transportsystem (ITS). Därför samarbetar myndigheter, bilindustrier och akademi starkt genom flera pågående forskningsprojekt för att etablera standarder för VANET. Den typiska uppsättningen VANET-tillämpningar, såsom varning för kollisioner med fordon och spridning av trafikinformation, har gjort VANET till ett intressant område för mobil trådlös kommunikation. Detta dokument ger en översikt över nuvarande forskningstillstånd, utmaningar, möjligheter för VANET samt vägar framåt för att uppnå de efterlängtade ITS. Nyckelord: Vehicular communication, V2V, V2I, ITS, IEEE 802.11p, WAVE, IEEE 1609. Trafikolyckorna har ökat oroväckande, trots införandet av flera innovativa säkerhetsanordningar i fordon, såsom låsningsfria bromssystem (ABS), säkerhetsbälten, krockkuddar, övervakningskameror, elektronisk stabilitetskontroll (ESC). Flera studier har vidhållit att 60 % av de olyckor som inträffar på motorvägar skulle kunna undvikas om varningsmeddelanden lämnades till förarna bara några sekunder före olycksögonblicket [1] [2]. Möjligheten till direkt utbyte av kinematiska data mellan fordon över en ad-hoc-nätmiljö som kallas ett fordonsspecifikt ad-hoc-nätverk (VANET) har i stor utsträckning uppfattas av regeringar, biltillverkningsindustrier och den akademiska världen som ett lovande koncept för framtida förverkligande av intelligenta transportsystem (ITS) och därigenom uppnå säkerhet och effektivitet i våra nästan överfulla motorvägar. VANET är en underklass av MANET där de mobila noderna är fordon. Jämfört med Mobile Ad-Hoc Network (MANET) och andra cellulära system, har kommunikation mellan fordon (IVC) fyra stora fördelar: bred täckningsområde, relativt låg latens på grund av direkt trådlös kommunikation, liten eller ingen effekt problem samt inga serviceavgifter. Under de senaste åren har bilindustrier, akademi och myndigheter börjat sätta mycket gemensamma insatser tillsammans för att förverkliga konceptet fordonskommunikation i stor skala. Vissa ramar är redan utarbetade med den första milstolpen i standardiseringsprocesser som gjorts av US Federal Communications Communication (FCC) [15] antog en ändring av den äldre IEEE trådlösa LAN-standarden som gjorts av en IEEE Task Group (TG). Ändringen betecknas IEEE 802.11p som plattformen för trådlös åtkomst i Vehicular Environment (Wave) som kommer att användas för att möjliggöra trådlös kommunikation mellan rörliga fordon inom ett täckningsavstånd på 1000m i ett fritt utrymme (dvs. motorvägsscenario) och 300m i icke-fritt utrymme (dvs. urbant scenario). Bilda. 1 visar ASTM-godkänd DSRC-standardstruktur för DSRC-länk- och datalänkskikt. Resten av detta dokument är organiserat enligt följande. Avsnitt II ger en kort översikt över VANET. Tillämpning av VANET presenteras i avsnitt III medan de aktuella VANET öppna forskningsutmaningarna och vissa idéer om möjliga lösningar presenteras i avsnitt IV. Slutlig slutsats av detta dokument presenteras i avsnitt V. I VANETs är deltagande fordon utrustade med uppsättning av trådlösa sensorer och On Board Units (OBU) för att möjliggöra trådlös kommunikation mellan fordonen och deras omgivning. Dessa anordningar gör att varje fordon fungerar som paketavsändare, mottagare och router som möjliggör Konceptet att utrusta framtida fordon med uppsättningar trådlösa sensorer, fordonsbaserade enheter, Global Positioning System (GPS) eller Differential Global Positioning System (DGPS) mottagare och nätverksgränssnitt ger en god möjlighet att uppnå intelligenta transportsystem med trådlösa fordon som kan skicka och ta emot kinematiska data på vägen. VANET är den berggrund på vilken fordon kommer att kunna samla in, bearbeta och sprida information både för säkerhetsrelaterade och icke-säkerhetsrelaterade ändamål på våra motorvägar. Omfattande områden med potentiella VANET-tillämpningar har listats och utvärderats av flera forskare genom olika projekt och konsortier. Vanligtvis klassificeras dessa tillämpningar i antingen säkerhetsrelaterade eller icke-säkerhetsrelaterade tillämpningar. Säkerhetsrelaterade VANET-tillämpningar delas in i tre grundläggande kategorier: förarassistans (kooperativt undvikande av kollisioner, vägnavigering och byte av körfält), varningsinformation (arbetsområde och varningsinformation om hastighetsbegränsning) och varning (väghinder, postkrasch och andra livshotande trafiktillståndsvarningar).I fordonskonsortiet för säkerhetskommunikation anges åtta (8) potentiella säkerhetsrelaterade tillämpningar [19]: pre-kraschanalys, kurvhastighet, körfältsbyte, trafiksignalöverträdelse, nödljus för elektronisk broms och kooperativ framåtkollisionsvarning, stoppsignalsrörelse och vänstersvängassistent. Säkerhetsrelaterade meddelanden från dessa tillämpningar kräver normalt direkt kommunikation på grund av deras stränga fördröjningskrav. I händelse av ett plötsligt hårt haveri eller en olycka kommer till exempel de fordon som följer dem som är inblandade i olyckor samt de som är i motsatt riktning att skickas ett meddelande. Större trafiksäkerhetstillämpningar är de primära åtgärder som vidtas för att minska (eller eliminera) sannolikheten för trafikolyckor och dödsfall på våra motorvägar [10] [20-21]. Några av de trafikolyckor som inträffar årligen över hela världen är en följd av kollisioner i korsningar, baklänges, head-on och laterala rörliga fordon. Nödvändiga säkerhetsåtgärder (eller trafikvarningssystem) som krävs för ett effektivt genomförande och införande av dessa trafiksäkerhetstillämpningar med erforderlig användning, kommunikationssätt, minsta sändningsfrekvens och godtagbar latens sammanfattas i tabell II. Dessa aktiva trafiksäkerhetsrelaterade tillämpningar ger stöd till förare genom att tillhandahålla tidskänslig och livräddande trafikinformation som gör det möjligt för förare att undvika kollisioner med andra mobila fordon på väg. Detta uppnås genom ett snabbt och tillförlitligt utbyte av säkerhetsrelaterad kinematisk information mellan fordon genom V2V-kommunikationssystem samt mellan fordon och annan väginfrastruktur genom V2I-kommunikation, som behandlas för att förutsäga trafikolyckor och kollisioner. Denna kinematiska information innehåller fordonets aktuella läge, skärningsposition, hastighet, acceleration och rörelseriktning, för att skapa medvetenhet om förekomsten av andra fordon på vägen. Dessutom är de flesta av dessa livskritiska meddelanden i fordonskommunikationen sändningsorienterade, tidskänsliga, livräddande, säkerhetsrelaterade meddelanden som måste ha en djup penetration över hela nätet och på ett tillförlitligt sätt måste levereras till de avsedda mottagarna inom en kort tid. De icke-säkerhetsrelaterade tillämpningarna av VANET kallas också komforttillämpningar eller kommersiella tillämpningar. Vanligtvis syftar dessa tillämpningar till att förbättra trafikeffektiviteten, passagerarkomforten och kommersiella plattformar när det gäller annonser och elektronisk vägtullinsamling (ETC). Dessa tillämpningar inkluderar tillhandahållande av väderinformation, aktuell trafik och möjligheten att lokalisera olika sevärdheter (PoI) såsom närmaste parkeringsplatser, bensinstationer, köpcentra, hotell, snabbmatsrestauranger, etc. Ägarna till dessa företag kan installera vissa stationära gateways för att överföra marknadsföringsannonser för de mobila kunder som reser via VANET-aktiverade fordon. Det övertygande argumentet för att tillåta komfort och kommersiella VANET-tillämpningar är att distrahera och störa säkerhetsrelaterade tillämpningar och därmed motverka målet att förbättra säkerheten och trafiksäkerheten på våra motorvägar. Följaktligen skulle en möjlig lösning kunna uppnås genom att använda separata fysiska nätverkskanaler för säkerhets- och icke-säkerhetstillämpningar eller genom att använda trafikprioritering där säkerhetsrelaterade meddelanden ges högre prioritet än icke-säkerhetsrelaterade meddelanden. Den viktigaste forskningsutmaningen för VANET är bristen på central kommunikationssamordnare kopplad till all befintlig teknik för trådlös åtkomst som är öronmärkt för VANET-inrättning, genomförande och utbyggnad. En effektiv användning av trådlös kommunikation i fordonsmiljö kräver att vissa inneboende frågor som sträcker sig från teknisk utveckling och spridning till ekonomiska problem måste lösas. Även om VANET är en form av MANET är dess beteende och egenskaper fundamentalt annorlunda. Några av de grundläggande VANET-forskningsutmaningarna som måste hanteras för att uppnå effektiv kommunikation diskuteras kortfattat nedan. Många snabba tekniker och standarder för trådlös access har föreslagits, rekommenderats och övervägts för användning i VANET-anslutning av många forskare [17] [19] (se tabell III ). Några av de tekniker och luftgränssnitt protokoll som kan stödja höghastighetskommunikation i fordonsmiljö som för närvarande övervägs för VANETs inkluderar: 2G- och 2.5G-teknik ger tillförlitlig säkerhet och bred kommunikationstäckning medan 3G- och 4G-teknik som snabbt tar över erbjuder mycket förbättrad kommunikationskapacitet och bandbredd. I USA, Europa och Japan använder redan många projekt inom flottan och telematik olika generationer av cellteknik [17]. Den skenbara höga kostnaden i kombination med den höga latensfrekvensen och den begränsade bandbredden avskräcker dock från att användas som framtida kommunikationsbas för VANET.
I den typiska inställningen av fordonsbaserade ad hoc-nätverk har man fått uppmärksamhet från forskning över hela världen för att ta itu med fordonskollisionsvarningsproblem och frågor om trafikinformationsspridning Ref.
Advances in vehicular ad-hoc networks (VANETs): Challenges and road-map for future development
{'venue': None, 'journal': 'International Journal of Automation and Computing', 'mag_field_of_study': ['Mathematics']}