در شبکه بین خودرویی vanet ارتباطات به چه نحوی است؟

معرفی شبکه بین خودرویی – vanet چیست؟ چه ویژگی و کاربردی دارد؟

در این مقاله قصد داریم در مورد شبکه بین خودرویی (vanet) صحبت کنیم. اینکه مزایا و معایب این شبکه چیست و در چه زمینه هایی از این شبکه ها بیشتر استفاده می شود و ویژگی آن‌ها چیست. با مطالعه این بخش دید کلی در مورد شبکه های بین خودرویی پیدا خواهید کرد و شاید برای بیشتر سوالات خود جواب پیدا کنید پس با ما همراه باشید.

مقدمه

دلیل نیاز به شبکه های بین خودرویی این است که امروزه با افزایش تعداد خودروها و ترافیک جاده‌اي، میزان تصادفات افزایش پیدا کرده است. علت عمده تصادفات هم، وجود خطاهاي اطلاعاتی است. حالا این یعنی چی؟ یعنی اینکه راننده به علت اینکه اطلاعات ضروري را دریافت نکرده و یا دیر دریافت کرده، نمی‌تواند عکس العمل مناسبی براي جلوگیري از تصادف انجام دهد.

اگر بتوان سطح اطلاعات راننده از محیط اطراف را گسترش داد تحول شگرفی در ایمنی حمل و نقل به وجود می‌آید. این کار از طریق مبادله اطلاعات با استفاده از تجهیزات خاصی امکان دارد که اطلاعات را بسیار سریعتر به راننده می‌رساند و راننده می تواند عکس العمل مناسب را در زمان مناسب نشان ‌دهد. برای اینکار نیازمند شبکه‌ی بین خودرویی با الگوریتم‌های مسیریابی مناسب هستیم تا این اطلاعات را ردوبدل کنند.

شبکه‌های بین خودرویی، شبکه‌هایی هستند که بطور خودکار سازماندهی می‌شوند و قادر به برقراری ارتباط بدون ساختار را دارند. در ادامه به ساختار این شبکه و معماری و اجزای آن خواهیم پرداخت پس تا آخر مقاله با ما همراه باشید.

معماری شبکه های بین خودرویی‌ vanet

در شبکه بین خودرویی از یک سری تجهیزات استفاده شده است. اجزای اصلی سیستم شامل AU، OBU،RSU می باشد:

• RSU: میزبان برنامه کاربردی هست که مسئول فراهم سازی سرویس ها بوده و بر روی دکل های کنار جاده ای قرار داده می شود.
• OBU: وسیله ای است که بر روی خودرو نصب می شود و برای تبادل اطلاعات با RSU ها و یا دیگر OBU ها استفاده می شود.
• AU : وسیله ای است که در خودرو جاسازی شده از برنامه های ارائه شده با استفاده از قابلیت های ارتباطی OBU استفاده می کند. از طریق OBU می تواند با اینترنت در ارتباط باشد. تفاوت بین AU و OBU یک تفاوت منطقی است.

البته توجه داشته باشید که ارتباطات بین خودرها و ارتباط بین خودرو و ساختار از طریق یه میانجی به نام WAVE صورت می گیرد و اطلاعات در دست رانندگان قرار می گیرد.

در شبکه بین خودرویی vanet ارتباطات به چه نحوی است؟

ارتباطات بین خودرو ها و RSU ها و ساختار زیربنا‌ها در 3 محدوده انجام می‌گیرد:

• محدوده داخل خودرویی: شامل OBU و AU . ارتباط بی سیم یا سیمی که AU وOBU می‌توانند در یک وسیله واحد باشند.
• محدوده Ad-hoc: شامل خودروهای مجهز به OBU و ایستگاه‌های RSU کنار جاده‌ای است.
• محدوده زیر بنایی : که یک دکل می تواند به شبکه های زیر بنایی یا اینترنت وصل شود و اجازه دهد که OBU بدین وسیله بتواند با شبکه زیر بنایی در ارتباط باشد و به مثابه آن AU هم میتواند با هر میزبان اینترنتی در ارتباط باشد.

در شبکه‌های بین خودرویی، خودروها می‌توانند به دو صورت باهم ارتباط داشته باشند: ارتباط بین خودرو با خودرو (V2V) و همچنین ارتباط بین خودرو و RSU کنار جاده ای (V2I) داریم.

ویژگی های شبکه بین خودرویی vanet

• پویایی قابل پیش‌بینی: گره‌ها در جهات مختلف و به دلیل تبعیت از قوانین جاده و توپولوژی‌های جاده‌ای به صورت تصادفی حرکت می کنند.
• فراهم کردن رانندگی امن: این امر با بالا بردن راحتی مسافرین و ترافیک موثر حاصل می‌شود.
• نداشتن محدودیت انرژی: چون خودرو‌ها از باطری‌هایی با عمرطولانی استفاده می‌کنند. محدودیت انرژی در شبکه VANET مطرح نیست.
• داشتن تغییرات سریع در توپولوژی شبکه: سرعت زیاد درحرکت گره‌ها موجب تغییر در توپولوژی آنها می‌شود و همچنین رانندگان براساس پیغام‌های دریافتی تغیییر مسیر می‌دهند که این امر موجب تغییر در توپولوژی می‌شود.
• داشتن شبکه با مقیاس بالا: این مقیاس می‌تواند در مناطق بخصوصی از شهر مثلا مرکز شهر زیاد شود.
• قابلیت محاسباتی بالا : خودرو‌ها می‌توانند مجهز به حسگر‌ها یا دستگاه‌های محاسبه‌گر باشند، از قبیل GPS که باعث افزایش قابلیت محاسباتی گره شده و داشتن یک ارتباط بی‌سیم قابل اطمینانی را فراهم می‌کند.

انواع مسیر یابی در شبکه های بین خودرویی

در vanet برای برقراری ارتباط بین خودروها و تشکیل شبکه بین خودرویی نیاز به استفاده از پروتکل‌های مسیریابی وجود دارد که البته این پروتکل‌ها به دلیل ماهیت متحرک شبکه‌های خودرویی لازم است که پروتکل‌‌های مبتنی بر موقعیت باشند، همچنین دارای ویژگی‌هایی باشند که بسته‌های داده را به موقع به مقصد برسانند.

ارتباط موجود در شبکه ­های بین خودرویی شامل دو نوع ارتباط است. بین خودرویی و بین خودرو وساختار. تعدادی از این پروتکل های مسیریابی شامل AODV ،DSR ،GSR ، GyTAR،E-GyTAR، GPSR و… می باشند. که از این بین، برای پروتکل AODV یک پاورپوینت جامع تهیه و تدوین شده است که از طریق لینک زیر می توانید این پاورپوینت را تهیه کنید.

کاربردهای شبکه بین خودرویی vanet

• چراغ های ترمز الکترونیکی :که به یک راننده (یا یک ماشین یا کامیون) اجازه می‌دهد تا به ترمز خودروها واکنش نشان دهد، حتی اگر شفاف نباشد.
• platooning:که به وسایل نقلیه اجازه می دهد تا از نزدیک (تا چند اینچ) با دریافت اطلاعات شتاب و فرمان به صورت بی سیم، یک وسیله نقلیه پیشرو را دنبال کنند.
• سیستم های اطلاعات ترافیک: که از ارتباطات VANET برای ارائه گزارش های لحظه ای موانع به سیستم ناوبری ماهواره ای خودرو استفاده می کنند.
• خدمات اضطراری حمل و نقل جاده ای: که در آن از ارتباطات VANET برای هشدار ایمنی جاده و انتشار اطلاعات وضعیت برای کاهش تأخیرها و تسریع عملیات نجات اضطراری برای نجات جان مجروحان استفاده می شود.

سخن آخر شبکه بین خودرویی vanet

شبکه های بین خودرویی در واقع کاربردی ازشبکه‌های موردی متحرک هستند که پتانسیل ایجاد امنیت در جاده‌ها و راحتی مسافرین را دارا بوده و از لحاظ معماری ساخت، خصوصیات و کاربرد‌ها متفاوت از شبکه‌های موردی می‌باشند.

یکی از چالش‌های مهم مطرح شده در مورد شبکه های نقلیه موضوع مسیریابی به همراه داشتن بیشترین زمان اتصال بین خودرو‌ها در این شبکه‌ها است. پروتکل‌های مسیریابی مبتنی بر موقعیت که بیشتر بر پایه مسیریابی حریصانه استوار هستند از بین بقیه پروتکل‌ها برای شبکه‌های متحرک مناسبتر می‌باشند.

با این حال همانطور که بالاتر نیز به ویژگی ها و کاربردهای این شبکه اشاره شد قابل درک هست که امروزه در دنیای مدرن شبکه های بین خودرویی  نقش به سزایی دارند. در پایان برای ارائه کلاسی یک پاورپوینت جامع برای شبکه بین خودرویی تهیه وتدوین شده است که از طریق لینک زیر می توانید این پاورپوینت را تهیه نمایید.

اگر بازخوردی درباره این مطلب دارید یا پرسشی دارید که بدون پاسخ مانده است، آن را از طریق بخش نظرات مطرح کنید.

منبع:پروگرام استور