Τα Vehicular Αd-Ηoc Networks (VANETs) είναι ένα είδος ασύρματου δικτύου που επιτρέπει την επικοινωνία μεταξύ οχημάτων. Διαφέρει αρκετά από τα απλά δίκτυα wireless που έχουμε για παράδειγμα στο σπίτι, λόγω του ότι η τοπολογία τον κόμβων (οχημάτων στη συγκεκριμένη περίπτωση) αλλάζει διαρκώς κάνοντας ένα τέτοιο δίκτυο πρόκληση στην κατασκευή του.
Τι μπορεί να προσφέρει ένα σύστημα το όποιο βασίζεται πάνω σε μια τέτοια τεχνολογία (VANET);
-Μεγαλύτερη ασφάλεια κατά την οδήγηση.
-Ενημερωτικά μηνύματα από κάποιο κέντρο διαχείρισης οδικού δικτυού (και όχι μόνο).
-Καλύτερη σχεδίαση δρομολογίου προς έναν προορισμό.
-Άλλα: Ίντερνετ στο αυτοκίνητο, μηνύματα χρηστών από αυτοκίνητο σε αυτοκίνητο, αυτόματη πληρωμή διοδίων κ.λπ.
Στην Ελλάδα δυστυχώς δεν έχουν ακουστεί πολλά για τέτοια συστήματα και είναι μια εικόνα επιστημονικής φαντασίας. Σε χώρες όμως όπως στη Γερμάνια, μεγάλες βιομηχανίες, όπως και κρατικοί οργανισμοί επιδοτούν τέτοιες έρευνες για την παραγωγή ενός τέτοιου συστήματος και για να βρουν κάποια στάνταρ ώστε να μπορέσουν και άλλα συστήματα να αναπτυχθούνε πάνω σε αυτά.
Πώς λειτουργούν αυτά τα συστήματα:
Προτού μπούμε στο θέμα του πως μπορούν να βοηθήσουν αυτά τα συστήματα, να δούμε λίγο τη δομή τους.
Ποιά είναι τα είδη επικοινωνίας:
-Άμεση ανταλλαγή/προώθηση μηνυμάτων από ένα όχημα σε ένα άλλο.
-Επικοινωνία μεταξύ οχημάτων και Road Side Units (RSUs).
Ποιά είναι τα μέσα επικοινωνίας:
-Wireless IEEE 802.11p.
-Τεχνολογία 2G/3G.
-Συνδυασμός και των δυο παραπάνω.
Τί είδη προώθησης έχουμε:
-Single hop: Σε αυτή την περίπτωση η επικοινωνία είναι άμεση από έναν κόμβο (όχημα ή οδική μονάδα) του δικτύου με κάποιον άλλο σε μια απόσταση περίπου 200 μέτρα.
-Multi hop: Εδω έχούμε το φαινόμενο κατανομής ενός μηνύματος διαμέσου κόμβων έως ότου φτάσει στον τελικό προορισμό. Με άλλα λόγια, ο κάθε κόμβος λειτουργεί σαν δρομολογητής που προωθεί το μήνυμα παρακάτω.
Στο παρακάτω σχήμα βλέπετε τη διαφορά στην κατανομή ενός μηνύματος ανάμεσα σε multi/single hop. Υπάρχουν κάποιοι περιορισμοί και στο μεν και στο δε τρόπο, αλλά δεν θα μπούμε σε τόση λεπτομέρεια.
Από τί αποτελείται μια τέτοια τεχνολογία:
-Κύριο όργανο είναι το GPS το οποίο δηλώνει ανά πάσα στιγμή τη θέση μας στο χάρτη.
-Αισθητήρες στο όχημά μας.-Σύστημα επεξεργασίας των δεδομένων.
-Σύστημα λήψης/αποστολής μηνυμάτων.
-Σύστημα διαχείρισης (οθόνη στο ταμπλό απλοϊκά).
-Εναλλακτικά κάποια συστήματα επιτρέπουν επικοινωνία μεταξύ μόνο οχημάτων. Στην περίπτωση που επιτρέπουν και με οδικές μονάδες υπάρχει άμεση επικοινωνία με κάποιο κέντρο, όπου τα δεδομένα συλλέγονται σε βάσεις δεδομένων για να είναι προσβάσιμα και να μπορέσουν να βοηθήσουν άλλα οχήματα.
Ασφάλεια:
Τα περισσότερα αυτοκίνητα είναι γεμάτα με αισθητήρες όπως φρένων, ανάγνωσης οδοστρώματος και πιο εξελιγμένους όπως ομίχλης κ.λπ. Το κακό έως τώρα είναι πως όλα αυτά τα δεδομένα παραμένουν σε κλειστό κύκλο, δηλαδή μέσα στο όχημα που οδηγούμε. Τα συστήματα αυτά επιδιώκουν την ενημέρωση και άλλων οχημάτων.
Σενάριο 1: Οδηγούμε σε αυτοκινητόδρομο, μπροστά μας έχουμε αρκετά οχήματα, ώστε να μην μπορούμε να δούμε π.χ. το 10ο όχημα πιο μπροστά πώς κινειται. Αν το όχημα αυτό φρενάρει (φρένο πανικού που λέμε), το μήνυμα από τους αισθητήρες εκείνου του οχήματος θα κατανεμηθεί σε όλους τους κόμβους πίσω του και αυτοί θα διαμοιράσουν με τη σειρά τους περαιτέρω το μήνυμα σε άλλους κόμβους. Τo ίδιο θα συνέβαινε και σε μια σύγκρουση δύο αυτοκίνητων πιο μπροστά μας, τα οποία δεν μπορούμε να δούμε. Έτσι εμείς αν και 10 θέσεις πιο πίσω θα έχουμε λάβει το μήνυμα ασφαλείας (εκτάκτου ανάγκης) και έτσι θα μας δοθεί μεγαλύτερο περιθώριο χρόνου να προσέξουμε τις κινήσεις/ταχύτητά μας προς αποφυγή μιας καραμπόλας...
Με απλά λόγια τέτοια συστήματα μας επιτρέπουν να "δούμε" πολύ πιο πέρα από το οπτικό μας πεδίο.
Σενάριο 2: Σε περίπτωση που υπάρχει κάποιο όχημα με πρόβλημα και είναι ακινητοποιημένο (για παράδειγμα θα μπορούσε να είναι σε μια στροφή) ή ενός εργοταξίου εφοδιασμένου με μια οδική μονάδα ενημέρωσης, θα κατανέμουν στο δίκτυο πως στην τάδε τοποθεσία υπάρχει ο συγκεκριμένος κίνδυνος. Για να βάλετε και λίγο τη φαντασία σας να δουλέψει, δεν περιοριζόμαστε εκεί μόνο. Θα μπορούσε να είναι ένα μήνυμα το οποίο μας έστειλε το παρά-μπροστινό όχημα σε μια απόσταση 500 μέτρων για κακό οδόστρωμα.
Σενάριο 3: Πόσες φορές ξαφνιαστήκαμε από κάποιο όχημα που πετάχτηκε ξαφνικά από κάποιο στενό, ή από κάποιο ασθενοφόρο που ήρθε από το πουθενά. Μέσω ενός τέτοιου συστήματος μπορούμε να είμαστε ενημερωμένοι για την ερχομό ενός ασθενοφόρου εκατοντάδες μετρά πριν μας πλησιάσει, καθώς θα έχει ήδη καθορισμένη την πορεία του και θα κατανέμει το μήνυμα σε οχήματα (για τον ερχομό του) που βρίσκονται στους δρόμους που θα πάρει. Όπως επίσης μπορούμε να δούμε στην οθόνη οχήματα τα οποία δεν μπορούμε να δούμε οπτικά, όπως π.χ. μηχανές που οδηγούν παράλληλα δίπλα από μεγάλα οχήματα. Εδώ δημιουργείται το ερώτημα, τί γίνεται μέσα σε μια πόλη με τόσα οχήματα και τόσα μηνύματα... το σύστημα θα τρελαθεί καθώς και εμείς. Η απάντηση είναι πως υπάρχουν αλγόριθμοι κατανομής σημαντικότητας μηνυμάτων. Δηλαδή, η σημαντικότητα που θα έχει ένα μήνυμα ενημέρωσης για το όριο ταχύτητας στον δρόμο που οδηγούμε θα είναι χαμηλότερη αυτής ενός ασθενοφόρου.
Καθώς δε θέλουμε να μακρηγορούμε, σκεφτείτε τις περιπτώσεις που θα σας έβγαζαν από μια δύσκολη θέση ΑΝ γνωρίζατε για αυτές πριν φτάσετε στο σημείο το οποίο βρίσκονται.
Ενημέρωση οδικού δικτύου:
Πολλές φόρες έχουμε επιλέξει να πάμε σε έναν συγκεκριμένο προορισμό αλλά πέσαμε σε κίνηση. Πολλές φορές το GPS μας δείχνει το συντομότερο δρόμο, αλλά καταλήγουμε να κάνουμε περισσότερη ώρα από ό,τι αν παίρναμε κάποια άλλη πορεία.
Σενάριο 1: Οδηγούμε στην πόλη, και υπάρχει μποτιλιάρισμα σε μια οδό από την οποία είχαμε σκοπό να περάσουμε. Η επεξεργασία των πληροφοριών από τα οχήματα που βρίσκονται μέσα στο μποτιλιάρισμα, όπως η μηδαμινή κινητικότητα του οχήματος, αλλά σε σχέση με τα διπλανά οχήματα (καθώς θα μπορούσαμε απλά να κάναμε μια προσωρινή στάση, όποτε δε θα ήταν συνετό να παρερμηνευτεί η κατάσταση του οχήματός μας σαν μποτιλιάρισμα), δημιουργούν την πληροφορία ότι στο τάδε μέρος υπάρχει μποτιλιάρισμα. Δεχόμαστε το μήνυμα, και νέος προορισμός μπορεί να μας δοθεί για να φτάσουμε πιο γρήγορα στον προορισμό μας.
Σενάριο 2: Τα απλά GPS όπως είπαμε πριν, απλά μας δίνουν το συντομότερο δρόμο προς έναν προορισμό. Σε περίπτωση που στο δίκτυο VANET εμπλέκεται ένα κέντρο εξυπηρέτησης, μπορεί να μας δώσει τον γρηγορότερο τρόπο και όχι τον συντομότερο, π.χ. υπολογίζοντας κίνηση, φανάρια, διασταυρώσεις, όρια ταχύτητας και λοιπά περιστατικά. Τέτοια συστήματα είναι τα CVIS, NoW καθώς και το έργο του ΜΙΤ CarTel. Το τελευταίο έχει μια διαφορετική προσέγγιση σε αυτό το θέμα. Οδηγείτε από το σημείο Α έως το Γ, η απόσταση είναι 10 χιλιόμετρα και ο χρόνος που χρειαστήκατε είναι 15 λεπτά. Κάποιος άλλος οδηγός πάλι πήγε από το σημείο Α στο σημείο Γ διαμέσου του Β. Έκανε 12 χιλιόμετρα αλλά ο χρόνος του ήταν 10 λεπτά (θα μπορούσε να είχε βγει σε κάποιο αυτοκινητόδρομο). Όλα τα δεδομένα όπως αποστάσεις, δρομολόγιο αλλά και ώρα (καθώς υπάρχει άλλη συμφόρηση σε ώρες αιχμής και άλλες συνθήκες σε άλλες ώρες) στέλνονται σε έναν κεντρικό εξυπηρέτη όπου είναι προσβάσιμα από όλους ώστε να επιλέξουν το πιο κατάλληλο (γρηγορότερο) δρομολόγιο.
Όλα τα προαναφερόμενα θα πρέπει να λειτουργούν μέσα στα παρακάτω πλαίσια:
Ηθικά-Νομικά: Μη ξεχνάμε πως είναι ένα ανοιχτό δίκτυο και αρκετοί μπορούν να γνωρίζουν τη θέση στην οποία βρισκόμαστε.
Ασφάλειας δεδομένων: Καθώς μπορούν να επιτραπούν πληρωμές διοδίων ή ακόμα διαμοίραση προσωπικών μηνυμάτων μεταξύ ατόμων σε διάφορα οχήματα. Αυτό απαιτεί την κρυπτογραφηση όλων των δεδομένων.
Απόδοσης: Αλλιώς πρέπει να λειτουργεί ένα τέτοιο σύστημα σε μια πόλη με 200 κόμβους τριγύρω από ένα όχημα, ώστε να μην υπερφορτώνεται το δίκτυο και να μην είναι αναγκαία η επανάληψη του ίδιου μηνύματος από δεκάδες οχήματα, και άλλοι τρόποι κατανομής μηνυμάτων θα πρέπει να εφαρμόζονται σε επαρχιακούς δρόμους με λιγοστά οχήματα, όπου ίσως να υπάρχουν άλλα οχήματα σε μεγάλη απόσταση. Σε τέτοιες περιπτώσεις τα μηνύματα πρέπει να αποθηκεύονται και να προωθούνται για παράδειγμα αργότερα.
Υπάρχουν δεκάδες πράγματα που θα μπορούσαν να αναφερθούν, πιστεύουμε πως αν κάποιον τον ενδιαφέρει μπορεί να βρει αρκετό υλικό.
Η ουσία είναι ότι τα VANET είναι μια ολόκληρη επιστήμη από μονά τους που βοηθούν όλους εμάς προσφέροντας ασφαλέστερη / ποιοτικότερη οδήγηση και χρήση του οδικού δικτύου.
Και στη χώρα μας κρίνονται αναγκαία αν αναλογιστούμε τη συχνότητα εμφάνισης τροχαίων ατυχημάτων, οδικών έργων, καταστροφών του οδοστρώματος, αναπάντεχων εμποδίων, μποτιλιαρισμάτων στις μεγαλουπόλεις και ειδικά στην Αθήνα κ.λπ.
Υ.Γ.
Για τη σύνταξη του παρόντος άρθρου χρησιμοποιήθηκαν πολλά στοιχεία από εδώ.
Πηγή: ClopYPastE.gr - ClopYandPastE.blogspot.com
0 comments
Δημοσίευση σχολίου
Παρακαλώ, τα σχόλιά σας να μην περιέχουν βωμολοχίες, να μην είναι γραμμένα σε greeklish και με κεφαλαία γράμματα και να μην περιέχουν οποιοδήποτε διαφημιστικό περιεχόμενο. Σε διαφορετική περίπτωση δε θα δημοσιεύονται. Για οποιαδήποτε απορία ανατρέξτε στους όρους χρήσης του ιστολογίου.