वाहन तदर्थ नेटवर्क

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वाहन तदर्थ नेटवर्क (VANETs) मोबाइल तदर्थ नेटवर्क (MANETs) के सिद्धांतों को लागू करके बनाए गए हैं - मोबाइल उपकरणों के एक वायरलेस नेटवर्क का सहज निर्माण - वाहनों के डोमेन के लिए।[1] VANETs का सबसे पहले उल्लेख किया गया और उन्हें पेश किया गया [2] 2001 में वाहन संचार प्रणालियों के तहत | कार-टू-कार एड-हॉक मोबाइल संचार और नेटवर्किंग एप्लिकेशन, जहां नेटवर्क बनाया जा सकता है और कारों के बीच सूचना को रिले किया जा सकता है। यह दिखाया गया था कि वाहन-से-वाहन और वाहन-से-सड़क के किनारे संचार आर्किटेक्चर सड़क सुरक्षा, नेविगेशन और सड़क के किनारे अन्य सेवाएं प्रदान करने के लिए VANETs में सह-अस्तित्व में होंगे। VANETs बुद्धिमान परिवहन प्रणाली ्स (ITS) फ्रेमवर्क का एक प्रमुख हिस्सा हैं। कभी-कभी, VANET को इंटेलिजेंट ट्रांसपोर्टेशन नेटवर्क के रूप में संदर्भित किया जाता है।[3] उन्हें वाहनों के व्यापक इंटरनेट के रूप में विकसित होने के रूप में समझा जाता है।[4] जिसके अंततः स्वायत्त वाहनों के इंटरनेट में विकसित होने की उम्मीद है।[5] जबकि, 2000 के दशक की शुरुआत में, VANETs को MANET सिद्धांतों के एक-से-एक अनुप्रयोग के रूप में देखा गया था, तब से वे अपने आप में अनुसंधान के क्षेत्र में विकसित हो गए हैं। 2015 तक,[6]: 3  VANET शब्द अधिक सामान्य शब्द इंटर-व्हीकल कम्युनिकेशन (IVC) का पर्यायवाची बन गया, हालांकि सहज नेटवर्किंग के पहलू पर ध्यान केंद्रित रहता है, रोड साइड यूनिट (RSU) या सेलुलर नेटवर्क जैसे बुनियादी ढांचे के उपयोग पर बहुत कम।

अनुप्रयोग

VANETs अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला का समर्थन करते हैं - सरल एक हॉप सूचना प्रसार से, उदाहरण के लिए, विशाल दूरी पर संदेशों के बहु-हॉप प्रसार के लिए सहकारी जागरूकता संदेश (CAMs)। मोबाइल तदर्थ नेटवर्क (एमएएनईटी) के हित की अधिकांश चिंताएँ VANETs में रुचि रखती हैं, लेकिन विवरण भिन्न हैं।[7] बेतरतीब ढंग से चलने के बजाय, वाहन संगठित तरीके से चलते हैं। इसी तरह सड़क के किनारे के उपकरणों के साथ बातचीत को काफी सटीक रूप से चित्रित किया जा सकता है। और अंत में, अधिकांश वाहन अपनी गति की सीमा में प्रतिबंधित हैं, उदाहरण के लिए एक पक्के राजमार्ग का अनुसरण करने के लिए विवश होना।

VANETs के उदाहरण अनुप्रयोग हैं:[6]: 56 

  • इलेक्ट्रॉनिक ब्रेक लाइट, जो एक चालक (या एक स्वायत्त कार या ट्रक) को वाहनों के ब्रेक लगाने पर प्रतिक्रिया करने की अनुमति देती है, भले ही वे अस्पष्ट हों (जैसे, अन्य वाहनों द्वारा)।
  • पलटन (ऑटोमोबाइल) , जो वाहनों को वायरलेस रूप से त्वरण और स्टीयरिंग जानकारी प्राप्त करके एक प्रमुख वाहन का अनुसरण करने की अनुमति देता है, इस प्रकार इलेक्ट्रॉनिक रूप से युग्मित सड़क गाड़ियों का निर्माण करता है।
  • यातायात सूचना प्रणाली, जो वाहन के उपग्रह नेविगेशन प्रणाली को अप-टू-मिनट बाधा रिपोर्ट प्रदान करने के लिए VANET संचार का उपयोग करती है[8]
  • सड़क परिवहन आपातकालीन सेवाएं[9] - जहां VANET संचार, VANET नेटवर्क और सड़क सुरक्षा चेतावनी और स्थिति सूचना प्रसार का उपयोग देरी को कम करने और घायलों के जीवन को बचाने के लिए आपातकालीन बचाव कार्यों को गति देने के लिए किया जाता है।
  • ऑन-द-रोड सेवाएं[10] - यह भी कल्पना की गई है कि भविष्य का परिवहन राजमार्ग सूचना-संचालित या वायरलेस-सक्षम होगा। VANETs ड्राइवर को विज्ञापन सेवाओं (दुकानों, गैस स्टेशनों, रेस्तरां, आदि) में मदद कर सकते हैं, और यहां तक ​​कि उस समय चल रही किसी भी बिक्री की सूचना भी भेज सकते हैं।
  • इलेक्ट्रॉनिक टोल संग्रह[11] - सी-आईटीएस उपकरण के साथ टोलिंग एप्लिकेशन का प्रदर्शन किया गया। ये बाद वाले मानकीकरण संस्थान ETSI द्वारा निर्दिष्ट सुविधाओं के साथ ITS-G5 तकनीक, रोडसाइड यूनिट (RSU) और ऑन-बोर्ड यूनिट (OBU) का उपयोग करते हैं। इस सेवा को करने के लिए, हम दो मुख्य आवश्यकताओं पर प्रकाश डालते हैं: टोलगेट को पार करने पर वाहन का विश्वसनीय जियोलोकेशन कैसे हो और लेन-देन प्रक्रिया के दौरान संचार को कैसे सुरक्षित किया जाए।

प्रौद्योगिकी

VANETs अपने आधार के रूप में किसी भी वायरलेस नेटवर्किंग तकनीक का उपयोग कर सकते हैं। सबसे प्रमुख कम दूरी की रेडियो प्रौद्योगिकियां हैं WLAN और Dedicated_short-range_communications। इसके अलावा, VANETs के लिए सेलुलर प्रौद्योगिकियों या LTE (दूरसंचार) और 5G का उपयोग किया जा सकता है।

सिमुलेशन

सड़कों पर VANETs के कार्यान्वयन से पहले, शहरी गतिशीलता सिमुलेशन के संयोजन का उपयोग करते हुए VANETs के यथार्थवादी कंप्यूटर सिमुलेशन [12] और नेटवर्क सिमुलेशन आवश्यक हैं। आम तौर पर ओपन सोर्स सिम्युलेटर जैसे शहरी गतिशीलता का अनुकरण[13] (जो सड़क यातायात सिमुलेशन को संभालता है) TETCOS NetSim जैसे नेटवर्क सिम्युलेटर के साथ संयुक्त है,[14] या NS-2 VANETs के प्रदर्शन का अध्ययन करने के लिए। आगे के सिमुलेशन संचार चैनल मॉडलिंग के लिए भी किए जाते हैं जो VANETs के लिए वायरलेस नेटवर्क की जटिलताओं को पकड़ते हैं।[15]


मानक

ऑटोमोटिव उद्योग में उनके प्रभुत्व के अनुरूप, VANET प्रोटोकॉल स्टैक का प्रमुख मानकीकरण अमेरिका, यूरोप और जापान में हो रहा है।[6]: 5 

अमेरिका में, IEEE 1609 WAVE वायरलेस एक्सेस इन व्हीकलिक एनवायरनमेंट प्रोटोकॉल स्टैक IEEE 802.11p WLAN पर 5.9 GHz फ़्रीक्वेंसी बैंड में सात आरक्षित चैनलों पर काम करता है। WAVE प्रोटोकॉल स्टैक को मल्टी-चैनल ऑपरेशन (केवल एक रेडियो से लैस वाहनों के लिए भी), सुरक्षा और हल्के अनुप्रयोग परत प्रोटोकॉल प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। IEEE कम्युनिकेशंस सोसाइटी के भीतर, वाहन नेटवर्क और TELEMATICS एप्लिकेशन (VNTA) पर एक तकनीकी उपसमिति है। इस समिति का चार्टर वाहन नेटवर्क, V2V, V2R और V2I संचार, मानकों, संचार-सक्षम सड़क और वाहन सुरक्षा, वास्तविक समय यातायात निगरानी, ​​चौराहे प्रबंधन प्रौद्योगिकियों, भविष्य के टेलीमैटिक्स अनुप्रयोगों के क्षेत्र में तकनीकी गतिविधियों को सक्रिय रूप से बढ़ावा देना है। बुद्धिमान परिवहन प्रणाली-आधारित सेवाएं।

रेडियो फ्रीक्वेंसी

यूएस में, सिस्टम यूनाइटेड स्टेट्स कांग्रेस द्वारा निर्धारित 5.9 GHz बैंड के एक क्षेत्र का उपयोग करेगा, वाई-फाई द्वारा उपयोग की जाने वाली बिना लाइसेंस वाली आवृत्ति। US V2V मानक, जिसे आमतौर पर WAVE (वाहनों के वातावरण के लिए वायरलेस एक्सेस) के रूप में जाना जाता है, 2004 की शुरुआत में निम्न-स्तर IEEE 802.11p मानक पर बनाता है।

यूरोपीय आयोग का निर्णय 2008/671/EC परिवहन सुरक्षा ITS अनुप्रयोगों के लिए 5 875-5 905 मेगाहर्ट्ज फ़्रीक्वेंसी बैंड के उपयोग को सुसंगत बनाता है।[16] यूरोप में V2V को ETSI ITS के रूप में मानकीकृत किया गया है,[17] एक मानक भी IEEE 802.11p पर आधारित है। C-ITS, सहकारी ITS, भी EU नीति निर्माण में प्रयुक्त एक शब्द है, जो ITS-G5 और V2V से निकटता से जुड़ा हुआ है।

V2V को VANET (वाहन संबंधी तदर्थ नेटवर्क) के रूप में भी जाना जाता है। यह MANET (मोबाइल तदर्थ नेटवर्क) का एक रूपांतर है, जिसमें जोर दिया जाता है कि अब नोड वाहन है। 2001 में, एक प्रकाशन में इसका उल्लेख किया गया था[18] कि तदर्थ नेटवर्क कारों द्वारा बनाए जा सकते हैं और ऐसे नेटवर्क ब्लाइंड स्पॉट्स को दूर करने, दुर्घटनाओं से बचने आदि में मदद कर सकते हैं। इंफ्रास्ट्रक्चर भी ऐसी प्रणालियों में भाग लेता है, जिसे वाहन-से-सब कुछ (व्हीकल-टू-एवरीथिंग) कहा जाता है। पिछले कुछ वर्षों में, इस क्षेत्र में काफी शोध और परियोजनाएं हुई हैं, जिसमें सुरक्षा से लेकर विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए VANETs को लागू किया गया है। नेविगेशन और कानून प्रवर्तन।

1999 में यूएस फेडरल कम्युनिकेशंस कमीशन (FCC) ने इंटेलिजेंट ट्रांसपोर्ट सिस्टम के लिए 5.850-5.925 GHz के स्पेक्ट्रम में 75 MHz आवंटित किया।

स्पेक्ट्रम पर संघर्ष

2016 तक, V2V केबल टेलीविजन और अन्य तकनीकी फर्मों से खतरे में है जो वर्तमान में इसके लिए आरक्षित रेडियो स्पेक्ट्रम का एक बड़ा हिस्सा लेना चाहते हैं और उच्च गति वाली इंटरनेट सेवा के लिए उन आवृत्तियों का उपयोग करना चाहते हैं। V2V के स्पेक्ट्रम के वर्तमान हिस्से को 1999 में सरकार द्वारा अलग रखा गया था। ऑटो उद्योग यह कह कर सभी को बनाए रखने की कोशिश कर रहा है कि उसे V2V के लिए स्पेक्ट्रम की सख्त जरूरत है। संघीय संचार आयोग ने ऑटो उद्योग की स्थिति का समर्थन करने वाले राष्ट्रीय यातायात सुरक्षा बोर्ड के साथ टेक कंपनियों का पक्ष लिया है। स्पेक्ट्रम चाहने वाले इंटरनेट सेवा प्रदाताओं का दावा है कि सेल्फ-ड्राइविंग कारें V2V के व्यापक उपयोग को अनावश्यक बना देंगी। ऑटो उद्योग ने कहा कि यदि V2V सेवा को धीमा या बाधित नहीं किया जाता है तो वह स्पेक्ट्रम साझा करने को तैयार है; FCC कई साझाकरण योजनाओं का परीक्षण करने की योजना बना रहा है।[19]


अनुसंधान

VANETs में अनुसंधान 2000 की शुरुआत में, विश्वविद्यालयों और अनुसंधान प्रयोगशालाओं में शुरू हुआ, वायरलेस तदर्थ नेटवर्क पर काम करने वाले शोधकर्ताओं से विकसित हुआ। कई लोगों ने मीडिया एक्सेस प्रोटोकॉल, रूटिंग, चेतावनी संदेश प्रसार और VANET एप्लिकेशन परिदृश्यों पर काम किया है। V2V वर्तमान में जनरल मोटर्स द्वारा सक्रिय विकास में है, जिसने 2006 में कैडिलैक वाहनों का उपयोग करके सिस्टम का प्रदर्शन किया था। V2V पर काम करने वाले अन्य वाहन निर्माताओं में शामिल हैं टोयोटा,[20] बीएमडब्ल्यू, डेमलर एजी, होंडा, ऑडी, वोल्वो और कार-टू-कार संचार कंसोर्टियम।[21]


विनियमन

तब से, संयुक्त राज्य परिवहन विभाग (USDOT) व्हीकल-टू-एवरीथिंग पर कई हितधारकों के साथ काम कर रहा है। 2012 में, एन आर्बर, मिशिगन में एक पूर्व-तैनाती परियोजना लागू की गई थी। विभिन्न निर्माताओं के उपकरणों का उपयोग करते हुए विभिन्न ब्रांडों की कारों, मोटरसाइकिलों, बसों और एचजीवी को कवर करने वाले 2800 वाहनों ने भाग लिया।[22] यूएस नेशनल हाईवे ट्रैफिक सेफ्टी एडमिनिस्ट्रेशन (NHTSA) ने इस मॉडल की तैनाती को सबूत के रूप में देखा कि सड़क सुरक्षा में सुधार किया जा सकता है और WAVE मानक तकनीक इंटरऑपरेबल थी। अगस्त 2014 में, NHTSA ने एक रिपोर्ट प्रकाशित की जिसमें तर्क दिया गया कि वाहन-से-वाहन तकनीक तकनीकी रूप से तैनाती के लिए तैयार साबित हुई थी।[23] अप्रैल 2014 में यह बताया गया कि अमेरिकी नियामक अमेरिकी बाजार के लिए V2V मानकों को मंजूरी देने के करीब थे।[24] 20 अगस्त 2014 को एनएचटीएसए ने संघीय रजिस्टर में प्रस्तावित नियम बनाने की अग्रिम सूचना (एएनपीआरएम) प्रकाशित की,[25] यह तर्क देते हुए कि वाहन-से-सब कुछ संचार के सुरक्षा लाभ केवल तभी प्राप्त किए जा सकते हैं, जब वाहनों के बेड़े का एक महत्वपूर्ण हिस्सा सुसज्जित हो। शुरुआती गोद लेने वालों के लिए तत्काल लाभ की कमी के कारण NHTSA ने अनिवार्य परिचय का प्रस्ताव दिया। 25 जून 2015 को, यूएस हाउस ऑफ रिप्रेजेंटेटिव्स ने इस मामले पर सुनवाई की, जहां फिर से NHTSA, साथ ही अन्य हितधारकों ने वाहन-टू-एवरीथिंग के मामले में तर्क दिया।[26] ईयू में आईटीएस डायरेक्टिव 2010/40/ईयू[27] 2010 में अपनाया गया था। इसका उद्देश्य यह सुनिश्चित करना है कि ITS एप्लिकेशन इंटरऑपरेबल हैं और राष्ट्रीय सीमाओं के पार काम कर सकते हैं, यह माध्यमिक कानून के लिए प्राथमिकता वाले क्षेत्रों को परिभाषित करता है, जो V2X को कवर करता है और प्रौद्योगिकियों को परिपक्व होने की आवश्यकता होती है। 2014 में यूरोपीय आयोग के उद्योग हितधारक C-ITS परिनियोजन प्लेटफ़ॉर्म ने EU में V2X के लिए एक नियामक ढांचे पर काम करना शुरू किया।[28] इसने ईयू-व्यापी वी2एक्स सुरक्षा सार्वजनिक कुंजी अवसंरचना (पीकेआई) और डेटा संरक्षण के साथ-साथ शमन मानक की सुविधा के लिए प्रमुख दृष्टिकोणों की पहचान की[29] ITS-G5 आधारित V2X और CEN DSRC-आधारित रोड चार्जिंग सिस्टम के बीच रेडियो हस्तक्षेप को रोकने के लिए। यूरोपीय आयोग ने अपनी 5G कार्य योजना में ITS-G5 को प्रारंभिक संचार प्रौद्योगिकी के रूप में मान्यता दी[30] और साथ में व्याख्यात्मक दस्तावेज़,[31] ITS-G5 और सेलुलर संचार से युक्त एक संचार वातावरण बनाने के लिए जैसा कि यूरोपीय संघ के सदस्य राज्यों द्वारा कल्पना की गई है।[32] यूरोपीय संघ या यूरोपीय संघ के सदस्य राज्य स्तर पर विभिन्न पूर्व-तैनाती परियोजनाएं मौजूद हैं, जैसे कि SCOOP@F, टेस्टफेल्ड टेलीमैटिक, डिजिटल टेस्टेड ऑटोबैन, रॉटरडैम-वियना ITS कॉरिडोर, नॉर्डिक वे, COMPASS4D या C-ROADS।[33] आगे की परियोजनाएं तैयार की जा रही हैं।

शहरी परिदृश्यों में VANET

शहरी परिदृश्यों में VANET का उपयोग करते समय कुछ पहलुओं को ध्यान में रखना महत्वपूर्ण है। पहला निष्क्रिय समय का विश्लेषण है[34] और एक रूटिंग प्रोटोकॉल का चयन जो हमारे नेटवर्क की विशिष्टताओं को पूरा करता है।[35] दूसरा, शहरी परिदृश्य का विश्लेषण करने के बाद जहां हम इसे लागू करना चाहते हैं, सही नेटवर्क आर्किटेक्चर का चयन करके डेटा डाउनलोड समय को कम करने का प्रयास करना है।[36]


यह भी देखें

संदर्भ

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  18. ↑ Chai K Toh (2001). Ad Hoc Mobile Wireless Networks: Protocols and Systems. Pearson Education. ISBN 9780132442046.
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बाहरी संबंध

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