वाहन तदर्थ नेटवर्क

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वाहन तदर्थ नेटवर्क (VANETs) को मोबाइल तदर्थ नेटवर्क (MANETs) के सिद्धांतों का प्रयोग करके बनाया गया हैं - वाहनों के क्षेत्र में मोबाइल उपकरण एक वायरलेस नेटवर्क का साधारण निर्माण है ।[1] VANETs का उल्लेख पहली बार किया गया जिसमे उन्हें 2001 में "कार-टू-कार एड-हॉक मोबाइल संचार और नेटवर्किंग" अनुप्रयोगों के तहत प्रस्तुत किया गया, जहां नेटवर्क को बनाया जा सकता है और कारों के बीच सूचना को प्रसारित किया जा सकता है। यह दिखाया गया था कि वाहन-से-वाहन और वाहन-से-सड़क के किनारे संचार निर्माण सड़क सुरक्षा, नेविगेशन और सड़क के किनारे अन्य सेवाएं प्रदान करने के लिए VANETs का उपयोग किया जायेगा। VANETs, इंटेलिजेंट ट्रांसपोर्टेशन सिस्टम्स (ITS) का एक प्रमुख हिस्सा हैं, कभी-कभी VANET को इंटेलिजेंट ट्रांसपोर्टेशन नेटवर्क के रूप में संदर्भित किया जाता है,[2] और उन्हें व्यापक रूप से "वाहनों के इंटरनेट" के रूप में विकसित समझा जा सकता है।[3] जिसके अंततः "स्वायत्त वाहनों के इंटरनेट" के रूप में विकसित होने की अपेक्षित की जाती है।[4]

जबकि 2000 दशक के प्रारंभ में VANETs और MANETs सिद्धांतो को एक-से अधिक अनुप्रयोग के रूप में देखा गया था, तब से उनका प्रयोग अनुसंधान के क्षेत्र में बढ़ गया। 2015 तक,[5]: 3   VANET शब्द अधिकतर सामान्य शब्द इंटर-व्हीकल कम्युनिकेशन (IVC) के रूप में बना हुआ था, हालांकि सम्पूर्ण ध्यान साधारण नेटवर्किंग के रूप में केंद्रित रहता है, और यह रोड साइड यूनिट (RSU) या सेलुलर नेटवर्क जैसे अन्य संरचनाओ के लिय बहुत कम प्रयोग होता है।

अनुप्रयोग

VANETs अनुप्रयोग, एक विस्तृत श्रृंखला का समर्थन करता हैं, जैसे सरल हॉप सूचना प्रसार से सहकारी जागरूकता संदेश (CAMs), लम्बी दूरी पर संदेशों के बहु-हॉप प्रसार के लिए प्रयोग किया जाता हैं। मोबाइल तदर्थ नेटवर्क (MANETs) के अधिकांश समस्याएं VANETs के द्वारा समाधान होता हैं, लेकिन उनका विवरण भिन्न होता हैं।[6] अनियमित रूप से चलने के बजाय वाहन नियमित तरीके से चलते हैं। इसी तरह सड़क के किनारे के उपकरणों के साथ पारस्परिक प्रभाव को काफी नियमित रूप से चिह्नित किया जा सकता है, और अंत में अधिकांश वाहन अपनी गति की सीमा में प्रतिबंधित रहते हैं, उदाहरण के लिए एक पक्के राजमार्ग का अनुसरण करने के लिए विवश होना।

VANETs के उदाहरण और अनुप्रयोग निम्न हैं:[5]: 56 

  • इलेक्ट्रॉनिक ब्रेक लाइट: यह चालक (या एक स्वसंचालित कार या ट्रक) को वाहनों के ब्रेक लगाने पर प्रतिक्रिया के रूप में अनुमति देता है, भले ही वे अन्य वाहनों द्वारा अस्पष्ट हों।
  • पलटन (ऑटोमोबाइल), यह 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 जुड़े सड़क और वाहनों में उपयोग होता 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[7]
  • सड़क परिवहन आपातकालीन सेवाएं[8] - यहाँ VANET संचार का प्रयोग VANET नेटवर्क और सड़क सुरक्षा चेतावनी, 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[9] - यह भी कल्पना की गई है कि भविष्य में परिवहन राजमार्ग सूचना-संचालित या वायरलेस का प्रयोग अधिक 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[10] - सी-आईटीएस उपकरण के साथ टोलिंग एप्लिकेशन को प्रदशित 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 देने 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 WLAN और DSRC हैं। इसके अलावा VANETs के लिए सेलुलर प्रौद्योगिकियों या LTE 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 कंप्यूटर सिमुलेशन[11] और नेटवर्क सिमुलेशन आवश्यक हैं। आमतौर पर ओपन सोर्स सिम्युलेटर जैसे SUMO[12] (जो सड़क यातायात सिमुलेशन की जाँच करता है) को VANETs के प्रदर्शन का अध्ययन करने के लिए TETCOS NetSim,[13] या NS-2 जैसे नेटवर्क सिम्युलेटर के साथ जोड़ा जाता है। आगे के सिमुलेशन संचार चैनल प्रतिरूपण के लिए भी किए जाते हैं जो VANETs के लिए वायरलेस नेटवर्क की जटिलताओं को पकड़ते हैं।[14]


मानक

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

अमेरिका में IEEE 1609 WAVE (वायरलेस एक्सेस इन व्हीकलिक एनवायरनमेंट) प्रोटोकॉल स्टैक IEEE 802.11p WLAN पर 5.9 GHz आवृत्ति 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 बनाया गया है। IEEE कम्युनिकेशंस संचार के भीतर, वाहन नेटवर्क और टेलीमैटिक्स 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, और इसके अंतर्गत ITS- आधारित सेवाएं भी सामिल है |

रेडियो आवृत्ति

यूएस में सिस्टम यूनाइटेड स्टेट्स कांग्रेस द्वारा निर्धारित 5.9 गीगा आवृत्तिबैंड के एक क्षेत्र का उपयोग किया जाता है, और बिना लाइसेंस वाली आवृत्ति भी वाई-फाई द्वारा उपयोग की जाती है। US V2V मानक, जिसे सामान्यत: WAVE ("वायरलेस एक्सेस इन व्हीकलिक एनवायरनमेंट") के रूप में जाना जाता है, 2004 के प्रारंभ में निचले स्तर के IEEE 802.11p मानक पर निर्मित किय गए थे|

यूरोपीय आयोग का निर्णय 2008/671/EC परिवहन सुरक्षा ITS अनुप्रयोगों के लिए 5 875-5 905 मेगाहर्ट्ज आवृत्ति बैंड के उपयोग को अच्छा बनाता है।[15] यूरोप में V2V को ETSI ITS के रूप में मानकीकृत किया गया है,[16] एक मानक 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 अवधारणा है कि अब नोड वाहन है। 2001 में एक प्रकाशन में इसका उल्लेख किया गया था,[17] 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। इन्फ्रास्ट्रक्चर भी ऐसी प्रणालियों में भाग लेता है, जिसे V2X (व्हीकल-टू-एवरीथिंग) कहा जाता है। पिछले कुछ वर्षों में, इस क्षेत्र में काफी शोध और परियोजनाएं हुई हैं, जिसमें सुरक्षा से लेकर नेविगेशन और कानून प्रवर्तन तक विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए VANETs को लागू किया गया है।

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 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।[18]


अनुसंधान

2000 की प्राम्भ में ही विश्वविद्यालयों और अनुसंधान प्रयोगशालाओं में VANETs पर अनुसंधान आरंभ हो गया जो वायरलेस तदर्थ नेटवर्क पर काम करने वाले शोधकर्ताओं से विकसित हुआ। कई लोगों ने मीडिया एक्सेस प्रोटोकॉल, रूटिंग, चेतावनी संदेश प्रसार और VANET एप्लिकेशन पर काम किया है। वर्तमान में V2V जनरल मोटर्स द्वारा सक्रिय विकास में है, जिसने 2006 में कैडिलैक वाहनों का उपयोग करके सिस्टम को प्रदर्शित किया था। V2V पर काम करने वाले अन्य वाहन निर्माताओं में टोयोटा,[19] बीएमडब्ल्यू, डेमलर एजी, होंडा, ऑडी, वोल्वो और कार-टू-कार संचार कंसोर्टियम भी शामिल हैं।[20]


विनियमन

तब से संयुक्त राज्य परिवहन विभाग (USDOT) V2X पर कई हितधारकों के साथ काम कर रहा है। 2012 में एन आर्बर मिशिगन के द्वारा एक 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।[21] 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।[22] अप्रैल 2014 में यह बताया गया कि अमेरिकी नियामक अमेरिकी बाजार के लिए V2V मानकों को मंजूरी देने के करीब थे।[23] 20 अगस्त 2014 को NHTSA ने संघीय रजिस्टर में प्रस्तावित नियम बनाने की सूचना (एएनपीआरएम) प्रकाशित की,[24] यह तर्क देते हुए कि वाहन-से-सब कुछ संचार के सुरक्षा लाभ केवल तभी प्राप्त किए जा सकते हैं, जब वाहनो का समूह का एक महत्वपूर्ण हिस्सा सुरक्षित हो। प्रारंभ में स्वीकार करने 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 V2X के मामले में तर्क दिया।[25]

ईयू में ITS डायरेक्टिव 2010/40/ईयू[26] 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 पूर्ण होने की आवश्यकता होती है। 2014 में यूरोपीय आयोग के उद्योग हितधारक C-ITS परिनियोजन प्लेटफार्म ने EU में V2X के लिए एक नियामक आकार पर काम करना प्रारभ किया।[27] इसने ईयू-व्यापी V2X सुरक्षा सार्वजनिक कुंजी अवसंरचना (पीकेआई) और डेटा संरक्षण के साथ-साथ शमन मानक की सुविधा के लिए प्रमुख दृष्टिकोणों की पहचान की[28] 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[29] और साथ में व्याख्यात्मक दस्तावेज,[30] 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।[31] यूरोपीय संघ या यूरोपीय संघ के सदस्य राज्य स्तर पर विभिन्न पूर्वत परियोजनाएं मौजूद हैं, जैसे कि SCOOP@F, टेस्टफेल्ड टेलीमैटिक, डिजिटल टेस्टेड ऑटोबैन, रॉटरडैम-वियना ITS कॉरिडोर, नॉर्डिक वे, COMPASS4D या C-ROADS[32] और इसके आगे की परियोजनाएं तैयार की जा रही हैं।

शहरी परिदृश्यों में VANET

शहरी परिदृश्यों में VANET का उपयोग करते समय कुछ बातों को ध्यान में रखना महत्वपूर्ण है। पहला निष्क्रिय समय का विश्लेषण है[33] और एक रूटिंग प्रोटोकॉल का चयन जो हमारे नेटवर्क की विशिष्टताओं को पूरा करता है।[34] 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।[35]


यह भी देखें

संदर्भ

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  13. ↑ "डाउनलोड - शहरी गतिशीलता का अनुकरण". SUMO. 2018-08-20. Retrieved 2018-08-20.
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  28. ↑ [3] Intelligent Transport Systems (ITS); Mitigation techniques to avoid interference between European CEN Dedicated Short Range Communication (CEN DSRC) equipment and Intelligent Transport Systems (ITS) operating in the 5 GHz frequency range (http://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/102700_102799/102792/01.02.01_60/ts_102792v010201p.pdf)
  29. ↑ [4] 5G for Europe: An Action Plan – COM (2016) 588, footnote 29 (http://ec.europa.eu/newsroom/dae/document.cfm?doc_id=17131)
  30. ↑ 5G Global Developments – SWD (2016) 306, page 9 (http://ec.europa.eu/newsroom/dae/document.cfm?doc_id=17132)
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बाहरी संबंध

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