Propojené vozy, neboli V2X, otevírají nové možnosti, jak pro volný čas pro cestující, tak i pro informace a bezpečnost na cestách. K tomu potřebují tato vozidla řadu technologie připojení které zde budeme analyzovat a uvidíme, který z nich je lepší, s klady a zápory každého z nich.
Tímto způsobem můžete vybrat to nejlepší když si půjdete pro své nové připojené auto…
Síťová infrastruktura pro připojená auta
V2X je zkratka, která znamená Vehicle-to-Everything a odkazuje na komunikační systém, který umožňuje vozidlům propojovat a vyměňovat si informace s jinými vozidly, infrastrukturou (jako jsou semafory, dopravní značky), chodci a dalšími prvky prostředí, navíc k rozšíření sítě směrem k edge computingu a fog computingu. , stejně jako cloud computing, také získání přístupu k internetu a cloudovým službám.
Systémy V2X, bez ohledu na použitou bezdrátovou technologii, závisí na a palubní a externí síť zařízení fungovat a tyto týmy jsou:
- Palubní vybavení (OBE nebo palubní vybavení)– Jedná se o systém ve vozidle, se kterým řidiči interagují, aby využili výhod aplikací V2X pro bezpečnost, mobilitu a přínosy pro životní prostředí. Zahrnuje transceiver pro komunikaci a senzory, jako je GPS, pro sběr dat, jako je poloha, rychlost a směr. Některé aplikace mohou také využívat další data z jiných senzorů, jako je stav stěračů čelního skla nebo aktivace protiblokovacího systému brzd.
- Silniční jednotky (RSU nebo silniční jednotky)- Tyto jednotky fungují jako komunikační centra a plní tři hlavní funkce:
- Místní aplikace– Připojte vozidla k silničním systémům, jako jsou ovladače semaforů, které usnadňují funkce, jako je předcházení kolizím na křižovatkách.
- Vzdálené aplikace- Poskytujte konektivitu mezi vozidly a síťovými zdroji pro aplikace, jako je sběr dat sondy o vozidle (informace o dopravě v reálném čase).
- Řízení bezpečnosti- Mohou se podílet na správě bezpečnosti v prostředí V2X.
- Základní systémy: Jedná se o mozky operace, které umožňují výměnu dat mezi vozidly, silniční infrastrukturou a uživateli. Zajišťují kompatibilitu mezi různými implementacemi a usnadňují interakci v rámci celého systému.
- Podpůrné systémy– Tyto systémy spravují zabezpečení, včetně správy pověření. Umožňují zařízením a systémům v prostředí V2X vzájemně si důvěřovat. Probíhá rozsáhlý výzkum s cílem definovat technické podrobnosti a řešit politické a obchodní úvahy pro bezpečné sdílení dat.
- Komunikační systémy– Slouží k zajištění konektivity v rámci prostředí V2X, včetně propojení mezi vozidlem (V2V), mezi vozidlem a infrastrukturou (V2I) a připojení RSU k dalším komponentám systému. K ochraně přenosu dat jsou implementována bezpečnostní opatření, jako jsou firewally.
- Systémy specifické pro aplikaci– Jedná se o zakázkové softwarové systémy a servery navržené pro konkrétní aplikace V2X nasazené na daném místě. Příkladem může být systém, který využívá připojená data vozidel ke generování jízdních časů v reálném čase a jejich integraci do systémů dopravních informací. Do těchto aplikací lze také začlenit stávající systémy řízení dopravy a další infrastrukturu.
Bez ohledu na bezdrátový protokol, čas potřebný k přenosu dat (latence) je velmi důležitýe, jak pochopíte. U aplikací kritických z hlediska bezpečnosti, jako je zabránění kolizi, jsou vyžadovány přísné požadavky na latenci. Různé protokoly nabízejí různé rozsahy latence…
Technologie konektivity
Nyní, když rozumíme infrastruktuře a termínům, pojďme k analýze technologie připojení, hlavně zvýraznění:
DSRC (Dedicated Short-Range Communication)
La Technologie DSRC je jedním ze standardů pro systémy V2X od roku 2021. DSRC, které funguje v pásmu 5,9 GHz rádiového frekvenčního spektra, umožňuje vozidlům bezdrátově a obousměrně vyměňovat zprávy v určeném úseku 75 MHz. Toto frekvenční pásmo bylo přiděleno speciálně pro inteligentní dopravní systémy (ITS) Federální komunikační komisí USA (FCC) v roce 1999 a Evropským institutem pro telekomunikační standardy (ETSI) v roce 2008.
DSRC je založeno na standardech Open Source IEEE 802.11 WLAN, známý jako Wireless Access in Vehicular Environments (WAVE) v USA a ITS-G5 v Evropě. Norma požaduje, aby vozidla vysílala informace o své poloze a trase na frekvenci 10 Hz.
K tomu, že se tato technologie v tomto odvětví prosadila, přispívá několik faktorů, například její design speciálně pro propojená auta, který nabízí a Optimální výkon a bezkonkurenční spolehlivost. Kromě toho také poskytuje nízkou latenci a vysokou spolehlivost, což je vhodné pro kritické aplikace související s bezpečností silničního provozu. Má také poměrně dobrý dosah pokrytí, se vzdáleností více než 300 metrů pro připojení k různým bodům. A nesmíme zapomenout, že je robustní, odolný proti rušení, aby se minimalizovalo rušení signálu.
Díky těmto vlastnostem jsou vhodné jak pro systémy prevence kolizí na křižovatkách, kooperativní adaptivní tempomat a další nouzové upozornění na blížící se nebezpečí. Není to však jediná technologie, objevily se další...
C-V2X
Cellular V2X (C-V2X) Je to druhá hlavní technologie připojení, která se uchází o přijetí v systémech V2X. Tato technologie využívá stávající mobilní datové sítě 4G LTE NEBO 5G a nabízí slibnou alternativu k DSRC díky svému dlouhému dosahu.
Umožňuje vám mít vysoká rychlost přenosu dat, přesunout významnější množství dat mezi uzly infrastruktury. Nabízí také více či méně přijatelnou latenci pro mnoho aplikací a může se připojit k velkému počtu zařízení současně.
Technologie C-V2X také nabízí a Rozšířený rozsah s 20-30% nárůstem oproti DSRC. Také lépe využívá stávající infrastrukturu, která byla nasazena, bez nutnosti investovat do nových sítí a jednotek RSU na silnicích.
Zatímco DSRC byl průkopníkem ve V2X, potenciální výhody C-V2X z hlediska dosahu, využití infrastruktury a schopností 4G/5G z něj činí silného uchazeče. Volba mezi těmito technologiemi může v konečném důsledku záviset na faktorech, jako je stávající infrastruktura, zvážení nákladů a specifické požadavky na aplikace. Je však třeba poznamenat, že tyto mobilní technologie mají problém, jak jste mohli vidět na svých mobilních zařízeních, a to pokrytí, což není zaručeno ve všech oblastech...
Závěr: DSRC vs C-V2X
Jak se prostředí V2X vyvíjelo, existuje trend k nasazení a kombinace DSRC a C-V2X optimalizovat konektivitu a výkon v různých scénářích. Takto lze dosáhnout dobré sítě pro problémy, které závisí na zabezpečení s DSRC, a širší konektivitu s mobilními daty s novými 4G a 5G.
Například, pokud Porovnáváme obě technologie připojení, najdeme:
Rychlost
Zatímco DSRC přenáší údaje o poloze, směru a rychlosti 10krát za sekundu. Naproti tomu 5G nabízí rychlost dat až 10 GB za sekundu s potenciálem propustnosti 10 TB na kilometr čtvereční. Obě technologie jsou výrazně rychlejší než předchozí technologie, díky čemuž jsou spolehlivější při přenosu bezpečnostních zpráv.
Latence
Obě technologie splňují bezpečnostní požadavky na komunikaci V2V s latencí v řádu milisekund. 5G má latenci 1-5 milisekund, ačkoli DSRC bylo speciálně navrženo pro tyto úkoly.
Rozsah
DSRC pracuje při vysokých rychlostech jízdy (dokonce až 500 km/h) a může fungovat v extrémních povětrnostních podmínkách. Má typický dosah asi 300 metrů, ale studie naznačují, že by mohl být delší. Na druhou stranu 4G/5G má také delší dosah, ale 5G vlny jsou snadněji blokovány překážkami. Odhaduje se, že 5G zvládne 1 milion připojených zařízení na kilometr čtvereční.
Škálovatelnost
Na jedné straně máme technologii jako DSRC, která byla navržena, ověřena a nasazena v mnoha regionech planety, kde jezdí auta. To vyžaduje vládní financování a údržbu, protože budou zodpovědné za financování těchto projektů, stejně jako mostů, silnic atd. Na druhou stranu je 4G/5G snadněji škálovatelné, protože již existují rozmístěné sítě s anténami téměř na celém území nejvyspělejších zemí. Kromě toho byly tyto sítě v některých případech financovány soukromými telekomunikačními společnostmi, ačkoli také obdržely pomoc od vlád.
Proto by DSRC v zásadě bylo na veřejné úrovni levnější. 5G však může být na implementační úrovni dražší kvůli čipům a systémům nezbytným k tomu, aby bylo kompatibilní s automobily, a za které budou muset kupující také zaplatit.
Ale jak jsem již zmínil, trendem je v nových modelech aut míchat obě technologie, což nám umožní mít to nejlepší z obou světů...
Obrázky | plátno