版权归原作者所有,如有侵权,请联系我们

[科普中国]-车载随意移动网络

科学百科
原创
科学百科为用户提供权威科普内容,打造知识科普阵地
收藏

车载随意移动网络(英语:Vehicular ad-hoc network,缩写为VANET),又称车用移动通信网络,一种移动通信技术,以移动中的车辆及交通设施为节点,利用无线通信技术,来形成移动网络。

简介车载随意移动网络VANET)是通过将移动自组织网络(MANET)的原理(即自发创建用于数据交换的无线网络)的原理应用于车辆领域而创建的。VANET在2001年首次被提及,在“车对点移动通信和网络”应用中被引入,其中可以形成网络并且可以在车辆之间中继信息。结果表明,车辆到车辆和车辆到路边的通信架构将在VANET中共存,以提供道路安全,导航和其他路边服务。VANET是智能交通系统的重要组成部分(ITS)框架。有时,VANET被称为智能交通网络。

而在二十一世纪初期,VANET被认为是MANET原理的一对一应用,从那以后,它们自己发展成为一个研究领域。到2015年,VANET这个术语已经成为更为通用的术语车载通信IVC)的代名词,尽管重点仍然放在自发网络方面,更不用说像路边单元(RSU)或蜂窝网络。加入这个网络的车辆,会成为一个无线节点,或是无线路由。它允许彼此距离在100至300米的汽车,彼此链接,形成一个大范围的网络。当某个车辆脱离了信号范围,离开网络,其他的车辆可以加入,彼此链接,创建起新的移动互联网。这个系统可以被用来集成警察,以及消防员,让他们彼此进行通信。1

应用程序VANET支持广泛的应用 - 从简单的一跳信息传播,例如合作意识消息(CAM)到远距离消息的多跳传播。移动自组织网络(MANET)感兴趣的大多数关注点都在VANET中,但细节有所不同。车辆不是随机移动,而是倾向于有组织地移动。与路边设备的相互作用也可以相当准确地表征。最后,大多数车辆的运动范围受到限制,例如被限制沿着铺好的高速公路行驶。

VANET的应用举例如下:

电子刹车灯允许驾驶员(或自主汽车或卡车)即使可能被遮挡(例如,由其他车辆)对车辆制动作出反应。

队列行驶,允许车辆通过无线方式接收加速度和转向信息,从而形成电耦合“公路列车”紧密(下降到几英寸)跟随前面的车辆。

交通信息系统使用VANET通信为车辆的卫星导航系统提供最新的障碍物报告

道路运输紧急服务- 利用VANET通讯,VANET网络和道路安全预警和状态信息传播,减少延误,加快紧急救援行动,挽救伤者的生命。

在路上的服务- 也可以设想未来的交通高速公路将是“信息驱动”和“无线启用”的交通高速公路。当一个人在路上行驶时,VANET可以帮助司机发现那条街上的服务(商店,加油站等),甚至可以通知当时正在进行的销售。司机还可以在驾车前往电影院的同时预订电影票。2

技术VANET可以使用任何无线网络技术作为基础。最突出的是短距离无线电技术如WLAN(标准的Wi-Fi和ZigBee)。此外,VANET可以使用蜂窝技术或LTE。这种无线网络的最新技术是可见光通信[VLC](红外发射和接收)。3

标准VANET协议栈的主要标准化工作正在美国,欧洲和日本进行,相当于在汽车行业的主导地位。

在美国,IEEE 1609WAVE(车载环境中的无线接入)协议栈建立在IEEE 802.11pWLAN上,工作在5.9GHz频带的七个保留信道上。WAVE协议栈旨在提供多通道操作(即使是仅配备单个无线电的车辆),安全性和轻量级应用层协议。在IEEE通信协会内有一个车载网络和远程信息处理应用技术小组委员会(VNTA)。该委员会的宗旨是积极推进车载网络,V2V,V2R和V2I通信,标准,通信路网和车辆安全,实时交通监控,路口管理技术,未来远程信息处理应用等领域的技术活动。基于ITS的服务。

在欧洲,ETSI ITS G5建立在相同无线电技术的变体之上,其中一些适配在5.9GHz频带中的多达5个保留信道上运行。ETSI ITS G5协议栈旨在提供多无线电多通道操作,安全性和复杂的高层协议层次结构,集成了广泛的基础服务。

在日本,ARIB STD-T109建立在700 MHz频段单一频率上的同一无线电技术的变体上。协议栈提供TDMA操作以在路边服务和纯粹的车辆之间分开使用车辆通信。3

本词条内容贡献者为:

李岳阳 - 副教授 - 江南大学