صفحه اصلی نقشه راه رویدادها تالار گفتگو نقشه سایت درباره ما گزارش ها English
     
 
 برقراري ارتباطات صحيح براي تبادل داده در محيط‌هاي خودرويي

 

albuterol otc walgreens

otc albuterol substitute

leponex virkning

leponex drug

راهنماي احتمال تاثير ارتباطات چند مسيري در توسعه خودروهاي مرتبط توسط ITS آمريکا منتشر شده است.

نشريه  ITS International - شماره مارس/آوريل 2015

رويکرد فني بخش خودروهاي مرتبط در ITS آمريکا معطوف به چالش‌ها و فرصت‌هايي است که قابليت‌هاي بي‌سيم مي‌تواند در کاربردهاي خودرو ارائه دهد. به طور خاص، يک سند 22 صفحه‌اي، فرآيندي را بررسي مي‌کند که در آن داده‌ها مي‌توانند از خودرويي به خودروي ديگر (V2V) يا بين خودرو با زيرساخت (V2I) انتقال پيدا کنند.

تا سال 2020 پيش‌بيني شده است که تقريبا هر خودروي جديد ساخت آمريکا داراي سيستم دورورزي تعبيه شده و مبتني بر شبکه‌هاي سلولي به همراه Wi-Fi براي پشتيباني از ارتباطات محلي خواهد بود. خودروهاي جديد نيز بطور فزاينده‌اي مجهز به ارتباطات اختصاصي کوتاه برد (DSRC) خواهند شد و اين گزارش تأثيرات اين فناوري براي کاربردهاي حساس به زمان مانند سامانه‌هاي جلوگيري از تصادفات V2V را بررسي کرده است.

با توجه به فرصتها ، پيامدها و محدوديت‌هاي فناوري­هاي ارتباطي مختلف، اين گزارش به پروتکل‌هايي که درگير بسته‌بندي، کدگذاري و رمزگشايي داده‌هاي در حال ارسال و دريافت هستند نيز نگاه مي‌کند. بر اين اساس، اين گزارش ميگويد که خودروها  با استفاده از فناوريهاي دسترسي راديويي چندگانه بر پايه استانداردهاي شبکه‌اي متداول مانند پروتکل کنترل انتقال/ پروتکل اينترنت (TCP/IP)، ارتباط برقرار خواهند کرد.

در حالي که DSRC ارتباطات TCP/IP را پشتيباني مي‌کند که توسط بيش از سه چهارم ترافيک اينترنتي  استفاده مي‌شود، از پروتکل پيام کوتاه دسترسي بي‌سيم در محيط‌هاي خودرويي[1] (WSMP) نيز پشتيباني مي­کند که به‌طور خاص براي ارتباطات حساس به زمان طراحي شده‌است.

در حاليکه پروتکل اينترنت (IP)، مسيريابي بين منبع ‌و مقصد داده را انجام مي دهد، پروتکل TCP مديريت ارتباط را برعهده دارد که يک جريان داده‌ مطمئن، مرتب شده و بررسي شده از نظر خطا بين کامپيوترهاي متصل به يک شبکه را تأمين مي­کند.

TCP/IP براي دستگاه‌هاي بي‌سيم سياري که موقعيت يا مسيرشان در حين ارتباط تغيير مي‌کند، مانند وقتي يک خودرو از يک منطقه شبکه بي‌سيم به منطقه‌اي ديگر حرکت مي‌کند، طراحي نشده است. همچنين در اين پروتکل پيش­بيني مواردي که يک دستگاه بي‌سيم بتواند بطور همزمان با چندين شبکه‌ سيمي يا بي‌سيم ارتباط برقرار کند، وجود ندارد و اين موضوع منجر به معرفي استاندارد TCP چندمسيري شده‌است. همچنين تلاش‌هايي در جريان است تا تدبيري براي تسهيم (مالتي پلکسينگ) معکوس[2]- يک اتصال TCP که از مسيرهاي ارتباطي چندگانه استفاده مي‌کند- انديشيده شود.

اين گزارش پيش بيني مي‌کند که در آينده‌اي نزديک، اکثر دستگاه‌هاي موبايل از TCP چندمسيري پشتيباني خواهند کرد تا ظرفيت شبکه با ترکيب کردن Wi-Fi  و ارتباطات سلولي افزايش يابد، به‌صورتي که با اين دو فناوري مانند يک شبکه برخورد ‌شود و به آنها اجازه دهند تا در حين اجرا به جاي يکديگر استفاده شوند. به گفته نويسندگان، اين عملکرد دسترسي چندشبکه‌اي و تعامل‌پذيري مي‌تواند مزيت بزرگي براي کاربردهاي تحرک‌پذيري حياتي غيرايمني خودرو / زيرساخت جاده‌اي باشد، اگر چه نگراني‌هاي امنيتي و ساير محدوديت‌ها هنوز وجود دارد.

از آنجا که TCP چندمسيري فعلي نمي‌تواند به صورت همزمان چندين شبکه را (اگر چه در حال کار کردن باشند) احراز هويت کند، نويسندگان، استيون بايلس و آدريان گوان، مي‌گويند که ارتباطات بر روي اين سيستم بايد نظارت شوند تا آسيب پذيري نسبت به  حملات سايبري کاهش يابد.

پيش‌‌بيني مي‌شود که به‌زودي در بسياري از ابزارها و شبکه‌ها استانداردهاي مالتي‌پلکس معکوس بي‌سيم مانند TCP/IP چندمسيري گنجانده شود و اين گزارش جزئيات اين فناوري­ها به‌همراه برخي از چالش‌هاي عملياتي و فني آنها را تشريح مي‌کند. اگر بر اين چالش‌ها غلبه شود، پيش‌بيني مي‌شود که پذيرش جهاني استانداردهايي مانند TCP چندمسيري مي‌تواند بر تحول معماري ارتباطات V2I که در برنامه ارتباطات خودرويي USDOT در نظرگرفته شده است، تأثيرگذار باشد.

همچنين در گزارش به توان بالقوه براي رشد سريع ارتباطات ماشين با ماشين (M2M) در خود خودرو به تنهايي اشاره شده است، جايي که يک محدوده شبکه‌اي کنترل شونده به‌صورت بي‌سيم (WCAN) مي‌تواند  براي سيستم‌هايي مانند ورودي بي‌سيم بدون کليد يا کنترل فشار باد لاستيکها استفاده شود. WCAN همچنين مي‌تواند براي سيستم‌هاي کنترل، انتقال قدرت و دورورزي استفاده شود تا نيازمندي‌هاي سيم‌کشي، وزن و تخصيص فضا را کاهش دهد، در حاليکه بر افزونگي و قابليت اطمينان مي­‌افزايد.

از آنجا که NHTSA قصد خود مبني بر استانداردسازي ارتباطات V2V براي کاربردهاي برد کوتاه جلوگيري از تصادفات را در سال گذشته اعلام کرد، اين گزارش انتظار دارد نسل بعدي خودروهاي سبک از DSRC براي پشتيباني از هر دو کاربردهاي V2V و V2I استفاده کنند. همچنين اين گزارش پيش‌بيني مي‌کند که واحدهاي DSRC کنار جاده‌اي (RSUها) در300,000 چهارراه مجهز به چراغ راهنمايي (و تعداد زيادي موقعيت‌هاي بالقوه ديگر) در سرتاسر آمريکا براي اجراي کاربردهاي V2I و پشتيباني از کاربردهاي ايمني، تحرک پذيري و زيست­محيطي استقرار يابد.

درحالي‌که NHTSA قانون‌گذاري براي بکارگيري DSRC در خودروها را شروع مي‌کند، FHWA (اداره بزرگراه‌هاي امريکا) نيز درحال صدور راهنما براي اپراتورهاي جاده‌اي به منظور استقرار سيستم‌هاي کنترل ترافيک و ديگر دستگاهها با استفاده از RSUها مي­باشد.

گزارش، رئوس کلي فناوري را ارائه مي‌دهد و اشاره مي‌کند که  خودروها و RSUها مي توانند داده‌هاي کاربردهاي ايمني حياتي مرتبط با مناطق محلي و رويدادهاي «بسيار رايج» شامل برخورد از جلو و هشدارهاي ترافيکي در تقاطع­ها را ارسال کنند. همچنين اين سيستم مي­تواند براي کنترل تقاطع‌ها، چراغ‌هاي راهنما يا باجه‌هاي پرداخت عوارض نيز استفاده شود.  (نمودار 1)

نمودار 1: ارتباطات خودرو و زيرساخت، ناوبري و فناوري‌هاي حسگر فعال

همانطور که نويسندگان اشاره کردند، ارتباطات پهن­ باند مي­توانند براي بسياري از خدمات زيرساخت و خودرو محور استفاده شوند. اين خدمات شامل مکان‌‌ يابي پارکينگ‌هاي خالي، تاکسي‌هاي بيکار يا خودروهاي کرايه‌اي و صندلي‌هاي مسافربري خالي هستند در حاليکه خدمات سمت خودروها مي توانند شامل نظارت از راه دور (عيب‌يابي خودرو، مديريت ناوگان و بيمه مسافت محور) باشند.

همچنين بررسي‌ها نشان‌دهنده مزيت‌هاي نسبي دو استاندارد (TCP چند مسيري[3] و پروتکل کنترل انتقال جريان[4]) براي فناوري‌هايي است که براي ترکيب ظرفيت چندين خدمت متفاوت دسترسي به اتصال راديويي[5] استفاده مي‌شوند. در حالي که گفته مي‌شود که پروتکل کنترل انتقال جريان در خصوص بهره (gain)، شکست خورده است، سيستم عامل IOS 7 Apple اولين سيستم عرضه شده به بازار مي‌باشد که از TCP چند مسيري استفاده کرده است. با اين وجود در حال حاضر هيچ واسط آزادي براي برنامه‌هاي کاربردي وجود ندارد که بتوانند از اين پروتکل استفاده کنند، اگر چه ممکن است به زودي براي دستگاه هاي داراي سيستم‌ عامل‌هاي اندرويد و لينوکس که تحت آزمايش هستند، قابل دسترس باشند.

TCP چند مسيري، برقراري ارتباط را از طريق يک خودروي در حال حرکت آغاز مي‌کند و در طول چند مسير به‌طور همزمان کار کرده و به بخش‌هاي داده‌اي يک نشست  TCPاين امکان را مي‌دهد که در طول چند مسير جريان داشته باشند. اين مسيرهاي متفاوت به‌صورت تطبيقي بر اساس ظرفيت‌شان انتخاب مي‌شوند که درنتيجه به‌خاطر اين نوع انتخاب، گذردهي (Throuput) در نشست‌هاي TCP بيشينه مي‌شود.

اين گزارش همچنين تشريح مي‌کند که TCP چند مسيري يک نشست را به يک آدرس IP يک مبدأ وابسته نمي‌کند، بنابراين اگر يک گره مبدأ آدرس­هاي‌ IP اضافي داشته باشد، همه اين آدرس‌ها به مقصد ارسال مي‌شوند.(نمودار 2)

نمودار 2: نمايشي از يک نشست TCP چندمسيري در شبکه‌هاي دسترسي راديويي چندگانه

چيزي که از منظر يک خودرو مهم‌تر است اين‌است که وقتي که يک آدرس IP که مورد استفاده بوده است، غيرقابل دسترس مي‌شود، اين آدرس برداشته شده و زيرجريان مربوط به آن بسته مي‌شود، در حالي که نشست آن اجازه مي­يابد که باقي بماند.

در حال حاضر تنها ارتباطات سلولي امکان برقراري رومينگ را از طريق سلول‌هاي مخابراتي با استفاده از يک فناوري دسترسي راديويي ساده (که به‌نام رومينگ افقي شناخته مي‌شود،) تأمين مي‌کنند. اين گزارش اذعان مي‌کند که TCP چند مسيري امکان ايجاد «رومينگ عمودي»را ايجاد مي‌کنند که در آن يک کاربر در مناطق پوشش مختلف با استفاده از فناوري‌هاي دسترسي مختلف تحت سرويس رومينگ قرار مي‌گيرد. اين مفهوم به‌نام «دست دهي مستقل از رسانه انتقال[6]» شناخته مي‌شود و مولفه‌اي از شبکه ناهمگني‌ است که در نمودار 3 نمايش داده شده‌است.

نمودار 3: نمايشي از ارتباطات بين شبکه‌اي ناهمگن

دست‌دهي‌هاي عمودي مي‌توانند با کاهش جريان داده بر روي خدمتي که دچار اختلال شده است و افزايش بار بر روي ساير واسط‌هاي بيسيم در حال کار، انجام شوند. راه ديگر اينکه، اگر يک واسط انتقال هم به‌طور ناگهاني و بدون دادن هشدار ازبين برود، TCP چند مسيري مي‌تواند يک واسط دوم را جايگزين کرده و هرنوع داده از دست رفته‌ در اثر خرابي واسط اول را دوباره ارسال کند.

چالش‌هاي کاربري و امنيتي

گزارش دو مشکل امنيتي را خاطرنشان مي‌کند که مي­تواند مانع رسيدن به هدفي شود که TCP چندمسيري دنبال مي‌کند: احراز هويت و آسيب‌پذيري. اين فناوري نمي‌تواند به‌طور همزمان چندين شبکه را احراز هويت کرده و به چابکي مسائل امنيتي به‌وجود آمده را برطرف کند، عاملي که باعث مي‌شود تأمين‌کنندگان شبکه، مقياس پذيرش TCP چندمسيري آينده بر روي دستگاه‌هاي سيار را محدود کنند. گزارش اشاره مي‌کند که بسياري از انواع حملات شناخته شده ممکن است با سو‌ءاستفاده از سامانه آدرس  IP چابک، قابل اجرا باشند که ازجمله آنها سرازير کردن مقادير زياد ترافيک به يک شبکه يا خدمت به‌منظور ايجاد حملات منع خدمت[7] است.

با استفاده از دسترسي Wi-Fi دو مسئله مختلف براي ارتباطات مبتني بر خودرو به‌طور ويژه وجود دارد: اغلب نقاط دسترسي (Hotspotهاي) Wi-Fi نسبتاً کوچک هستند و بيش از 150,000 تا از آن‌ها در امريکا وجود دارند. يک خودروي در حال حرکت در طول يک سفر ساده وارد پوشش آنتن‌دهي صدها شبکه Wi-Fi  شده و ازآن‌ها خارج مي‌شود که هر کدام نيازمند يک فرآيند ورود[8] به‌طور دستي مي­باشد و اين مانعي است که همچنان بايد بر آن غلبه کرد.

گزارش اذعان مي‌کند که کار بر روي اين مشکلات با استاندارد IEEE 802.11u در حال انجام است و موضوع [9]‘Hotspot 2.0 / Passpoint’ پيگيري مي­شود. اين يک نوآوري در پيمان صدور گواهي‌نامه‌هاي Wi-Fi [10] است که به کاربران دستگاه‌هاي سيار اين امکان را مي‌دهد که بدون نياز به احراز هويت و اعتبار، دسترسي‌شان بتواند بين دستگاه‌هاي Wi-Fi منتقل شوند.

از سوي ديگر اين پيمان همچنان نيازمند وجود يک اپراتور خدمات شبکه يا کنسرسيوم‌هاي رومينگ بيشتري براي ثبت و نگهداري مشخصات اعتباري کاربران است. نويسندگان اشاره مي‌کنند که حتي اگر چندين سامانه ‌بي‌سيم موجود باشد، چالش‌ها همچنان باقي مي‌مانند چرا که TCP چندگانه و پروتکل‌هاي مشابه نمي‌توانند به کاربردها در «انتخاب» بهترين مسير کمک کنند. به‌طور مثال کاربردهايي که دربرگيرنده ايمني عمومي و جلوگيري از تصادفات هستند، نيازمند ظرفيت بالا، تأخير کم و اقدامات امنيتي اضافي هستند. گزارش مي‌گويد کاربردهاي حياتي قطعا از شفافيت در عمليات شبکه يا خدمات جاري مانند ميزان کارايي، ظرفيت، هزينه و امنيت سود مي‌برند.

بنابراين در حالي که فناوري توان بالقوه براي ارتباطات بي سيم را ايجاد کرده است، چالش‌هاي اساسي در مورد آن باقي است، اما اين گزارش اشاره مي‌کند که راهکارهاي حل اين چالش‌ها در حال توسعه هستند و مزاياي بالقوه‌اي که اين فناوري  براي بخش حمل‌و نقل ايجاد مي‌کند، اساسي و قابل توجه هستند. 

 


[1] Wave (Wireless Access for Vehicular Environments) Short Message protocol

[2]  Inverse multiplexing

[3]Multi-Path TCP

[4] Stream Transmission Control Protocol

[5] radio access link

[6] Media Independent Handover

[7] Denial of Service

[8] Log-in

[9]

Wi-Fi CERTIFIED Passpoin: در سال 2012 به عنوان يک راهکار گسترده در صنعت به اجرا در آمده است تا دسترسي شبکه‌اي به هات-اسپات‌ها را آسان کرده و نياز به يافتن هات-اسپات و  احراز هويت را براي کاربران يک شبکه هربار که وارد آن مي‌شوند، را از بين ببرد. (http://www.wi-fi.org/discover-wi-fi/wi-fi-certified-passpoint)

[10] Wi-Fi Alliance certification

 

 

 

 

 

 

(منبع :   www.itsa.org)       
1394/03/18
 ضمایم
 
 




آخرین تاریخ بروزرسانی ۱۳۹۷/۵/۲
كليه حقوق اين سايت متعلق به پروژه سامانه ارتباطات هوشمند خودرویی است