مقدمه

ارتباط بین خودرو ها … با ظهور شبکه جهانی اینترنت در دو دهه گذشته، انقلابی عظیم در عرصه ارتباطات و تعاملات بشري رخ داده است. همچنین فناوريهاي ارتباطاتی سیار مانند تلفنهاي همراه نیز باعث تحول شگرفی در عرصه ارتباطات اجتماعی و مدلهاي کسب و کار شده اند. اما با این همه، آینده فناوريهاي ارتباطی به منزل و محل کار محدود نخواهد شد.

با قرار داشتن در عصر ارتباطات، دورانی در حال تجربه شدن است که در آن فناوريهاي موجود در تعامل با یکدیگر، خود موجب ابداع فناوريهاي نوین شده اند و بر مبناي این فناوريها نیز، محصولات گذشته جاي خود را به محصولاتی با قابلیتهاي جدید داده اند.

سامانه هاي ارتباط هوشمند خودرویی، نمونهاي از این فناوري و حاصل تلفیق دستاوردهاي صنعت ارتباطات با صنعت حمل ونقل است. طی چند سال گذشته با توجه به توسعه روز افزون و پرشتاب تکنولوژی های نوین اطلاعاتی و ارتباطی، کاربردهاي متنوعی از منظر مخابراتی و ارتباطی در افق دید طراحان خودرو و همچنین دست اندرکاران صنعت حمل ونقل قرار گرفته است که میتواند نگاه موجود به خودرو و همچنین بحث امنیت و ترافیک را در آینده، کاملا دگرگون نماید.

ارتباط مخابراتی بین خودرو ها یا ارتباط v2v نوعی نوظهور از تکنولوژیهای مخابراتی است، که با به کارگیری آن داده هایی خاص، از طریق یک ارتباط مخابراتی پویا و قابل اطمینان، بین ماشینهای نزدیک به هم رد و بدل می شوند.

این داده ها میتواند شامل اطلاعات حساسی مانند موقعیت، سرعت و جهت حرکت خودروها یا اشیا متحرک اطراف تا بردي معین باشد و رانندگان خودروهاي مجهز به این فناوري از سطح آگاهی بسیاربالاتري در رابطه با حضور سایر خودروها در نزدیکی خود برخوردار میشوند .

این رانندگان میتوانند با دریافت اطلاعات به موقع، براي مقابله با شرایط خطرناك و پرهیز از ورود به موقعیتهاي حادثه آفرین، تصمیماتی آگاهانه اتخاذ نمایند، که علاوه بر کاربردهاي حیاتی مربوط به ایمنی، این فناوري می‌تواند تحول مهمی در تحرك پذیري و روانسازی ترافیک ایجاد کند. رانندگان با داشتن اطلاعات کافی خواهند توانست نسبت به انتخاب بهتر مسیرها و اصلاح الگوي رانندگی خود اقدام نمایند، که نتیجه آن، کاهش زمان رانندگی،کاهش مصرف سوخت و رانندگی سازگارتر با محیط زیست خواهد بود.

تاکنون فناوريهاي مختلفی براي تأمین بستر ارتباطی مورد نیاز سامانه هاي هوشمند حمل ونقل پیشنهاد و یا ارائه شده اند، که هرکدام بنا به مورد میتوانند کاربردهاي مختلفی داشته باشند، اما دامنه کاربرد هیچ کدام به وسعت دامنه کاربرد فناوری DSRC نبوده است.

فناوری DSRC در ارتباط بین خودرو ها

در دهه ۱۹۹۰ موضوع اصلی مورد بحث در حیطه ارتباطات بین خودرویی، انتخاب میان فناوري مادون قرمز و فناوري ارتباطات اختصاصی برد کوتاه در فرکانس ۵٫۸ تا ۵٫۹ گیگا هرتز یا همان DSRC بوده است.

فناوری مادون قرمز در محیط های شهری و DSRC در محیطهای بین شهری موفقتر عمل کردند.

برخی از دلایل انتخاب DSRC به عنوان فناوری مرجع ارتباطات بیسیم V2V عبارتند از:

– در یک باند فرکانسی مجاز عمل میکند؛

-یک واسطه بیسیم با امنیت کافی ارائه میکند که از الزامات اصلی کاربردهاي ایمنی فعال به شمار میرود؛

– فراهم کننده ارتباطات بردکوتاه تا متوسط با سرعت بالا و تأخیر کم است؛

– در برابر شرایط آب و هوایی نامساعد (مانند باران، مه و برف) عملکرد خود را از دست نمیدهد؛

به منظور نیل به حداکثر قابلیت اعتماد در سامانه هاي ارتباطات خودرویی، طیف اختصاصی به ارتباطات DSRC به طور دقیق و مدام کنترل میشود.

اما علت ترجیح فناوری DSRC به ارتباطات Wi-Fi مرسوم در شبکه تلفن همراه این است که، با تولید و استفاده انبوه از گوشی های تلفن همراه که باندهای ۲٫۴ و ۵ گیگا هرتز را اشغال میکنند، سطحی غیر قابل کنترل از تداخلات ارتباطی پیش میآید، که ممکن است قابلیت اطمینان و اثر بخشی کاربردهای ایمنی فعال را به مخاطره افکند.

در ادامه به طور مختصر به برخی از کاربردهای این فناوری اشاره میشود.

-تشخیص و اجتناب از برخورد به موانع روبه رو

در این کاربرد کانال DSRC به منظور مبادله اطلاعات مربوط به ترافیک و یا اخطارهای مربوط به تصادفات به وسایل نقلیه برای آگاه سازی راننده از خطر پیش رو به کار گرفته میشود.

برقراری ارتباط مخابراتی به صورت مستقیم در پشت سر و یا رو به روی یک اتوموبیل میتواند به منظور بهبود عملکرد سیستم کنترل تطبیقی و خودکار ترافیک به کار گرفته شود. اطلاعات منتقل شده از خودرویی به خودرو دیگر به صورت زنجیر وار صورت گرفته و میتواند رانندگان را از کیلومترها قبل از خطرات جاده ای و یا موانع پیش رویشان در مسیر آگاه سازد(شکل ۱).

شکل ۱ -تشخیص و اجتناب از برخورد به موانع روبه رو

–رساندن اخطارهای فوری بین وسایل نقلیه

ارتباط V2V از طریق فناوری DSRC ، میتواند از طریق انتقال یا رله کردن اطلاعات به صورت زنجیر وار از خودرویی به خودروی دیگر،در شرایط بحرانی بسیار کارساز و تسهیل کننده باشد.

برای مثال، زمانی که یک آمبولانس مجبور به عبور از مسیری پر ترافیک باشد، خودروهای موجود در این مسیر میتوانند قبل از رسیدن آمبولانس از طریق ارتباط V2V از حضور غریب الوقوع آن اطلاع پیدا کرده و مسیر حرکت را با داشتن زمان کافی برای عبور ماشین امدادی از قبل خلوت نمایند (شکل ۲).

شکل ۲ – رساندن اخطارهای فوری بین وسایل نقلیه

-ایجاد امنیت جانی برای عابران پیاده

در سال ۲۰۱۳ شرکت هوندا، قابلیت منحصر به فرد یکی از خودروهایش را زمانی که به وسیله تکنولوژی مخابراتی DSRC مجهز شده بود، به خوبی نشان داد. این خودرو در حقیقت به فناوری مجهز شده بود که از طریق برنامه مخصوصی که بر روی یک تلفن همراه هوشمند نصب میشد موقعیت، جهت حرکت و سرعت حرکت عابر پیاده ای را که در نزدیکیش قرار داشت مشخص میکرد. این برنامه وجود عابران پیاده را در فاصله نزدیک از طریق یک آلارم صوتی بلند روی گوشی به راننده نشان میداد. یکی از قابلیت های منحصر به فرد تکنولوژی هوندا این بود که برنامه نصب شده قادر بود، برخی اطلاعات خاص را نظیر اینکه عابر پیاده در حال گوش کردن به موسیقی است و یا در حال صحبت کردن و یا پیامک زدن است را نیز، برای تصمیم گیری موثرتر به راننده انتقال دهد(شکل۳).