Vehicular communication systems
வாகனத் தொடர்பு அமைப்புகள் என்பது கணினி நெட்வொர்க்குகள் ஆகும், இதில் வாகனங்கள் மற்றும் சாலையோர அலகுகள் தொடர்பு முனைகளாக உள்ளன, அவை பாதுகாப்பு எச்சரிக்கைகள் மற்றும் போக்குவரத்துத் தகவல்கள் போன்ற தகவல்களை ஒருவருக்கொருவர் வழங்குகின்றன. விபத்துக்கள் மற்றும் போக்குவரத்து நெரிசலைத் தவிர்ப்பதில் அவை பயனுள்ளதாக இருக்கும். இரண்டு வகையான முனைகளும் பிரத்யேக குறுகிய தூர தகவல்தொடர்பு (டி. எஸ். ஆர். சி) சாதனங்கள் ஆகும். டிஎஸ்ஆர்சி 5.9 ஜிகாஹெர்ட்ஸ் அலைவரிசையில் 75 மெகா ஹெர்ட்ஸ் அலைவரிசை மற்றும் தோராயமான வரம்புடன் செயல்படுகிறது. வாகனத் தொடர்புகள் பொதுவாக அறிவார்ந்த போக்குவரத்து அமைப்புகளின் (ஐ. டி. எஸ்) ஒரு பகுதியாக உருவாக்கப்படுகின்றன. வரலாறு வாகனத் தொடர்புகளின் தொடக்கம் 1970 களில் இருந்து தொடங்குகிறது. அமெரிக்கா மற்றும் ஜப்பானில் முறையே மின்னணு பாதை வழிகாட்டல் அமைப்பு (ஈஆர்ஜிஎஸ்) மற்றும் சிஏசிஎஸ் போன்ற திட்டங்களில் பணிகள் தொடங்கப்பட்டன. வாகனங்களுக்கு இடையேயான தகவல் தொடர்பு (ஐவிசி) என்ற சொல் 1980 களின் முற்பகுதியில் பரப்பத் தொடங்கியது. தரப்படுத்தல் நடவடிக்கைகள் தொடங்குவதற்கு முன்பு லேசர்கள், அகச்சிவப்பு மற்றும் ரேடியோ அலைகள் போன்ற பல்வேறு ஊடகங்கள் பயன்படுத்தப்பட்டன. 1986 மற்றும் 1997 க்கு இடையில் அமெரிக்காவில் PATH திட்டம் வாகன தகவல்தொடர்பு திட்டங்களில் ஒரு முக்கியமான திருப்புமுனையாக இருந்தது. ஐரோப்பாவில் வாகனத் தொடர்பு தொடர்பான திட்டங்கள் 1986 மற்றும் 1995 க்கு இடையில் ப்ரோமெத்தியஸ் திட்டத்துடன் தொடங்கப்பட்டன. மேம்பட்ட பாதுகாப்பு வாகனம் (ஏஎஸ்வி) திட்டம், சாப்ஃபர் I மற்றும் II, ஃப்ளீட்நெட், கார்டல் 2000 போன்ற பல அடுத்தடுத்த திட்டங்கள் உலகம் முழுவதும் செயல்படுத்தப்பட்டுள்ளன. 2000 களின் முற்பகுதியில், வாகனத் துறையில் நடமாடும் தற்காலிக நெட்வொர்க்குகளின் (MANET கள்) கொள்கைகளின் பயன்பாடாக வாகன தற்காலிக நெட்வொர்க் (VANET) என்ற சொல் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. VANET மற்றும் IVC என்ற சொற்கள் வேறுபடுவதில்லை மற்றும் சாலையோர உள்கட்டமைப்பை நம்பியிருக்கும் அல்லது நம்பாத வாகனங்களுக்கிடையேயான தகவல்தொடர்புகளைக் குறிக்க ஒன்றுக்கொன்று மாற்றாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இருப்பினும் IVC என்பது நேரடி V2V இணைப்புகளை மட்டுமே குறிக்கிறது என்று சிலர் வாதிட்டுள்ளனர். ஐரோப்பிய ஒன்றியம், ஜப்பான், அமெரிக்கா மற்றும் உலகின் பிற பகுதிகளில் பல திட்டங்கள் தோன்றியுள்ளன, எடுத்துக்காட்டாக, ETC, SAFESPOT, PREVENT, COMESAFETY, NoW, IVI. வாகனத் தொடர்புகளைக் குறிக்க பல சொற்கள் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன. இந்த சுருக்கெழுத்துக்கள் வரலாற்றுச் சூழல், பயன்படுத்தப்பட்ட தொழில்நுட்பம், தரநிலை அல்லது நாடு (வாகன டெலிமாடிக்ஸ், டி. எஸ். ஆர். சி, வேவ், வேனெட், ஐஓவி, 802.11p, ஐடிஎஸ்-ஜி5, வி2எக்ஸ்) ஆகியவற்றில் ஒருவருக்கொருவர் வேறுபடுகின்றன. தற்போது, 3GPP-வெளியீடு 16 அடிப்படையிலான செல்லுலார் மற்றும் IEEE 802.11p அடிப்படையிலான வைஃபை ஆகியவை இணைக்கப்பட்ட வாகனங்களை இயக்கும் சாத்தியமான தகவல் தொடர்பு தொழில்நுட்பங்களாக நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளன. இருப்பினும், விஎல்சி, ஜிக்பீ, வைமாக்ஸ், மைக்ரோவேவ், எம்எம்வேவ் போன்ற பிற தொழில்நுட்பங்கள் இன்னும் வாகனத் தொடர்பு ஆராய்ச்சி பகுதியாகும் என்பதை இது மறுக்கவில்லை. பல நிறுவனங்கள் மற்றும் அரசு முகமைகள் வாகனத் தொடர்புக்கான தரநிலைகள் மற்றும் ஒழுங்குமுறைகளை வழங்குவதில் அக்கறை கொண்டுள்ளன (ASTM, IEEE, ETSI, SAE, 3GPP, ARIB, TTC, TTA, CCSA, ITU, 5GAA, ITS அமெரிக்கா, ERTICO, ITS ஆசியா-பசிபிக்). செல்லுலார் அடிப்படையிலான V2X தகவல்தொடர்புகளுக்கான தரநிலைகள் மற்றும் விவரக்குறிப்புகளில் 3GPP செயல்படுகிறது, அதே நேரத்தில் IEEE தரநிலையை வழங்குவது குறித்து அடுத்த தலைமுறை V2X (NGV) ஆய்வுக் குழு மூலம் செயல்படுகிறது. பாதுகாப்பு நன்மைகள் வாகனத் தொடர்பு அமைப்புகளுக்கான முக்கிய உந்துதல் பாதுகாப்பு மற்றும் போக்குவரத்து மோதல்களின் அதிகப்படியான செலவை அகற்றுவதாகும். உலக சுகாதார அமைப்பின் (டபிள்யூ. எச். ஓ) கூற்றுப்படி, சாலை விபத்துக்கள் ஆண்டுதோறும் உலகளவில் சுமார் 12 லட்சம் இறப்புகளை ஏற்படுத்துகின்றன-காயத்தால் ஏற்படும் மொத்த இறப்புகளில் நான்கில் ஒரு பங்கு. மேலும், போக்குவரத்து விபத்துகளில் சுமார் 50 மில்லியன் மக்கள் காயமடைந்துள்ளனர். தடுப்பு நடவடிக்கைகள் எடுக்கப்படாவிட்டால், 1990இல் ஒன்பதாவது இடத்தில் இருந்த சாலை மரணங்கள் 2020இல் மரணத்திற்கு மூன்றாவது முக்கிய காரணமாக மாற வாய்ப்புள்ளது. அமெரிக்க ஆட்டோமொபைல் அசோசியேஷன் (ஏஏஏ) நடத்திய ஒரு ஆய்வில், கார் விபத்துக்கள் அமெரிக்காவிற்கு ஆண்டுக்கு 300 பில்லியன் டாலர் செலவாகும் என்று முடிவு செய்தது. தானியங்கி போக்குவரத்து குறுக்குவெட்டு கட்டுப்பாட்டுக்கு இதைப் பயன்படுத்தலாம். இருப்பினும், கார் விபத்துக்களால் ஏற்படும் இறப்புகள் கொள்கையளவில் தவிர்க்கப்படக்கூடியவை. அமெரிக்காவில் வருடாந்திர 43,000 சாலை விபத்துக்களில் 21,000 பேர் சாலை புறப்பாடு மற்றும் குறுக்குவெட்டு தொடர்பான சம்பவங்களால் இறப்பதாக அமெரிக்க போக்குவரத்துத் துறை கூறுகிறது. வாகனத் தொடர்புகள் மூலம் உள்ளூர் எச்சரிக்கை அமைப்புகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் இந்த எண்ணிக்கையை கணிசமாகக் குறைக்கலாம். புறப்படும் வாகனங்கள் மற்ற வாகனங்களுக்கு நெடுஞ்சாலையை விட்டு வெளியேற விரும்புவதாகத் தெரிவிக்கலாம், மேலும் குறுக்குவெட்டுகளில் வரும் கார்கள் அந்த குறுக்குவெட்டைக் கடந்து செல்லும் மற்ற கார்களுக்கு எச்சரிக்கை செய்திகளை அனுப்பலாம். அவர்கள் எப்போது பாதைகளை மாற்ற விரும்புகிறார்கள் அல்லது போக்குவரத்து நெரிசல் இருக்கிறதா என்பதையும் அவர்கள் தெரிவிக்கலாம். அமெரிக்க தேசிய நெடுஞ்சாலை போக்குவரத்து பாதுகாப்பு நிர்வாகத்தின் 2010 ஆம் ஆண்டு ஆய்வின்படி, வாகனத் தகவல் தொடர்பு அமைப்புகள் அனைத்து போக்குவரத்து விபத்துக்களிலும் 79 சதவீதம் வரை தவிர்க்க உதவும். மேற்கு ஐரோப்பாவில் வாகனங்களின் சராசரி வேகம் மணிக்கு 5 கிமீ வேகத்தில் குறைந்தால் இறப்பு விகிதம் 25 சதவீதம் குறையும் என்று ஆய்வுகள் காட்டுகின்றன. பல ஆண்டுகளாக, இந்த பகுதியில் கணிசமான ஆராய்ச்சி மற்றும் திட்டங்கள் உள்ளன, பாதுகாப்பு முதல் வழிசெலுத்தல் மற்றும் சட்ட அமலாக்கம் வரை பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு VANET களைப் பயன்படுத்துகின்றன. டிசம்பர் 2016 இல், அமெரிக்க போக்குவரத்துத் துறை வரைவு விதிகளை முன்மொழிந்தது, இது படிப்படியாக வி 2 வி தகவல்தொடர்பு திறன்களை இலகுரக வாகனங்களுக்கு கட்டாயமாக்கும். தொழில்நுட்பம் முழுமையாக குறிப்பிடப்படவில்லை, எனவே உற்பத்தியாளர்கள் "இந்த ஆவணத்தில் உள்ளதை எடுத்து ஃபெடரல் மோட்டார் வாகன பாதுகாப்பு தரநிலைகளின் கீழ் தங்கள் பொறுப்பு என்னவாக இருக்கும் என்பதை அறிய முடியாது" என்று விமர்சகர்கள் வாதிட்டனர். பி. கே. ஐ (பொது முக்கிய உள்கட்டமைப்பு) என்பது வி 2 வி தகவல்தொடர்புகளில் பயன்படுத்தப்படும் தற்போதைய பாதுகாப்பு அமைப்பு ஆகும். ஸ்பெக்ட்ரம் V2V மீதான மோதல் கேபிள் தொலைக்காட்சி மற்றும் பிற தொழில்நுட்ப நிறுவனங்களிடமிருந்து அச்சுறுத்தலுக்கு உள்ளாகியுள்ளது, அவை தற்போது ஒதுக்கப்பட்டுள்ள ரேடியோ ஸ்பெக்ட்ரமின் ஒரு பெரிய பகுதியை எடுத்துச் சென்று அதிவேக இணைய சேவைக்கு அந்த அதிர்வெண்களைப் பயன்படுத்த விரும்புகின்றன. அமெரிக்காவில், ரேடியோ ஸ்பெக்ட்ரமின் V2V இன் தற்போதைய பங்கு 1999 இல் அரசாங்கத்தால் ஒதுக்கப்பட்டது, ஆனால் பயன்படுத்தப்படவில்லை. வாகனத் தொழில் தன்னால் முடிந்த அனைத்தையும் தக்கவைக்க முயற்சிக்கிறது, வி 2 வி-க்கான ஸ்பெக்ட்ரம் தனக்கு மிகவும் தேவை என்று கூறுகிறது. ஃபெடரல் கம்யூனிகேஷன்ஸ் கமிஷன் (எஃப். சி. சி) தொழில்நுட்ப நிறுவனங்களின் பக்கபலமாக உள்ளது, தேசிய போக்குவரத்து பாதுகாப்பு வாரியம் வாகனத் தொழில்துறையின் நிலைப்பாட்டை ஆதரிக்கிறது. இணைய சேவை வழங்குநர்கள் (ஸ்பெக்ட்ரமைப் பயன்படுத்த விரும்பும்) தன்னியக்க கார்கள் வி 2 வி தகவல்தொடர்புகளை தேவையற்றதாக மாற்றும் என்று கூறுகின்றனர். வி 2 வி சேவை மெதுவாகவோ அல்லது சீர்குலைக்கப்படாமலோ இருந்தால் ஸ்பெக்ட்ரமைப் பகிர்ந்து கொள்ளத் தயாராக இருப்பதாக அமெரிக்க வாகனத் தொழில் கூறியுள்ளது; மேலும் எஃப். சி. சி பல பகிர்வு திட்டங்களை சோதிக்க திட்டமிட்டுள்ளது. வெவ்வேறு இடங்களில் உள்ள அரசாங்கங்கள் வி 2 வி தகவல்தொடர்புக்கு பொருந்தாத நிறமாலையை ஆதரிப்பதால், வாகன உற்பத்தியாளர்கள் சில சந்தைகளுக்கு தொழில்நுட்பத்தை ஏற்றுக்கொள்வதில் இருந்து ஊக்கமளிக்கப்படலாம். உதாரணமாக, ஆஸ்திரேலியாவில், வி 2 வி தகவல்தொடர்புக்கு ஸ்பெக்ட்ரம் ஒதுக்கப்படவில்லை, எனவே வாகனங்கள் வாகனம் அல்லாத தகவல்தொடர்புகளால் குறுக்கிடப்படும். சில இடங்களில் வி2வி தகவல்தொடர்புகளுக்காக ஒதுக்கப்பட்ட ஸ்பெக்ட்ரம் பின்வருமாறுஃ வாகனத்திலிருந்து உள்கட்டமைப்புக்கு 2012 ஆம் ஆண்டில், ஆஸ்டினில் உள்ள டெக்சாஸ் பல்கலைக்கழகத்தின் கணினி விஞ்ஞானிகள் தானியங்கி கார்களுக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட ஸ்மார்ட் குறுக்குவெட்டுகளை உருவாக்கத் தொடங்கினர். சாலையில் உள்ள ஒவ்வொரு காருடனும் நேரடியாக தொடர்பு கொள்ளும் கணினி நிரல்களைப் பயன்படுத்துவதற்குப் பதிலாக, குறுக்குவெட்டுகளில் போக்குவரத்து விளக்குகள் மற்றும் நிறுத்த அறிகுறிகள் இருக்காது. தன்னாட்சி வாகனங்களைப் பொறுத்தவரை, அவை மிகவும் திறம்பட செயல்பட மற்ற 'சாதனங்களுடன்' இணைப்பது அவசியம். தன்னாட்சி வாகனங்கள் தகவல்தொடர்பு அமைப்புகளுடன் பொருத்தப்பட்டுள்ளன, அவை மற்ற தன்னாட்சி வாகனங்கள் மற்றும் சாலையோர அலகுகளுடன் தொடர்பு கொள்ள அனுமதிக்கின்றன, மற்றவற்றுடன், சாலை வேலை அல்லது போக்குவரத்து நெரிசல் பற்றிய தகவல்களை வழங்குகின்றன. கூடுதலாக, எதிர்காலத்தில் ஒவ்வொரு தன்னாட்சி வாகனமும் ஒரு குறுக்குவெட்டு வழியாக செல்லும்போது அதை இணைக்கும் மற்றும் நிர்வகிக்கும் கணினி நிரல்கள் இருக்கும் என்று விஞ்ஞானிகள் நம்புகிறார்கள். இந்த வகையான பண்புகள் தன்னாட்சி வாகன சந்தையில் பிற தயாரிப்புகள் மற்றும் சேவைகளைப் (குறுக்குவெட்டு கணினி அமைப்புகள் போன்றவை) புரிந்துகொள்வதற்கும் ஒத்துழைப்பதற்கும் தன்னாட்சி வாகனங்களின் திறனை ஊக்குவித்து மேலும் மேம்படுத்துகின்றன. இறுதியில், இது நெட்வொர்க்கைப் பயன்படுத்தும் அதிக தன்னாட்சி வாகனங்களுக்கு வழிவகுக்கும், ஏனெனில் மற்ற தன்னாட்சி வாகனங்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் தகவல் சரிபார்க்கப்பட்டுள்ளது. இத்தகைய இயக்கங்கள் நெட்வொர்க்கின் மதிப்பை வலுப்படுத்தும் மற்றும் அவை நெட்வொர்க் வெளிப்புறங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. 2017 ஆம் ஆண்டில், அரிசோனா மாநில பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு 1/10 அளவிலான குறுக்குவெட்டை உருவாக்கி, குறுக்குவெட்டு மேலாண்மை நுட்பத்தை முன்மொழிந்தனர். குறுக்குவெட்டு மேலாளரின் வி 2 ஐ தகவல்தொடர்பு மற்றும் மோசமான-வழக்கு செயல்படுத்தல் நேரம் ஆகிய இரண்டின் நெட்வொர்க் தாமதத்திற்கு குறுக்குவெட்டு மிகவும் நெகிழக்கூடியது என்று காட்டப்பட்டது. 2018 ஆம் ஆண்டில், ஒரு வலுவான அணுகுமுறை அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது, இது மாதிரி பொருந்தாத தன்மை மற்றும் காற்று மற்றும் புடைப்புகள் போன்ற வெளிப்புற இடையூறுகள் ஆகிய இரண்டிற்கும் நெகிழக்கூடியது. வாகனத்திலிருந்து எல்லாவற்றிற்கும் 2019 நவம்பரில், 5ஜி அடிப்படையிலான செல்லுலார் வி2எக்ஸ் (செல்லுலார் வெஹிக்கிள்-டு-எவ்ரிதிங்) பயன்பாடுகள் திறந்த நகர தெருக்களிலும் டூரினில் ஒரு சோதனை பாதையிலும் காட்சிப்படுத்தப்பட்டன. V2V பொருத்தப்பட்ட கார்கள் திடீரென்று பிரேக் செய்யப்பட்டால் பின்வரும் வாகனங்களுக்கு ஒரு செய்தியை ஒளிபரப்புகின்றன, அவை ஆபத்தான சூழ்நிலையை சரியான நேரத்தில் அறிவிக்கும். பிற பயன்பாடுகள் பயன்பாட்டு நிகழ்வுகளை நிரூபித்தன; கடந்து செல்லும் பாதசாரி பற்றி ஓட்டுநர்களை எச்சரிப்பது. இன்டெலிஜென்ட் டிரான்ஸ்போர்டேஷன் சொசைட்டி ஆஃப் அமெரிக்கா (ஐ. டி. எஸ். ஏ) பொது மற்றும் தனியார் துறை அமைப்புகளிடையே ஒத்துழைப்பை மேம்படுத்துவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. ஐடிஎஸ்ஏ அதன் பணி அறிக்கையை "பார்வை பூஜ்ஜியம்" என்று சுருக்கமாகக் கூறுகிறது, அதாவது அதன் குறிக்கோள் அபாயகரமான விபத்துக்கள் மற்றும் தாமதங்களை முடிந்தவரை குறைப்பதாகும். பல பல்கலைக்கழகங்கள் வாகன தற்காலிக நெட்வொர்க்குகளின் ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டை மேற்கொண்டு வருகின்றன. உதாரணமாக, கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகம், பெர்க்லி கலிபோர்னியா பார்ட்னர்ஸ் ஃபார் அட்வான்ஸ்டு டிரான்ஸிட் அண்ட் ஹைவேஸ் (PATH) இல் பங்கேற்கிறது. செயற்கை பயணிகள் கார்பட்டர் சாதனத்திலிருந்து சாதனத்திற்கு புத்திசாலித்தனமான போக்குவரத்து அமைப்பு நுண்ணறிவு போக்குவரத்து அமைப்புகள் நிறுவனம் மொபைல் தற்காலிக நெட்வொர்க் மொபைல் போன் கண்காணிப்பு ரேடியோ சுய-ஓட்டுநர் கார் வாகன தற்காலிக நெட்வொர்க் வயர்லெஸ் லேன் குறிப்புகள் குறுக்குவெட்டுகளில் மோதலைத் தவிர்ப்பதற்கான வாகன நெட்வொர்க்குகள் வெளிப்புற இணைப்புகள், சொசைட்டி ஃபார் ஆட்டோமொபைல் இன்ஜினியர்ஸ் (எஸ். ஏ. இ) உலக காங்கிரஸ், ஏப்ரல், 2011, டெட்ராய்ட், எம். ஐ, அமெரிக்கா. யு. எஸ். போக்குவரத்துத் துறை (யு. எஸ். டி. ஓ. டி), ஐடிஎஸ் கூட்டு திட்ட அலுவலகம் வீட்டு நுண்ணறிவு போக்குவரத்து அமைப்புகள், போக்குவரத்து கனடா பாத் திட்டம், கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகம், பெர்க்லி திட்டத்தின் நிலை ஐ. இ. இ. இ 802.11 பணிக் குழு பி இணைக்கப்பட்ட வாகனங்கள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன உண்மைத் தாள்-அமெரிக்க போக்குவரத்துத் துறை மேம்பட்ட ஓட்டுநர் உதவி அமைப்புகள் வளர்ந்து வரும் தொழில்நுட்பங்களை இயக்குதல் வாகன தொழில்நுட்பம் வாகன டெலிமாடிக்ஸ் வயர்லெஸ் நெட்வொர்க்கிங்