Vehicular communication systems
گاڑیوں کے مواصلاتی نظام کمپیوٹر نیٹ ورک ہوتے ہیں جن میں گاڑیاں اور سڑک کے کنارے کے یونٹ مواصلاتی نوڈس ہوتے ہیں، جو ایک دوسرے کو معلومات فراہم کرتے ہیں، جیسے حفاظتی انتباہات اور ٹریفک کی معلومات۔ وہ حادثات اور ٹریفک کی بھیڑ سے بچنے میں موثر ثابت ہو سکتے ہیں۔ دونوں قسم کے نوڈس ڈیڈیکیٹڈ شارٹ رینج کمیونیکیشنز (ڈی ایس آر سی) ڈیوائسز ہیں۔ ڈی ایس آر سی 5.9 گیگا ہرٹز بینڈ میں 75 میگاہرٹز کی بینڈوتھ اور تقریبا. گاڑیوں کے مواصلات کو عام طور پر ذہین نقل و حمل کے نظام (آئی ٹی ایس) کے ایک حصے کے طور پر تیار کیا جاتا ہے۔ تاریخ گاڑیوں کے مواصلات کا آغاز 1970 کی دہائی میں ہوا۔ ریاستہائے متحدہ اور جاپان میں بالترتیب الیکٹرانک روٹ گائیڈنس سسٹم (ای آر جی ایس) اور سی اے سی ایس جیسے منصوبوں پر کام شروع ہوا۔ جبکہ انٹر وہیکل کمیونیکیشنز (آئی وی سی) کی اصطلاح 1980 کی دہائی کے اوائل میں پھیلنا شروع ہوئی۔ معیاری کاری کی سرگرمیاں شروع ہونے سے پہلے مختلف ذرائع استعمال کیے جاتے تھے، جیسے لیزر، اورکت اور ریڈیو لہریں۔ 1986 اور 1997 کے درمیان ریاستہائے متحدہ میں پی اے ٹی ایچ پروجیکٹ گاڑیوں کے مواصلاتی منصوبوں میں ایک اہم پیشرفت تھی۔ یورپ میں گاڑیوں کے مواصلات سے متعلق منصوبے 1986 اور 1995 کے درمیان پرومیتھیس منصوبے کے ساتھ شروع کیے گئے تھے۔ اس کے بعد کے متعدد منصوبوں کو پوری دنیا میں نافذ کیا گیا ہے جیسے ایڈوانسڈ سیفٹی وہیکل (اے ایس وی) پروگرام، چافیور I اور II، فلیٹ نیٹ، کارٹلک 2000 وغیرہ۔ 2000 کی دہائی کے اوائل میں، وہیکلر ایڈہاک نیٹ ورک (وی اے این ای ٹی) کی اصطلاح گاڑیوں کے میدان میں موبائل ایڈہاک نیٹ ورک (ایم اے این ای ٹی) کے اصولوں کے اطلاق کے طور پر متعارف کرائی گئی تھی۔ VANET اور IVC اصطلاحات مختلف نہیں ہیں اور سڑک کے کنارے کے بنیادی ڈھانچے پر انحصار کے ساتھ یا اس کے بغیر گاڑیوں کے درمیان مواصلات کا حوالہ دینے کے لیے ایک دوسرے کے بدلے استعمال ہوتے ہیں، حالانکہ کچھ لوگوں نے استدلال کیا ہے کہ IVC سے مراد صرف براہ راست V2V کنکشن ہیں۔ بہت سے منصوبے یورپی یونین، جاپان، امریکہ اور دنیا کے دیگر حصوں میں نمودار ہوئے ہیں مثال کے طور پر، ای ٹی سی، سیف اسپاٹ، پریوینٹ، کومی سیفٹی، نو ڈبلیو، آئی وی آئی۔ گاڑیوں کے مواصلات کے لیے کئی اصطلاحات استعمال کی گئی ہیں۔ یہ مخففات تاریخی سیاق و سباق، استعمال شدہ ٹیکنالوجی، معیاری، یا ملک (وہیکل ٹیلیمیٹکس، ڈی ایس آر سی، ویو، وینٹ، آئی او وی، 802.11p، آئی ٹی ایس-جی 5، وی 2 ایکس) میں ایک دوسرے سے مختلف ہیں۔ فی الحال، 3 جی پی پی ریلیز 16 پر مبنی سیلولر اور آئی ای ای ای 802.11p پر مبنی وائی فائی منسلک گاڑیوں کو فعال کرنے والی ممکنہ مواصلاتی ٹیکنالوجی ثابت ہوئی ہیں۔ تاہم، یہ اس بات کی تردید نہیں کرتا ہے کہ دیگر ٹیکنالوجیز مثال کے طور پر، وی ایل سی، زیگ بی، وائی میکس، مائکروویو، ایم ایم ویو اب بھی گاڑیوں کے مواصلاتی تحقیقی شعبے ہیں۔ بہت سی تنظیمیں اور سرکاری ایجنسیاں گاڑیوں کے مواصلات کے لیے معیارات اور ضابطے جاری کرنے سے متعلق ہیں (اے ایس ٹی ایم، آئی ای ای، ای ٹی ایس آئی، ایس اے ای، 3 جی پی پی، اے آر آئی بی، ٹی ٹی سی، ٹی ٹی اے، سی سی ایس اے، آئی ٹی یو، 5 جی اے اے، آئی ٹی ایس امریکہ، ای آر ٹی آئی سی او، آئی ٹی ایس ایشیا پیسیفک)۔ 3 جی پی پی سیلولر پر مبنی وی 2 ایکس مواصلات کے معیارات اور وضاحتیں پر کام کر رہا ہے، جبکہ آئی ای ای ای معیاری 802.11bd کے اجرا پر مطالعہ گروپ نیکسٹ جنریشن وی 2 ایکس (این جی وی) کے ذریعے کام کر رہا ہے۔ حفاظتی فوائد گاڑیوں کے مواصلاتی نظام کا بنیادی محرک حفاظت اور ٹریفک کے تصادم کی ضرورت سے زیادہ لاگت کو ختم کرنا ہے۔ ورلڈ ہیلتھ آرگنائزیشن (ڈبلیو ایچ او) کے مطابق، سڑک حادثات سالانہ دنیا بھر میں تقریبا 12 لاکھ اموات کا سبب بنتے ہیں۔ چوٹ کی وجہ سے ہونے والی تمام اموات کا ایک چوتھائی۔ اس کے علاوہ ٹریفک حادثات میں تقریبا 5 کروڑ افراد زخمی ہوتے ہیں۔ اگر احتیاطی تدابیر نہ کی گئیں تو سڑک پر ہونے والی اموات 1990 میں نویں مقام سے 2020 میں موت کی تیسری سب سے بڑی وجہ بننے کا امکان ہے۔ امریکن آٹوموبائل ایسوسی ایشن (اے اے اے) کی ایک تحقیق میں یہ نتیجہ اخذ کیا گیا ہے کہ کار حادثات کی وجہ سے امریکہ کو ہر سال 300 بلین ڈالر کا نقصان اٹھانا پڑتا ہے۔ اسے خودکار ٹریفک چوراہے کے کنٹرول کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ تاہم کار حادثات کی وجہ سے ہونے والی اموات سے اصولی طور پر بچا جا سکتا ہے۔ امریکی محکمہ نقل و حمل کا کہنا ہے کہ امریکہ میں سالانہ 43,000 سڑک حادثات میں ہونے والی اموات میں سے 21,000 سڑک کی روانگی اور چوراہے سے متعلق واقعات کی وجہ سے ہوتی ہیں۔ گاڑیوں کے مواصلات کے ذریعے مقامی انتباہی نظام کو تعینات کرکے اس تعداد کو نمایاں طور پر کم کیا جا سکتا ہے۔ روانہ ہونے والی گاڑیاں دوسری گاڑیوں کو مطلع کر سکتی ہیں کہ وہ شاہراہ سے نکلنے کا ارادہ رکھتی ہیں اور چوراہوں پر پہنچنے والی کاریں اس چوراہے سے گزرنے والی دوسری گاڑیوں کو انتباہی پیغامات بھیج سکتی ہیں۔ وہ یہ بھی مطلع کر سکتے ہیں کہ وہ کب لین تبدیل کرنے کا ارادہ رکھتے ہیں یا ٹریفک جام ہے۔ یو ایس نیشنل ہائی وے ٹریفک سیفٹی ایڈمنسٹریشن کے 2010 کے ایک مطالعے کے مطابق، گاڑیوں کے مواصلاتی نظام سے تمام ٹریفک حادثات میں سے 79 فیصد تک سے بچنے میں مدد مل سکتی ہے۔ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ مغربی یورپ میں گاڑیوں کی اوسط رفتار میں محض 5 کلومیٹر فی گھنٹہ کی کمی کے نتیجے میں اموات میں 25 فیصد کمی واقع ہوسکتی ہے۔ گاڑیوں سے گاڑیوں تک سالوں کے دوران، اس شعبے میں کافی تحقیق اور منصوبے ہوئے ہیں، جن میں حفاظت سے لے کر نیویگیشن اور قانون نافذ کرنے والے اداروں تک مختلف ایپلی کیشنز کے لیے VANET کا اطلاق کیا گیا ہے۔ دسمبر 2016 میں، امریکی محکمہ نقل و حمل نے مسودہ قوانین کی تجویز پیش کی جو آہستہ آہستہ ہلکی ڈیوٹی والی گاڑیوں کے لیے V2V مواصلاتی صلاحیتوں کو لازمی بنا دے گی۔ ٹیکنالوجی کی مکمل وضاحت نہیں کی گئی ہے، اس لیے ناقدین نے استدلال کیا ہے کہ مینوفیکچررز "اس دستاویز میں جو کچھ ہے اسے نہیں لے سکتے اور یہ نہیں جان سکتے کہ فیڈرل موٹر وہیکل سیفٹی اسٹینڈرڈز کے تحت ان کی ذمہ داری کیا ہوگی"۔ پی کے آئی (پبلک کلیدی انفراسٹرکچر) موجودہ حفاظتی نظام ہے جو وی 2 وی مواصلات میں استعمال ہوتا ہے۔ سپیکٹرم V2V پر تنازعہ کیبل ٹیلی ویژن اور دیگر ٹیک فرموں کی طرف سے خطرے میں ہے جو اس وقت اس کے لیے مخصوص ریڈیو سپیکٹرم کا ایک بڑا حصہ چھیننا چاہتے ہیں اور ان تعدد کو تیز رفتار انٹرنیٹ سروس کے لیے استعمال کرنا چاہتے ہیں۔ امریکہ میں، ریڈیو سپیکٹرم میں وی 2 وی کا موجودہ حصہ حکومت نے 1999 میں الگ کر دیا تھا، لیکن یہ غیر استعمال شدہ ہو گیا ہے۔ آٹوموٹو انڈسٹری یہ کہتے ہوئے اپنی ہر ممکن کوشش کو برقرار رکھنے کی کوشش کر رہی ہے کہ اسے V2V کے لیے سپیکٹرم کی اشد ضرورت ہے۔ فیڈرل کمیونیکیشن کمیشن (ایف سی سی) نے ٹیک کمپنیوں کا ساتھ دیا ہے، نیشنل ٹرانسپورٹیشن سیفٹی بورڈ نے آٹوموٹو انڈسٹری کی پوزیشن کی حمایت کی ہے۔ انٹرنیٹ سروس فراہم کنندگان (جو سپیکٹرم استعمال کرنا چاہتے ہیں) کا دعوی ہے کہ خود مختار کاریں V2V مواصلات کو غیر ضروری بنا دیں گی۔ امریکی آٹوموٹو انڈسٹری نے کہا ہے کہ اگر وی 2 وی سروس سست یا متاثر نہیں ہوتی ہے تو وہ سپیکٹرم شیئر کرنے کے لیے تیار ہے۔ اور ایف سی سی کئی شیئرنگ اسکیموں کی جانچ کرنے کا ارادہ رکھتی ہے۔ مختلف علاقوں میں حکومتیں V2V مواصلات کے لیے غیر مطابقت پذیر سپیکٹرم کی حمایت کر رہی ہیں، گاڑی بنانے والوں کو کچھ بازاروں کے لیے ٹیکنالوجی کو اپنانے سے حوصلہ شکنی کی جا سکتی ہے۔ مثال کے طور پر آسٹریلیا میں وی 2 وی مواصلات کے لیے کوئی سپیکٹرم مخصوص نہیں ہے، اس لیے گاڑیوں کو غیر گاڑیوں کے مواصلات سے مداخلت کا سامنا کرنا پڑے گا۔ کچھ مقامات پر V2V مواصلات کے لیے مخصوص سپیکٹرم مندرجہ ذیل ہیں: وہیکل ٹو انفراسٹرکچر 2012 میں، آسٹن میں ٹیکساس یونیورسٹی کے کمپیوٹر سائنسدانوں نے خودکار کاروں کے لیے ڈیزائن کیے گئے سمارٹ چوراہوں کو تیار کرنا شروع کیا۔ چوراہوں پر ٹریفک لائٹس اور سٹاپ کے نشانات نہیں ہوں گے، بجائے اس کے کہ کمپیوٹر پروگرام استعمال کیے جائیں جو سڑک پر ہر کار کے ساتھ براہ راست بات چیت کریں گے۔ خود مختار گاڑیوں کے معاملے میں، زیادہ مؤثر طریقے سے کام کرنے کے لیے ان کے لیے دوسرے 'آلات' سے جڑنا ضروری ہے۔ خود مختار گاڑیاں مواصلاتی نظام سے لیس ہوتی ہیں جو انہیں دوسری چیزوں کے علاوہ سڑک کے کام یا ٹریفک کی بھیڑ کے بارے میں معلومات فراہم کرنے کے لیے دیگر خود مختار گاڑیوں اور سڑک کے کنارے کے یونٹوں کے ساتھ بات چیت کرنے کی اجازت دیتی ہیں۔ اس کے علاوہ، سائنس دانوں کا خیال ہے کہ مستقبل میں کمپیوٹر پروگرام ہوں گے جو ہر ایک خود مختار گاڑی کو جوڑتے اور ان کا انتظام کرتے ہیں کیونکہ یہ ایک چوراہے سے گزرتی ہے۔ اس قسم کی خصوصیات خود مختار گاڑیوں کی مارکیٹ میں دیگر مصنوعات اور خدمات (جیسے انٹرسیکشن کمپیوٹر سسٹم) کو سمجھنے اور ان کے ساتھ تعاون کرنے کی خود مختار گاڑیوں کی صلاحیت کو آگے بڑھاتی ہیں اور مزید ترقی دیتی ہیں۔ آخر کار، یہ نیٹ ورک کا استعمال کرتے ہوئے زیادہ خود مختار گاڑیوں کا باعث بن سکتا ہے کیونکہ معلومات کی توثیق دیگر خود مختار گاڑیوں کے استعمال کے ذریعے کی گئی ہے۔ اس طرح کی حرکتیں نیٹ ورک کی قدر کو مضبوط کریں گی اور انہیں نیٹ ورک کی خارجیتیں کہا جاتا ہے۔ 2017 میں، ایریزونا اسٹیٹ یونیورسٹی کے محققین نے ایک 1/10 پیمانے کا چوراہا تیار کیا اور ایک چوراہے کے انتظام کی تکنیک کی تجویز پیش کی جسے کراسروڈز کہا جاتا ہے۔ یہ دکھایا گیا کہ کراس روڈس V2I مواصلات اور انٹرسیکشن مینیجر کے بدترین کیس پر عمل درآمد کے وقت دونوں کی نیٹ ورک تاخیر کے لیے بہت لچکدار ہے۔ 2018 میں، ایک مضبوط نقطہ نظر متعارف کرایا گیا جو ماڈل کے عدم مطابقت اور بیرونی خلل جیسے ہوا اور ٹکرانے دونوں کے لیے لچکدار ہے۔ گاڑی سے ہر چیز نومبر 2019 میں، 5 جی پر مبنی سیلولر وی 2 ایکس (سیلولر وہیکل سے ہر چیز) کی ایپلی کیشنز کا مظاہرہ کھلے شہر کی سڑکوں اور ٹورین میں ایک ٹیسٹ ٹریک پر کیا گیا۔ وی 2 وی سے لیس کاریں اچانک بریک لگنے کی صورت میں مندرجہ ذیل گاڑیوں کو ایک پیغام نشر کرتی ہیں تاکہ انہیں ممکنہ طور پر خطرناک صورتحال کے بارے میں بروقت مطلع کیا جا سکے۔ دیگر ایپلی کیشنز نے استعمال کے معاملات کا مظاہرہ کیا جیسے ؛ کراسنگ پیدل چلنے والوں کے بارے میں ڈرائیوروں کو خبردار کرنا۔ کلیدی کھلاڑی انٹیلیجنٹ ٹرانسپورٹیشن سوسائٹی آف امریکہ (آئی ٹی ایس اے) کا مقصد سرکاری اور نجی شعبے کی تنظیموں کے درمیان تعاون کو بہتر بنانا ہے۔ آئی ٹی ایس اے اپنے مشن کے بیان کا خلاصہ "وژن زیرو" کے طور پر کرتا ہے جس کا مطلب ہے کہ اس کا مقصد مہلک حادثات اور تاخیر کو زیادہ سے زیادہ کم کرنا ہے۔ بہت سی یونیورسٹیاں گاڑیوں کے ایڈہاک نیٹ ورک کی تحقیق اور ترقی کر رہی ہیں۔ مثال کے طور پر، یونیورسٹی آف کیلیفورنیا، برکلے کیلیفورنیا پارٹنرز فار ایڈوانسڈ ٹرانزٹ اینڈ ہائی ویز (پی اے ٹی ایچ) میں حصہ لے رہی ہے۔ مصنوعی مسافر کارپوٹر ڈیوائس سے ڈیوائس انٹیلیجنٹ ٹرانسپورٹیشن سسٹم انٹیلیجنٹ ٹرانسپورٹیشن سسٹمز انسٹی ٹیوٹ موبائل ایڈہاک نیٹ ورک موبائل فون ٹریکنگ ریڈیو سیلف ڈرائیونگ کار وہیکلر ایڈہاک نیٹ ورک وائرلیس لین حوالہ جات بیرونی لنکس وہیکلر نیٹ ورکس برائے تصادم سے بچاؤ، سوسائٹی فار آٹوموٹو انجینئرز (SAE) ورلڈ کانگریس، اپریل، 2011، ڈیٹرائٹ، ایم آئی، یو ایس اے۔ یو ایس ڈپارٹمنٹ آف ٹرانسپورٹیشن (یو ایس ڈی او ٹی)، آئی ٹی ایس جوائنٹ پروگرام آفس ہوم انٹیلیجنٹ ٹرانسپورٹیشن سسٹمز، ٹرانسپورٹ کینیڈا پی اے ٹی ایچ پروجیکٹ، یونیورسٹی آف کیلیفورنیا، برکلے اسٹیٹس آف پروجیکٹ آئی ای ای ای 802.11 ٹاسک گروپ پی کنیکٹڈ وہیکلز کیسے کام کرتی ہیں فیکٹ شیٹ-یو ایس ڈپارٹمنٹ آف ٹرانسپورٹیشن ایڈوانسڈ ڈرائیور اسسٹنس سسٹمز ڈرائیونگ ایمرجنگ ٹیکنالوجیز وہیکل ٹیکنالوجی وہیکل ٹیلیمیٹکس وائرلیس نیٹ ورکنگ