انتقال سریع اطلاعات با پنجمین نسل ارتباطات، تعریفی است که برای تکنولوژی 5G به کار گرفته می‌شود. چراکه این تکنولوژی پتانسیلی دارد که می‌تواند اطلاعات را تا ۴۰ برابر سریع‌تر از نسل چهارم که هم‌اکنون در اختیار کاربران است، جابجا کند. سرعت انتقال داده در این نسل تا ۲۰ Gbps رسیده که مسلما باعث نوآوری در دنیای اینترنت اشیا خواهد شد. اگر چه تاکنون بیشتر بر مزایای تکنولوژی 5G در افزایش سرعت ارتباطات داده در لوازم دیجیتال تاکید شده، اما این فناوری دولت‌ها، خودروسازان و شرکت‌های فعال در صنعت خودرو را نیز قادر خواهد ساخت تا با تکیه بر ارتباط داده خودرو با هر چیز (Cellular Vehicle-to-Anything)، اتومبیل‌های هوشمندتر و متصل تری را راهی بازار کنند.به همین دلیل اپراتورها و خودروسازان در کشورهای مختلف برای اجرایی کردن این پروژه اعلام آمادگی کردند. در این بلاگ پروژه convex را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

ارتباطات مخابراتی و V2X مثل ارتباطات مسافت کوتاه اختصاصی (Dedicated Short Range Communications) برای اتومبیل‌های بدون راننده حیاتی هستند. علاوه بر این، ارتباطات این چنینی در زمان‌هایی که فردی کنترل خودرو را در اختیار دارد، می‌تواند بهبود تجربه راننده را به دنبال داشته باشند. با تامین هزینه به وسیله وزارت راه و حمل‌ونقل در کشور آلمان جهت به روزرسانی زیرساخت‌های دیجیتالی این کشور، پروژه convex با هدف تست‌های میدانی ۳GPP LTE release 14 cellular V2X و همچنین بررسی امکان‌سنجی، کلید خورد. این پروژه در اواخر سال ۲۰۱۶  تا سال ۲۰۱۹  با مبلغ ۳٫۳ میلیون یورو با رهبری کوالکام با آئودی، اریکسون، سیستم ترافیک سوارکو و دانشگاه KAISERSLAUTERN طبق معماری زیر صورت گرفت.

اهداف پروژه

• انجام و گسترش آزمایش‌های مورد نظر در آلمان و انجام کلیه تست‌ها برای نشان دادن عملکرد برنامه‌ها و همچنین بیان مزایای به‌کارگیری برنامه‌های رانندگی با ناوگان متصل، یکپارچگی ناوگان متصل به یکدیگر، یکپارچگی ناوگان متصل به زیرساخت شهری، یکپارچگی ناوگان متصل به عابران پیاده و یکپارچگی ناوگان متصل به شبکه‌های ارتباطی
• استقرار اولین پروژه سازگار با استانداردهای ۳GPP-EUTRA/ LTE و فناوری Sideline
• توسعه، پیاده‌سازی، استقرار و نمایش موارد کاربردی پیشرفته پلتفرم ارتباطی V2X 3GPP  
• یکپارچه‌سازی فناوری‌های ارتباطات پیشرفته بر اساس تکنولوژی ارتباطاتت V2X در خودرو و واحدهای خیابانی
• اجرای هدف استراتژیک دولت فدرال برای تقویت نوآوری و فناوری صنعت خودروسازی آلمان
• توسعه شبیه‌سازی برای ارزیابی درست تعاملات
• تاثیرگذاری بر استانداردهای جهانی ITS

هشدار ترمز اضطراری

هشدار ترمز اضطراری، خودرو را قادر می‌سازد که رویداد ترمز ناگهانی را با دیگر ناوگان اطراف خود در میان بگذارد. بر اساس اطلاعات رویداد دریافتی، خودروها هشدارهایی را به رانندگان اعلام می‌کنند که از تصادفات ناگهانی جلوگیری می‌کند. این هشدار برای زمان‌هایی که رانندگان دید کافی نسبت به جاده ندارند مثل زمان‌های مه و بارانی، بسیار کارساز است.

هشدار سبقت ممنوع

هشدار سبقت ممنوع به خودرویی داده می‌شود که با سرعتی بیشتر نسبت به خودروی جلویی خود در حال حرکت است (خودرو میزبان) و هر لحظه امکان دارد اقدام به سبقت گرفتن کند. طبق اطلاعات دریافتی از خودروهای لاین مخالف و موقعیت جغرافیایی آن‌ها، برای خودرو میزبان هشدار عدم سبقت، ارسال می‌شود. علاوه بر این، بر اساس داده‌های خودروهای جلویی، راننده این هشدار را دریافت می‌کند که در صورت سبقت گرفتن چه مدت زمان طول خواهد کشید که موقعیتش در مسیر، اشغال شده و نتواند به مسیر خود بازگردد.

هشدار نقطه کور/ هشدار تغییر لاین

این هشدار زمانی دریافت می‌شود که خودروی میزبان قصد تغییر لاین داشته باشد. در واقع طبق اطلاعات دریافتی از دیگر ناوگان، به خودرو این هشدار داده می‌شود که خودرویی در نقطه کور است که در صورت تغییر لاین، امکان برخورد وجود دارد.

هشدار به آسیب‌پذیرهای جاده‌ای

منظور از آسیب‌پذیرهای جاده‌ای، عابرین پیاده و دوچرخه‌سواران هستند. کسانی که در صورت وقوع تصادف، بیشترین آسیب را متحمل خواهند شد. این هشدار با این فرض است که کلیه شهروندان اپلیکیشن مورد نیاز را بر روی تلفن‌های هوشمند خود نصب کرده باشند و در صورت نزدیک شدن خودروها، هشدار دریافت کنند. همچنین رانندگان نیز می‌توانند اطلاعات مربوط به عابرین پیاده و دوچرخه سواران حاضر در نقاط خطر را دریافت کرده و برای جلوگیری از آسیب، عملکرد خود را مدیریت کنند.

هشدار جاده در دست تعمیر

این هشدار که با نام فنی RDS-TMC یا سرویس TPEG2 شناخته شده است، عنصر اصلی هشدارهای مورد نیاز رانندگان است. هشدار جاده در دست تعمیر، زمانی برای خودرو میزبان ارسال می‌شود که مسیر انتخابی توسط راننده در حال تعمیر باشد. این هشدار در صورتی دقیق عمل خواهد کرد که تمامی تابلوهای (جاده در دست تعمیر یا کارگران مشغول به کار هستند) دارای تگ‌های هوشمند بوده و در صورت مورد استفاده قرار گرفتن، در سیستم ثبت شوند. نرم‌افزار با استفاده از اطلاعات این تگ‌ها، محل دقیق عملیات را شناسایی می‌کند. علاوه بر این، مرکز کنترل ترافیک می‌تواند با دریافت این هشدار، مسیر را مسدود کرده و از وقوع حادثه جلوگیری کند.

هشدار نقطه کور

این هشدار با مخفف IMA معرفی شده است. این هشدار زمانی برای خودروی میزبان ارسال می‌شود که یک خودرو بدون اطلاع از وجود خودرو در مسیرهای تقاطعی، قصد ورود به آن‌ها را داشته باشد. در این حالت طبق اطلاعات دریافت شده اگر خودرویی با سرعت زیاد در حال نزدیک شدن به تقاطع باشد، راننده میزبان هشدار دریافت می‌کند.

هشدار صف ناگهانی و ترافیک

این هشدار با اعلام صف خودروهای پیش رو که با سرعتی کمتر از خودروی میزبان در حال حرکت هستند، ارسال می‌شود. با ارسال این هشدار از تصادفات زنجیره‌ای و ترافیک‌های شدید جلوگیری می‌شود. اعلام سرعت خودروهای حاضر در صف جاده‌ای که با سرعتی ملایم در حال حرکت هستند به خودروی میزبان، این هشدار را می‌دهد که با کاهش سرعت خود، باعث همگن‌سازی سرعت در مسیر ترافیکی خواهد شد و در صورت عدم کاهش سرعت، برخورد شدید صورت خواهد گرفت.

به اشتراک‌گذاری اطلاعات خودروهای هم سفر

این اطلاعات مربوط به خودروهایی است که به صورت گروهی قصد سفر دارند. اطلاعات دریافتی از مسیر باعث می‌شود بتوانند مسیر بهتری را انتخاب کنند. در واقع اطلاعات کلیه خودروهای این گروه، در اختیار همه خودروهای عضو گروه قرار می‌گیرد. با استفاده از این سرویس دیگر نیازی به تماس‌های پی در پی برای یافتن خودروهای هم مسیر، نیست.

به اشتراک‌گذاری داده‌های سنسورهای ناوگان خودرویی با استفاده از Cloud

دلیل به کارگیری Cloud بهینه‌سازی اطلاعات Fusion و همچنین توزیع کارآمد و قابل اعتماد شبکه‌های رادیویی سلولی است. اشتراک گذاری اطلاعات با استفاده از فناوری Cloud باعث بهبود عملکرد عابرین و رانندگان خواهد شد. برای دسترسی بهتر می‌توان داده‌ها و اطلاعات را در بخش‌های مختلفی چون (عابرین: کودکان، بزرگسالان، معلولین) و همچنین (خودرو: موقعیت، سایز، مسیر) دسته‌بندی کرد.

پیش‌بینی در دسترس بودن شبکه

سرویس خودروهای متصل برای تامین امنیت نیاز به بستر سریع و امن برای ارسال اطلاعات دارد که بدون از دست رفتن زمان پیام را برای عابرین و خودروهای میزبان ارسال کند. چرا که در صورت عدم ارسال به موقع پیام، عملا این سرویس بدون استفاده  یا خطرناک خواهد بود. بستر ارسال داده کنونی جوابگوی سرویس اتصال خودرو به خودرو، خودرو به زیر ساخت‌های شهری، خودرو به عابرین پیاده نخواهد بود. هر چند پیش‌بینی می‌شود در آینده زیرساخت‌های آماده شده جوابگوی این نیاز باشند.