Мережі Ad Hoc для транспортних засобів (VANETs).

Автомобільні ад-хок мережі (VANETs)

Автомобільні ад-хок мережі (VANETs) – це бездротові комунікаційні мережі, які забезпечують обмін інформацією між автомобілями та дорожньою інфраструктурою. Ці мережі відіграють важливу роль у сучасних транспортних системах, дозволяючи транспортним засобам з'єднуватися один з одним та з інфраструктурою для підвищення безпеки, ефективності трафіку та надання додаткових послуг водіям та пасажирам.

VANETs — це специфічний тип ад-хок мереж, розроблених для мобільних транспортних засобів. Вони використовують технології присвяченої короткодіапазонної комунікації (DSRC) та стільникові технології для забезпечення зв'язку між транспортними засобами та компонентами інфраструктури, такими як світлофори, дорожні знаки та платіжні пункти. Це дозволяє передавати різну інформацію, включаючи оновлення умов руху та стану доріг, аварійні попередження та розважальний контент.

Застосування VANETs

VANETs мають широкий спектр застосувань, включаючи:

1. Управління трафіком

VANETs можуть надавати інформацію в режимі реального часу про стан трафіку, що дозволяє водіям приймати обґрунтовані рішення щодо вибору маршрутів, уникати заторів та зменшувати час у дорозі. Це може призвести до покращення потоку трафіку, зменшення споживання палива та зменшення впливу на довкілля.

2. Безпека та уникнення зіткнень

VANETs дозволяють транспортним засобам обмінюватися інформацією про своє положення, швидкість та напрямок руху, що дозволяє їм виявляти потенційні зіткнення та вживати відповідних заходів для уникнення аварій. Це особливо цінно в ситуаціях, таких як сліпі зони та перехрестя, де може бути обмежена видимість між водіями.

3. Екстрені служби

VANETs можуть сприяти ефективній та дієвій координації екстрених служб. У разі аварії або надзвичайної ситуації транспортні засоби можуть автоматично передавати сигнал тривоги до сусідніх автомобілів та інфраструктури, сповіщуючи екстрені служби та забезпечуючи швидший час реагування.

4. Інфотейнмент та пасажирські послуги

VANETs можуть надавати додаткові послуги водіям та пасажирам, такі як оновлення трафіку в режимі реального часу, персоналізований розважальний контент і доступ до різних онлайн-сервісів. Це покращує загальне враження від водіння та робить подорож більш приємною та зручною.

Проблеми безпеки

Оскільки VANETs залежать від бездротових комунікацій, вони піддаються різним загрозам безпеці, таким як:

• Конфіденційність даних: Несанкціонований доступ до особистої або місцезнаходної інформації транспортних засобів та їхніх пасажирів може становити ризики конфіденційності. Цю чутливу інформацію необхідно захищати, щоб запобігти її неправомірному використанню або зловживанню.

• Цілісність даних: Маніпуляції з переданими даними можуть призвести до неправдивої інформації про трафік або несанкціонованих дій транспортних засобів. Забезпечення цілісності даних є важливим для підтримки надійності та ефективності VANETs.

• Атаки на відмову в обслуговуванні: Порушення роботи каналів зв'язку може перешкоджати потоку трафіку та блокувати екстрені повідомлення. Захист від атак на відмову в обслуговуванні (DoS) є ключовим для підтримки функціональності та ефективності VANETs.

Заходи з попередження

Для зменшення ризиків безпеки у VANETs застосовуються кілька стратегій:

• Шифрування: Використання сильних алгоритмів шифрування для захисту даних від несанкціонованого доступу. Шифрування комунікації між транспортними засобами та компонентами інфраструктури забезпечує, що чутлива інформація залишається конфіденційною та безпечною.

• Аутентифікація: Перевірка особистості комунікаційних транспортних засобів та одиниць інфраструктури для запобігання спуфінг-атакам. Використовуючи методи аутентифікації, VANETs можуть забезпечити доступ до мережі лише авторизованим учасникам та запобігти зловмисникам, що видають себе за легітимні транспортні засоби або компоненти інфраструктури.

• Системи виявлення вторгнень: Використання систем для виявлення та реагування на шкідливу діяльність у мережі. Системи виявлення вторгнень (IDS) аналізують трафік мережі та виявляють шаблони або аномалії, які можуть свідчити про загрозу безпеці. Виявляючи та реагуючи на загрози в режимі реального часу, IDS можуть допомогти зменшити вплив атак на VANETs.

• Безпечні маршрутизуючі протоколи: Використання безпечних комунікаційних протоколів для запобігання несанкціонованого доступу та забезпечення цілісності даних. Безпечні маршрутизуючі протоколи забезпечують механізми для безпечної та надійної комунікації між транспортними засобами та компонентами інфраструктури. Вони допомагають захиститися від атак на маршрутизацію та забезпечити доставку повідомлень без несанкціонованих змін.

Пов’язані терміни

• DSRC (Присвячена короткодіапазонна комунікація): Комунікаційна технологія, що в основному використовується у VANETs для зв'язку між транспортними засобами і між транспортними засобами та інфраструктурою. DSRC забезпечує швидку та надійну комунікацію на коротких відстанях, що робить його ідеальним для застосувань VANETs.

• Технологія з'єднаних транспортних засобів: Ширше поняття інтеграції інформаційних та комунікаційних технологій у транспортні засоби для покращення безпеки, мобільності та екологічної стабільності. Технологія з'єднаних транспортних засобів охоплює різні технології та застосування, включаючи VANETs.

• Інтелектуальні транспортні системи (ITS): ITS відноситься до застосування передових інформаційних та комунікаційних технологій у транспортних системах. VANETs є значним компонентом ITS, забезпечуючи комунікаційну інфраструктуру, необхідну для різних застосувань ITS.

• Інтернет транспортних засобів (IoV): IoV – це концепція, яка розширює Інтернет речей (IoT), включаючи транспортні засоби. Вона передбачає підключення транспортних засобів до інтернету та забезпечення їхньої комунікації один з одним, з інфраструктурою та іншими пристроями та системами. VANETs відіграють важливу роль у забезпеченні комунікації в екосистемі IoV.

• Комунікація транспортних засобів з інфраструктурою (V2I): V2I комунікація відноситься до обміну інформацією між транспортними засобами та компонентами інфраструктури. VANETs забезпечують V2I комунікацію, надаючи бездротову комунікаційну інфраструктуру, яка дозволяє транспортним засобам з'єднуватися та спілкуватися з різними компонентами дорожньої інфраструктури.

• Комунікація між транспортними засобами (V2V): V2V комунікація передбачає обмін інформацією між транспортними засобами. VANETs забезпечують V2V комунікацію, дозволяючи транспортним засобам з'єднуватися, обмінюватися даними та співпрацювати для підвищення безпеки, ефективності трафіку та загального враження від водіння.