V2X

Какво означава V2X?

V2X означава „Vehicle-to-everything“ и описва безжичната комуникация в реално време на разглеждания автомобил с всички възможни заобикалящи комуникационни партньори. При това е възможен трансфер на данни в двете посоки, т.е. както от автомобила, така и от обкръжаващата среда. В рамките на комуникацията V2X може да се направи разграничение на комуникация между отделни превозни средства в трафика (V2V – „Vehicle-to-Vehicle“), комуникация между превозно средство и пешеходци или велосипедисти (V2P – „Vehicle-to-Pedestrian“) и с интелигентна инфраструктура Градове (V2I – „Vehicle-to-Infrastructure“). Интелигентната инфраструктура, например, се отнася до интелигентни кръстовища, които записват, обработват и разпространяват информация за участниците в движението с помощта на прикачени камери.

В немскоговорящите страни терминът C2X се използва вместо V2X. C2X означава „Car-to-everything“.

Защо е необходим V2X и какви предимства могат да се постигнат с него?

В допълнение към съществуващите радарни или лидарни сензори и системи от камери, комуникацията с обкръжението чрез технологията V2X представлява съществена част от възприятието на автомобила за заобикалящата среда. Докато сензорите и камерите записват информация само в една посока, V2X позволява 360° комуникация с участниците в движението, светофари, строителни обекти и друга инфраструктура. С помощта на тази изчерпателна информация се проправя пътят за увеличаване на автономността на автомобила. Като цяло, в резултат на технологията V2X, безопасността на отделните участници в движението може да бъде значително повишена чрез избягване на сблъсъци. Освен това комуникацията в реално време може да се използва за предоставяне на ранна информация за смущения в трафика чрез препоръки за алтернативни маршрути въз основа на метеорологични служби, камери за трафик, строителни обекти, знаци и много други, така че да може да се постигне значително подобрено управление на трафика със съпътстващо повишаване на енергийната ефективност и по-малко замърсяване на околната среда. Освен това, с помощта на V2X, специално при превоз на камиони на дълги разстояния се използва platooning. Това позволява на един водач да управлява няколко автомобила в непосредствена близост един до друг в конвой. В допълнение, чрез V2X може да се реализира кооперативно шофиране, което позволява на автомобилите да се адаптират към заобикалящия трафик. Един възможен сценарий е скоростта на изпреварвания автомобил да се коригира автоматично по време на маневра за изпреварване и по този начин той да действа кооперативно.

В обобщение, основните предимства на V2X комуникацията могат да бъдат разделени на четири класа:

• Безопасност – начини на приложение за намаляване на честотата и тежестта на произшествията с автомобили чрез подходящи ранни предупреждения
• Удобство – начини на приложение, които управляват състоянието на автомобила
• Vulnerable Road User (VRU, уязвим участник в движението) – начини на приложение за подобряване на взаимодействието между автомобилите и немоторизираните участници в движението
• Усъвършенствани системи за асистенция на водача (ADAS) – начини на приложение, свързани с подобряване на трафика, предвиждане на светофари и ограничения на скоростта, сигнали за времето и т.н.

Как може да се реализира V2X и какви са основните изисквания към технологията?

Принципно V2X комуникацията може да се реализира с помощта на голям брой възможни технологии. Това обаче изисква технология, която е безотказна, бърза и възможно най-универсална. Преносът на данни, независимо от вида на комуникацията (V2V, V2I, V2X), трябва да бъде гарантиран по всяко време без комуникационни проблеми. В момента има две водещи технологии за такава комуникация с всякакви обекти: DSRC („Dedicated Short Range Communication“) и C-V2X („Cellular Vehicle-to-X-Communication“). В допълнение към съответните технически предимства и недостатъци, изборът на технология се основава на региона на използвания автомобил (ЕС, САЩ, Япония) и личните предпочитания на отделните производители на автомобили. Въпреки това тенденцията се измества силно в посока на подхода C-V2X през последните години.

Какви са основните разлики между технологиите DSRC и C-V2X?

DSRC е WLAN система, базирана на стандарта IEEE 802.11p и специално пригодена за изискванията на автомобилните приложения. Мрежата оперира основно в 5,9 GHz спектъра с ефективен обхват от около 1 km за пряка видимост и 300 m за непряка видимост. C-V2X, от друга страна, интегрира най-новите мобилни комуникационни технологии в средата на автомобила. Мрежата работи в 75 MHz спектъра, като 5,9 GHz са предназначени за интелигентни транспортни системи, а други честоти за допълване на производителността на мрежата. Този диапазон на спектъра е важен, тъй като разпространението на сигнала при 5,9 GHz покрива по-къси радиуси и е по-засегнато от високочестотни обструктивни препятствия. Най-важните предпоставки за успешното въвеждане на C-V2X са: хармонизирането с повече от 800 мобилни оператора по света, развитието на технологията, базирана на единни стандарти, развитието на възможностите от 4G до 5G, както и опростено управление чрез технологични пътни карти за стандарти за мобилни комуникации в рамките на 3GPP („Third Generation Partnership Project“).

DSRC все още няма унифициран план за „следващо поколение“.

C-V2X позволява по-добра свързаност, по-добра надеждност, по-голям обхват и по-висока енергийна ефективност или по-ниска латентност от DSRC. Все пак при C-V2X ще бъде от съществено значение да се интегрира втори LTE модем, за да се отдели свързаната със сигурността комуникация от некритичния трафик на данни. В рамките на подхода C-V2X има два основни режима на пренос: Direkt Access (Sidelink) и Vehicle-to-Network (V2N). Директният достъп позволява на автомобили от всякакъв вид и инфраструктура да комуникират помежду си независимо от мобилните мрежови връзки. Режимът V2N или C-V2N позволява на превозните средства и инфраструктурата да комуникират помежду си през стандартната мобилна мрежа, за да предоставят информация почти в реално време за пътните условия и трафика. Този режим може да бъде полезен за приложения като инфотейнмънт, които нямат изисквания, свързани с безопасността.