Автомобильные самоорганизующиеся сети (VANETs) как и мобильные самоорганизующиеся сети (MANETs) возникают путем спонтанного создания беспроводной сети для обмена данными между транспортными средствами (V2V). VANET были впервые упомянуты и внедрены в 2001 году. Было показано, что в VANET будут использоваться архитектуры связи как машина-машина, так и машина-дорога, обеспечивающие безопасность дорожного движения, навигацию и другие придорожные услуги. VANET являются ключевой частью системы интеллектуальных транспортных систем (ITS). Иногда VANET называют интеллектуальными транспортными сетями.
Хотя в начале 2000-х VANET рассматривались как копия MANET, с тех пор они превратились в область самостоятельных исследований. К 2015 году термин VANET стал в основном синонимом более общего термина — межавтомобильные связи (IVC), хотя основное внимание по-прежнему уделяется аспекту спонтанной сети, но гораздо меньшее — использованию инфраструктуры, например, придорожных блоков (RSU) или сотовых сетей.
Применения VANET поддерживают широкий спектр приложений — от простой передачи информации соседним узлам, например, сообщений массового оповещения (cooperative awareness messages, CAM) до распространения сообщений с несколькими переходами на огромные расстояния. Большинство особенностей работы, касающихся сетей MANET, также присущи и сетям VANET, но детали отличаются. Вместо того, чтобы двигаться наугад, транспортные средства, как правило, движутся организованно. Взаимодействия с придорожным оборудованием также могут быть охарактеризованы достаточно точно. И, наконец, большинство транспортных средств ограничены в своем перемещении, например, из-за того, что они вынуждены следовать по асфальтированной дороге.
Примеры приложений VANET: Электронные стоп-сигналы, которые позволяют водителю (или автономному легковому или грузовому автомобилю) реагировать на торможение транспортных средств, даже если они скрыты (например, другими транспортными средствами). Автомобильная колонна, которое позволяет транспортным средствам близко (вплоть до нескольких дюймов) следовать за ведущим транспортным средством, беспроводным путем получая информацию об ускорении и рулевом управлении, формируя, таким образом, электронно связанные «дорожные поезда». Информационные системы дорожного движения, которые используют сеть VANET для оповещения о препятствиях, используя спутниковую навигационную систему транспортного средства Аварийные службы — где VANET-сети используются для сокращения задержек и ускорения аварийно-спасательных операций. Дорожные сервисы — предполагается, что будущая дорожная система и сети VANET смогут рекламировать услуги (магазины, заправочные станции, рестораны и т. д.) водителю и даже отправлять уведомления о любых распродажах, происходящих в этот момент.
Технология Сети VANET в качестве основы могут использовать любую технологию беспроводной связи. Наиболее многообещающие — это технологии коротковолнового радио, например, WLAN (также стандарт Wi-Fi или ZigBee). Также могут быть использованы технологии сотовой связи или LTE для VANET. Одна из последних технологий для этой беспроводной сети — коммуникации в оптическом диапазоне [VLC].
Симуляции До внедрения сетей VANET на дорогах, необходимы реалистичные компьютерные симуляции, использующие комбинацию симуляции городского трафика и симуляцию сети. Обычно открытый симулятор, например, SUMO (который обрабатывает дорожный трафик) объединен с симулятором сети наподобие TETCOS NetSim или NS-2 для того, чтобы изучить возможности VANET.
Стандарты В основном стандарты стека протоколов сети VANET приняты в США, Европе и Японии, благодаря их доминации на рынке автоматизированного производства.
В США, стек протоколов IEEE 1609 WAVE (Wireless Access in Vehicular Environments) является надстройкой над протоколом IEEE 802.11p WLAN, действующим в семи зонах на частоте 5.9 GHz. Стек протоколов WAVE разработан для обеспечения многоканальных взаимодействий (даже если машины снабжены единственным радио), безопасности и легкости реализации протоколов уровня аппликаций. В рамках IEEE Communications Society существует технический подкомитет по сетям и приложениям для сетей подвижной связи (Vehicular Networks & Telematics Applications, VNTA). Устав этого комитета заключается в активном продвижении технической деятельности в области автомобильных сетей, коммуникаций V2V, V2R и V2I, стандартов, безопасности дорожного движения и транспортных средств с поддержкой связи в реальном времени мониторинг движения, технологий управления перекрестками, будущих приложений телематики и интеллектуальных транспортных систем.
Радиочастоты В США, системы используют область вблизи частоты 5.9 GHz, принятую конгрессом США, также используются незарегистрированные сети Wi-Fi. Стандарт V2V, более известный как WAVE («Wireless Access for Vehicular Environments»), является надстройкой стандарта более низкого уровня IEEE 802.11p, начиная с 2004.
Решение Европейской комиссии 2008/671/EC определило частоты в диапазоне 5 875-5 905 MHz для приложений ITS.Commission Decision 2008/671/EC «on the harmonised use of radio spectrum in the 5 875-5 905 MHz frequency band for safety-related applications of Intelligent Transport Systems (ITS)» (http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A32008D0671 ) В Европе V2V определен как стандарт ETSI ITS,EN 302 663 Intelligent Transport Systems (ITS); Access layer specification for Intelligent Transport Systems operating in the 5 GHz frequency band (http://www.etsi.org/deliver/etsi_en/302600_302699/302663/01.02.00_20/en_302663v010200a.pdf ) который также основан на IEEE 802.11p. C-ITS, совместный ITS, также употребляемый термин, очень близкий к ITS-G5 и V2V.
V2V также известен как VANET (vehicular ad hoc network). Это вариация сети MANET (Mobile ad hoc network), с учетом того, что узлом является транспортное средство. В 2001 году, VANET в публикации было отмечено, что самоорганизующиеся сети могут создаваться автомобилями и такого рода сети смогут помочь в устранении слепых зон, избегании аварий и т. д. Инфраструктура также участвует в такого рода сетях, называясь структурой V2X (машина-что-угодно). Годы спустя, в этой области были проведены значительные исследования, в которых VANET применялась в различных областях, от безопасности до навигации.
В 1999 году федеральная коммуникационная комиссия США (FCC) выделила полосу 75 MHz в спектре 5.850-5.925 GHz для ITS.
Спектральный конфликт По состоянию на 2016 год V2V находится под угрозой со стороны кабельного телевидения и других технологических компаний, которые хотят забрать большую часть радиочастотного спектра, зарезервированного для него в настоящее время, и использовать эти частоты для высокоскоростного доступа в Интернет. Текущая доля V2V в спектре была убрана правительством в 1999 году. Автомобильная промышленность пытается сохранить все, что может, заявив, что ей крайне необходим спектр для V2V. Федеральная комиссия по коммуникациям встала на сторону технологических компаний, в то время как Национальный совет по безопасности дорожного движения поддерживает позиции автомобильной промышленности. Интернет-провайдеры, которым нужен спектр, утверждают, что автомобили с автопилотом сделают ненужным широкое использование V2V. Автоиндустрия заявила, что готова делиться спектром, если сервис V2V не будет замедлен или нарушен; FCC планирует протестировать несколько схем обмена.
Исследования Исследование сетей VANET началось на заре 2000-х, в университетах и исследовательских лабораториях, эволюционируя из исследовательских работ в беспроводные саморегулирующиеся сети. Многие из них работали над протоколами доступа к среде, маршрутизацией, распространением предупреждающих сообщений и приложениями VANET. V2V в настоящее время активно разрабатывается компанией General Motors, которая продемонстрировала систему в 2006 году на автомобилях Cadillac. Другие автопроизводители, работающие на V2V, это Toyota, BMW, Daimler, Honda, Audi, Volvo и Car-to-Car communication consortium.
Регулирование С тех пор Министерство транспорта США (USDOT) работает с целым рядом заинтересованных сторон над V2X. В 2012 году тестовый проект был реализован в Анн-Арборе, Мичиган. 2800 транспортных средств, автомобили, мотоциклы, автобусы и грузовые автомобили различных марок, были оборудованы разными производителями.Safety Pilot Model Deployment Technical Fact Sheet (http://www.safercar.gov/staticfiles/safercar/connected/Technical_Fact_Sheet-Model_Deployment.pdf ) Национальное управление безопасности дорожного движения США (NHTSA) рассматривало развертывание этой модели как доказательство того, что безопасность дорожного движения может быть улучшена и что стандарт технологии WAVE работает. В августе 2014 года NHTSA опубликовало отчет, в котором утверждается, что технология «автомобиль-автомобиль» являлась технически готовой к развертыванию.NHTSA: Vehicle-to-Vehicle Communications: Readiness of V2V Technology for Application (http://www.nhtsa.gov/staticfiles/rulemaking/pdf/V2V/Readiness-of-V2V-Technology-for-Application-812014.pdf ) In April 2014 it was reported that U.S. regulators were close to approving V2V standards for the U.S. market. 20 августа 2014 года NHTSA предложила поправку,Federal Motor Vehicle Safety Standards: Vehicle-to-Vehicle (V2V) Communications, Docket No. NHTSA-2014-0022 (http://www.nhtsa.gov/staticfiles/rulemaking/pdf/V2V/V2V-ANPRM_081514.pdf ) в которой утверждались преимущества технологии V2X, при условии оборудования ей достаточного количества машин. Из-за отсутствия немедленной выгоды NHTSA предложила обязательное её введение. 25 июня 2015 года Палата представителей США провела слушание по этому вопросу, на котором опять-таки NHTSA, а также другие заинтересованные стороны привели доводы в пользу V2X.Hearing in the House of Representatives (Protocol) (https://energycommerce.house.gov/hearings-and-votes/hearings/vehicle-vehicle-communications-and-connected-roadways-future )