Universidade Federal do Rio de Janeiro
Redes 1 - Luís Henrique M. K. Costa
Dentre as aplicações se destacam as de entretenimento onde a principal intenção é trazer conteúdos da internet como músicas, filmes e vídeos; conveniência com o objetivo de trazer informação de melhores postos de combustíveis, melhores rotas, cobrança automática de pedágios e outras facilidades ao motorista; e segurança onde a divulgação de informações sobre acidentes e outras ocorrências são alvos dessa classe. Abaixo alguns exemplos de pesquisas e aplicações interessantes.
A Distribuição de Conteúdo em Redes Veiculares ainda é um problema
Achar a melhor rota é baseado na descoberta do caminho mínimo dependendo do estado das arestas e os seus pesos. O caminho é ótimo se e somente se a soma dos seus custos de transição for mínima partindo da origem até o destino, realizando todas as possíveis combinações. Uma saída para planejar a melhor uma rota é utilizando uma versão modificada do algoritmo de busca Anytime Repairing A* (ARA*) proposto por Likhachev.
Falhas humanas nas ultrapassagens geram riscos enormes de acidentes diariamente nas estradas um algoritmo que faça suporte a ultrapassagens pode reduzir o número de falhas além de economizar combustível. Para esse cenário é fundamental obter a informação da trajetória do veículo.
Um contraste intrigante pode ser observado no cálculo de uma distância segura de frenagem para prevenção de colisão dianteira onde é utilizado comunicações dedicadas de curto alcance (unidades de bordo) e um sistema autônomo de frenagem segura de trens. No primeiro caso as pesquisas são voltadas a algoritmos e testes para aproveitamento e análise da localização fornecida por um GPS, presente na unidade de bordo. E no segundo cenário onde os trens não aproveitam das informações limitadas disponibilizadas por um GPS e outra estratégia precisa ser usada.
Redes veiculares podem usar qualquer tecnologia de rede sem fio como base. As mais comuns são as tecnologias de rádio de curto alcance, como a WLAN (padrão IEEE 802.11 ou ZigBee). Além disso, as tecnologias de celular ou LTE podem ser usadas para as VANETs. Existem três arquiteturas principais de redes veiculares: ad hoc pura, infraestruturada e híbrida.
Grande parte das WLANs são redes com infra-estrutura. A transferência de dados acontece sempre entre uma estação e um ponto de acesso (Access Point). Esse ponto de acesso são nós especiais que permitem captar e retransmitir as mensagens enviadas pelas estações. Nunca uma estação se comunica diretamente com outra estação. Ele também pode funcionar como uma ponte para outra rede. Um problema é quando a infra-estrutura da rede é destruida como por exemplo por um terremoto deixando a rede inutilizada. Redes de telefonia móvel são um caso típico de redes com infra-estrutura.
As redes Ad Hoc não necessitam de nenhuma infra-estrutura para funcionar. É possível cada estação se comunicar sem intermediário com outra. Nenhum ponto de acesso é necessário para controlar o acesso ao meio. Criando então uma barreira geográfica onde uma estação X só pode se comunicar com uma estação Y se Y estiver dentro do raio de ação (onde o sinal desta estação chegue com um mínimo de clareza) de X ou se existir uma ou mais estações entre X e Y que possam encaminhar a mensagem. Numa rede Ad Hoc, a complexidade de cada estação é alta porque toda estação tem que implementar mecanismos de acesso ao meio, mecanismos para controlar problemas com “estações escondidas” e mecanismos para prover uma certa qualidade de serviço.
Muitas VANETs usam o IEEE 802.11 que é uma típica rede com infra-estrutura, mas que pode suportar uma rede Ad Hoc.
A tecnologia mais recente para essa rede sem fio é a comunicação por luz visível [VLC] (transmissão e recepção por infravermelho). Imagine uma luz de flash é ligada e desligada extremamente rapidamente através de um computador, podemos considerar que existe comunicação. A rápida adoção de lâmpadas LED criou uma enorme oportunidade para o VLC junto com o problema do congestionamento do espectro de rádio utilizado pelos sistemas de rádio Wi-Fi e celular.
Antes da implementação de VANETs nas estradas, são necessárias simulações realistas de VANETs usando uma combinação de simulação de Mobilidade Urbana e simulação de Rede. Normalmente, o simulador de código aberto como o SUMO (que lida com a simulação de tráfego rodoviário) é combinado com um simulador de rede como o NetSim (TETCOS), para estudar o desempenho das VANETs.
As redes veiculares inteligentes (InVANETs) utilizam os protocolos de rede sem fio IEE 802.11p e IEE 802.16 para a comunicação.