شبکه اینترنت وسایل نقلیه با استفاده از تکنولوژی مخابرات نوری مبتنی بر دوربین
محور پژوهش
فناوری اطلاعات و ارتباطات و نرم‌افزارهای رایانه‌ای
پژوهشکده/دانشکده
مهندسی برق و کامپیوتر
حوزه پژوهش
شبکه های بیسیم نسل 5 و 6
عنوان
شبکه اینترنت وسایل نقلیه با استفاده از تکنولوژی مخابرات نوری مبتنی بر دوربین
هدف از اجرای پژوهش، کاربردها، مزیت‌ها و ضرورت انجام پروژه
: در عصر جدید اینترنت اشیاء (IoT)، وسایل نقلیه به طور فزاینده ای به شبکه IoT متصل می شوند و امکان دسترسی به اطلاعات رانندگان و مسافران در حال حرکت را می دهند. افزایش تعداد وسایل نقلیه متصل، باعث شده است شبکه های موقت وسایل نقلیه (VANET) تبدیل به شبکه های جدیدی به نام اینترنت وسایل نقلیه (IoV) شوند. در شبکه های IoV امکان تبادل اطلاعات از وسیله نقلیه به وسیله نقلیه (V2V)، از وسیله نقلیه به زیرساخت های جاده ها و خیابان ها (V2I) و از زیرساخت ها به وسیله نقلیه (I2V) به منظور افزایش سطح ایمنی جاده ها، کاهش تصادفات، کنترل ترافیک و ... فراهم می شود. برای برقراری تمام این ارتباطات، حجم عظیمی از اطلاعات باید بین وسایل نقلیه و زیرساخت ها تبادل شوند. در حال حاضر باند امواج رادیویی (RF) کاملاً اشباع هست و اتصال تمام این وسایل نقلیه به IoV با استفاده از RF امکان پذیر نیست. درمقابل، استفاده روزافزون از LED ها فرصتی عالی برای فناوری مخابرات نوری مبتنی بر دوربین (OCC) فراهم می کند تا اتصال وسیله نقلیه به شبکه های IoV را فراهم کند. فناوری OCC از LED برای انتقال اطلاعات و از دوربین برای دریافت اطلاعات استفاده می کند. سرعت شاتر و نرخ فریم پایین دوربین یکی از چالش هایی است که سرعت ارسال و دریافت اطلاعات مربوط به فناوری OCC را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. در این پایان نامه از فناوری چند ورودی چند خروجی (MIMO) برای افزایش سرعت دریافت داده برای فواصل مختلف بین گیرنده و فرستنده استفاده شده است. چالش های پیاده سازی فناوری MIMO برای بهبود سرعت دریافت داده در OCC بررسی شده و راه حل های رفع این چالش ها مورد ارزیابی قرار می گیرد. تاثیر شرایط آب و هوایی، تاثیر کدهای فضا و زمان، و تاثیر سرعت وسایل نقلیه از جمله چالش های به کار گیری مدلاسیون MIMO در تکنولوژی OCC به منظور پیاده سازی شبکه های IoV هستند. گزارش و شرح زیرساخت‌ها، فعالیت‌ها، و دستاوردها فناوری OCC از LED برای انتقال اطلاعات استفاده می کند که به دلیل ویژگی های منحصر به فرد خود، روز به روز بیشتر در سیستم های روشنایی خودرو، جاده ها، خیابان ها و چراغ های راهنمایی استفاده می شود. بنابراین، فناوری OCC در باند نوری کار می کند که کاملا آزاد و رایگان است و استفاده از آن نیازی به دریافت مجوز ندارد و در نتیجه، هزینه این فناوری به طور قابل توجهی کاهش می یابد. از طرف دیگر، فناوری OCC از دوربین برای دریافت اطلاعات استفاده می کند، که امروزه چه در وسایل نقلیه و چه در جاده ها برای کنترل ترافیک بسیار مورد توجه قرار گرفته است. بنابراین، کلیه زیرساخت های مورد نیاز برای پیاده سازی شبکه های IoV با استفاده از فناوری OCC فراهم شده است که هزینه پیاده سازی شبکه های IoV را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. برای برقراری ارتباطات در شبکه های IoV با استفاده از تکنولوژی OCC باید LED های موجود در زیرساخت ها را به درایورهایی مجهز کنیم که به آنها امکان برقراری ارتباط و ارسال اطلاعات بدهد. همچنین دوربین های موجود در زیرساخت ها نیاز به پردازنده دارند تا بتوانند اطلاعات ارسال شده را از فریم های دریافتی پردازش کنند. امکان سنجی و تحلیل و طراحی شبکه ارتباطی وسایل نقلیه با استفاده از تکنولوژی مخابرات نوری مبتنی بر دوربین در این رساله انجام خواهد شد. نتایج تحلیل ها و شبیه سازی های مرتبط در قالب مقالات علمی پژوهشی معتبر ارائه می شود. همچنین در صورت حمایت مالی از این پایان نامه میتوان به اجرای پایلوت و مقایسه با نتایج تئوری پرداخت. تصاویر و محتوای گرافیکی مرتبط


شکل 1: انواع مدل های ارتباطی در شبکه های IoV


شکل 2: نمونه ارتباط ماشین به ماشین (V2V) در شبکه های (IoV) با استفاده از فناوری .(OCC)