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网络评职论文发表车载物联网技术探讨(2)

发布时间:2014-04-11   |  所属分类:计算机网络:论文发表  |  浏览:  |  加入收藏

  在车载自组织网络中,信息的传播、缓存和融合都有过相应的研究。然而,在车载自组织网络中,大多数类型的信息中并不包括任何目标车辆的先验知识,因而容迟的数据传播、数据查询、数据缓存以及数据融合密切地联系在了一起。任何车辆可能会产生并发出一个查询,且希望其临近车辆能尽快响应。

  (二)、微观信息传播

  微观信息传播指涉及一跳或者几跳的局部信息传递。在车载网络技术市场化的初级阶段,车辆很少有机会遇到其他车辆或路边基站。所以,提高两车相遇时信息传播的效率十分重要。

  通常,微观信息传播的主要挑战在于如何把下层条件(车辆移动性、无线信道相对位置)和上层应用的需求联系在一起。从上层的角度来看,容迟网络的应用可以容忍一定的信息延迟和误差。从底层的角度来看,移动性、信道和车辆位置却可能在很短的时间内大幅变化。现有的工作研究了不同的网络通信协议下的单跳问题,然而,仍然缺少一个上层和下层之间的有效联系。这种联系可以使人们能够利用底层的苛刻条件,而不是受其限制。

  当人们设计微观信息传播协议时,可以重点关注3个方面的问题:

  1、应用需求

  容迟网络的应用不一定需要一个可靠的链接,但是他们却需要根据数据传输的重要性来安排数据的优先性。人们还希望能够设定一个在传播的过程中允许的信息丢失程度阈值。

  2、资源管理

  主要问题包括如何调度低层资源(例如传输信道、传输速率等),如何调度上层任务,如何分配资源以确保公平等。

  3、协作

  人们可以利用多任务调度、转发、中继、多方网络编码等不同的技术来帮助在信号范围内各车辆的互相协作,提高整体性能。

  三、车载物联网面临的挑战及解决方案

  车载网络所独有的特性给人们提来了前所未有的挑战,然而,与此同时,这些特性也使人们能够从与以往不同的角度去思考和解决问题。

  (一)、链路层面临的挑战

  在链路层,面临的主要挑战是如何使链路层洳议适应独特的车辆运行环境,使链路层获得最佳性能。链路层协议包括3个主要设计目标:响应能力、可靠性和可扩展性。首先,链路层协议需要能够对信道条件和车辆的移动性快速响应,同时协议的可靠性和可扩展性对与安全相关的应用也起着重要的作用。一些传统的链路层协议的设计方法,如无线接入点(AP)握手、媒体访问控制(MAC)层超时管理、地址解析协议(ARP)超时等,在高速移动的车载环境中已显示出低下的性能。这些传统的设计方法通常会导致增加的启动延时、未充分利用的带宽,以及带宽的不公平分配。

  实际上,可扩展性和可靠性在一定程度上互相影响,互相作用。可靠广播技术也是重要的研究问题之一。目前的可靠广播技术一般包括重复广播、合作式传递、发射功率自适应等。可靠性和可扩展性仍然值得进一步深入研究,特别是针对车辆安全系统的应用,因为最终用户对车辆安全系统要求很高。

  (二)、应用层面临的挑战

  在应用层,人们所面临的主要挑战是如何效地表示、发现、存储和更新整个网络的信息。

  命名和寻址是车载网络的核心问题。如何有效地将真实世界的信息建立索引,以方便信息存储和传播,是一个有待研究的问题。本文认为寻址将采用混合型、多层次的方案,真实世界的环境信息将起重要作用。命名和寻址政策对系统中的其他协议,如路由和信息发现有重大影响。由于车辆的高移动性,另一个挑战是如何动态地将车辆的标签(ID)映射到基于位置的地址,如在基于位置的广播中,人们需要知道在某一区域内的所有车辆列表。这个问题对于整个混合网络体系都有非常重要的影响。本文认为可以在车辆以及路边基站上实现类似地址解析协议、反向地址解析协议(ARP,RARP)来帮助解决这个问题。

  分布式数据管理是另一个车载网络中具有挑战性的问题。它包括数据复制、数据删除、缓存管理等一系列问题。传统的分布式数据管理假定在地理上分散的多台服务器连接在同一网络,这在车载自组织网络中不再成立。从本质上讲,人们可以把车载网络看作一个巨大的分布式数据库系统,其中每个车辆维护一个本地的数据库。车和车间不定期交换数据,从而逐步更新全局数据库系统。从全局的角度来说,不一致性不可避免。为此,一个研究问题是如何以最小的开销来维护一个相对一致的分布式数据库。

  结论

  车载物联网是一个具有巨大发展潜力的新兴领域。它能够使人们的日常生活更紧密地与计算机技术和互联网技术相结合,增强交通安全,提高城市交通效率,以及提供各种与位置相关的信息服务。近些年,车载物联网已经得到了学术界、工业界以及政府部门的高度重视,相关的工业、技术标准已提上制汀日程。然而,针对不同的应用和不同的环境,仍然有很多尚未妥善解决的问题。人们相信,在车载物联网领域,会看到更多更深入的研究,同时车载物联网技术将能够很快走出实验室,投入实际应用。

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