车载adhoc网络：VANET的安全性与隐私保障

为了提高驾驶体验并使驾驶更安全，汽车制造商和电信行业正在研究可以让车和车、车和位于道路的关键部位的路边基础设施（如交通灯、交叉路口、停止指示等）进行通信的技术。例如微软公司的MSN TV和KVH Industries公司推出了名为TracNet的车辆互联网接入系统，它可以使互联网服务延伸到车载电视屏幕上，同时它也是一个基于IEEE 802.11的Wi－Fi热点，乘客可以像在家或者办公室一样通过热点访问互联网。此外通过使用装备在车上的车载单元（OBU），车辆之间、车辆和路侧单元（RSU）可以进行通信。如图1-1所示，连接车辆和RSU的自组织网络称为车辆ad hoc网络（VANET），并且RSU可以经由高速网络进一步连接到骨干网。最近，除了可以提供驾驶人和乘客上网服务之外，已经有越来越多的旨在提高驾驶安全性和交通管理效率的V2V和V2I通信应用面世。据估计，在未来的几年车载通信将有数十亿美元的市场。

图1-1 车辆ad hoc网络

在VANET中RSU可以帮助驾驶人找到如餐厅或加油站之类的设施，而且通过广播将交通相关的消息如“最大弯道转弯速度”通知驾驶人。例如：车辆可以通过V2I方式与交通灯进行通信，得到交通灯变成黄色或红色的时间信息，这可以作为一个给驾驶人的提前警告标志，对那些在冬季气候条件下或在一个陌生的地方开车的驾驶人很有帮助。尤其是当交通灯前面是一个大转弯时，这个预警可以阻止很多导致灾难的闯红灯行为。另一方面，通过V2V通信驾驶人可以更好地了解周围的驾驶环境，针对不正常的情况及早采取行动。OBU周期地广播交通相关的消息，如位置、当前时间、方向、速度、制动状态、转向角信息、转向灯、加速度／减速度、交通状况和交通事件等。另外在紧急制动、堵车或其他事故的情况下，OBU可以产生并发送紧急消息，如图1-2所示。当高速公路发生事故时导致车道被堵塞，会造成长时间的堵车，如果驾驶人能够提前知道这些信息，他们可以根据情况绕道或者变道，避免交通堵塞。

图1-2 VANET下道路紧急情况响应示例(www.xing528.com)

VANET可以发挥作用的另一种场景是校车跟踪，如图1-3所示。除了通信设备（或OBU），包括校车在内的汽车越来越多地装备了GPS设备。通过V2V和V2I通信或传统的蜂窝数据服务［如通用分组无线业务（GPRS）］，校车的位置不断地被发送到中央数据库，父母可以跟踪校车的状态和位置。这个服务尤其在冬季气候十分恶劣的地区特别有用，因为在这些地区冬天的校车总是不能准时出现。有了这个服务，家长可以检查校车的位置，让孩子在合适的时间出门坐车，而不用在寒冷的室外等车。此外，如果校车配有个人跟踪装置［如射频识别（RFID）阅读器］，父母就可以随时随地了解他们的孩子何时何地下车或者上车。当学生上车或下车时，可以扫描装有RFID芯片的专用卡，在中央数据库里更新他们的状态，家长可以访问数据库来查看孩子的行踪。

图1-3 VANET下的校车跟踪

通过启用V2V和V2I通信，VANET开辟了新的途径，创造了更加便利和更加安全的生活方式。