intelvia: plataforma inalÁmbrica multi-tecnologÍa para la seÑalizaciÓn, seguridad y gestiÓn de...
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INTELVIA: Plataforma Inalámbrica Multi‐Tecnología para la
Señalización, Seguridad y Gestión de Infraestructuras Viales
Sara Hernández, Héctor Moner, Javier Gozalvez, Ernesto Armada,
David de la Fuente y Miguel SepulcreUwicore, Ubiquitous Wireless Communications Research Laboratory,
http://www.uwicore.umh.esUniversidad Miguel Hernandez de Elche
Índice
• Introducción
• Sistema Señalización Inalámbrica de INTELVIA
• Plataforma de Comunicaciones ITS Cooperativas
• Pruebas de Comunicación I2V
• Conclusiones
Introducción
Introducción
• Sistemas ITS (Intelligent Transport Systems)– Mejora de la seguridad vial y gestión del tráfico
– Reducción del impacto medioambiental y energético
– Comunicaciones Cooperativas: V2V y V2I
• Proyecto INTELVIA– Sistema ITS para gestión operacional eficiente, segura e
inteligente del tráfico:• Sistema de visión artificial
• Sistema de señalización vial electrónica inalámbrica
• Plataforma de comunicación vehicular multitecnología
• Centro de control
Sistema Señalización de INTELVIA
Señalización Vial Electrónica Inalámbrica
• Red Señalización Inalámbrica– Señalización almacenada en nodos
– Retransmisión hacia vehículos
– Señalización dentro del vehículo• Gran Potencial
– Control y Gestión desde un CC– Soporte adicional señalización actual– Reducción de costes
• Multi‐tecnologia– IEEE 802.15.4
• Bajo coste y bajo consumo: Mayor despliegue
– ITS‐G5/IEEE 802.11p• Mayor ancho de banda y alcance
• Mayor capacidad computacional
Arquitectura Sistema Señalización INTELVIA
• Dispositivo vehículo (OBU): IEEE 802.15.4 y ITS‐G5/IEEE 802.11p
• Red multi‐hop (MSI, PMSI): IEEE 802.15.4
• Nodos Cooperativos (RSU): ITS‐G5/IEEE 802.11p
• Gestor Red Señalización Inalámbrica (GRSI)
• Equipos para extender el alcance de la red multi‐hop (PERMSI, ERMSI)
Plataforma de Comunicaciones ITS Cooperativas
• Comunicaciones Inalámbricas ITS– V2V y V2I en la banda 5.9 GHz– Adapta IEEE 802.11p– Aplicaciones ITS seguridad y gestión del tráfico
• 1 Canal de Control y 2 Canales de Servicio
– Tipo de mensajes• CAM• DENM• SAM
Estándar ITS‐G5
• Basada en el estándar ETSI– Diferentes tecnologías radio– Capa Facilities – Aplicaciones:
• SV
• NRLV
• Implementación en OSGi– Sistema modular dinámico
– Reduce la complejidad
– Independiente sistema operativo
Arquitectura SW de la OBU de INTELVIA
Pruebas de Comunicación I2V
• Campaña medidas– Análisis rendimiento tecnologías empleadas
• Niveles señal, probabilidad de recepción, rango comunicación
• Nodo Infraestructura– Antena en mástil, MSI o RSU
• Nodo Vehicular– GPS, PC, MSV o equipo IEEE 802.11p
Pruebas de Comunicación I2V
RSU
MSI
Mástil
Equipo IEEE 802.11pEquipo IEEE
802.11pMSV / Antena
GPS
Pruebas de Comunicación IEEE 802.11p
0 200 400 600 800 1000 12000
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Pro
babi
lidad
rece
pció
n pa
quet
es
Distancia a RSU [m]
h=3m
h=6.5m
h=10.5m
ConfiguraciónPtx 20 dBm, Altura variable
Periodo tx 100 ms, Payload 76 Bytes
7 dB pérdidas por cables
• Escenario– Avda. 4 carriles
– Edificios a ambos lados
– Rotonda con vegetación
– RSU: Emisión broadcast periódica
• Resultados Obtenidos– Gran rango transmisión
– Influencia de la altura
– Zonas oscuridad
RSU
Pruebas de Comunicación IEEE 802.15.4
-800 -600 -400 -200 0 200 400 600 8000
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Distancia a MSI [m]
Pro
babi
lidad
de
rece
pció
n
120 km/h90 km/h
-600 -400 -200 0 200 400 600 8000
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Distancia a MSI [m]
Pro
babi
lidad
rece
pció
n pa
quet
es
120 km/h90 km/h
B→A A→B
B A• Escenario
– Autovía de 2 carriles por sentido
– Tramo con curvas suaves y mediana
– MSI: emisión broadcast periódica, Vehículo: velocidad variable
• Resultados Obtenidos– Buen rango transmisión
– Independencia de la velocidad
– Influencia de elementos obstructores
ConfiguraciónPtx 3 dBm, Velocidad MSV variable
Periodo tx 27 ms, Payload 100 Bytes
Altura antena: 3m
B A B A
Conclusiones
Conclusiones
• Novedosa Red Señalización Inalámbrica
– Control dinámico y gestión desde un centro de control
• Plataforma vehicular multi‐tecnología
– Adecuación a estándares de comunicación actuales
• Validación tecnologías radio mediante campaña medidas
– Rendimiento aceptable
– Efectos condiciones operación y despliegue
• Primer prototipo disponible a finales de año
Gracias por su atención
Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio a
través del proyecto INTELVIA (número de referencia: TSI‐020302‐2009‐90).
www.uwicore.umh.es