Vysoké učení technické v Brně, FEKT

Jste zde

Výsledek

Nadpis: Měřicí systém pro C2x komunikace
Kategorie výsledku:
Funkční vzorek
Projekt: Bezpečnost automobilové dopravy
Rok zveřejnění:
2011

Popis

Pro měření pokrytí signálem v automobilových aplikacích byly vyvinuty nástroje pro testování s moduly založenými na technologiích IEEE 802.11 a IEEE 802.15.4. Systém je určený pro instalaci do vozidla a pro měření parametrů komunikace v reálném provozu. Empirická data získaná měřením v reálném provozu jsou použita v dopravním simulátoru TRASI (link) pro simulace vlivu C2X komunikací na dopravu. Měřicí systém se skládá z palubního počítače, GPS přijímače, testovaných komunikačních modulů a testovaných antén. Systém je určený pro měření ve vozidlech při reálném provozu. Architektura sw vybavení umožňuje vyhodnocování více modulů současně. Moduly založené na IEEE 802.11 jsou připojeny prostřednictvím TCP/IP stacku, moduly pro IEEE 802.15.4 jsou připojeny přes sériovou linku. Testovací sw využívá v případě IEEE 802.11 testů transportní vrstvu UDP protokolu, v případě IEEE 802.15.4 je využita MAC vrstva.

Technologie

V současnosti existují dvě hlavní standardizační iniciativy v oblasti komunikací pro inteligentní dopravní systémy – evropský Car2Car systém vyvíjený Car2Car Communication Consortium a severoamerický WAVE. Oba tyto systémy jsou založeny na technologii IEEE 802.11p a je snaha oba systémy harmonizovat a učinit vzájemně kompatibilní. Další oblastí je využití bezdrátových senzorových sítí pro přenos informací pro vozidla. Jako zástupce technologií pro WSN byl vybrán standard IEEE 802.15.4. Pro měření byla použita konfigurace se dvěma moduly založenými na IEEE 802.11, jeden pro pásmo 2,4 GHz a jeden pro pásmo 5 GHz a tři moduly pro IEEE 802.15.4 v pásmech 2,4 GHz a 868 MHz. Moduly IEEE 802.15.4 použité v testu jsou  XBee-PRO Series 1 (Digi) pro pásmo 2,4 GHz, Zigbit (Atmel) pro pásmo 2,4 GHz a Zigbit900 (Meshnetics) pro pásmo 868 MHz.

 

 

Standard

Band

Rate

Tx power

Rx sens.

Antenna

Cable loss

Note

IEEE 802.11b

2.4 GHz

6 Mbps

30 dBm

-92 dBm

8.5 dBi

4.1 dB*

Wi-Fi 2.4 GHz

IEEE 802.11a

5 GHz

6 Mbps

23 dBm

-88 dBm

10 dBi

4.6 dB*

Wi-Fi 5 GHz

IEEE 802.15.4

868 MHz

20 kbps

5 dBm

-110 dBm

3 dBi

0.5 dB

Zigbit900

IEEE 802.15.4

2.4 GHz

250 kbps

3 dBm

-101 dBm

0 dBi

-

Zigbit A2

IEEE 802.15.4

2.4 GHz

250 kbps

18 dBm

-100 dBm

1.5 dBi

-

XBee PRO   (Series 1)

 

Navržené testovací scénáře jsou zaměřeny na vyhodnocení vlivu prostředí, vysílacího výkonu, nepřímou viditelnost, vliv antén a počasí. Měření byla provedena v šesti různých prostředích. Série testovacích paketů odeslaných pro každou aktualizaci pozice tvoří jeden vzorek. Jednotlivé vzorky jsou agregovány do buněk gridu, který pokrývá testovanou oblast. Tento grid (coverage grid) je možno dále zpracovat pro použití v simulátoru TRASI. Pro zobrazení a import dat je využito OpenStreetMaps.

Nezpracovaná data z měření:

 

seqID, ifID, recvNo, sentNo, Base_LQI, Base_rssi, Base_position, Base_recv time, Base_speed, (Remote Packet: Remote_position, Remote_send time, Remote_speed (km/h), Remote_gpgga, Pad)

time = yyyy, mm, dd, hh,mm,ss,ss

position = lat deg, N/S, lon deg, E/W, elev

Data zpracovaná do logu:

V archivu označena jako "...._log.txt"

interface, latt, long, elev, speed, base_latt, base_long, base_elev, distance(km), received, total, percent received, lqi, rssi

OSM (OpenStreetMap) xml formát pro:

  • měřené vzorky - každé měření je zaznamenáno jako osm node, v archivu označená jako "..._samples.osm"
  • zpracovaný grid - čtverce s danou úrovní kvality spojení jako polygony formou osm way, v archivu označená jako "..._cells.osm"
left
right

Ústav automatizace a měřicí techniky, Vysoké učení technické v Brně Technická 3082/12616 00  BrnoČeská Republika IČO: 00216305, tel.: +420 5 4114-6411 fax+420 5 4114-6451