Η ταχεία εξέλιξη της αυτόνομης κυκλοφορίας μεταμορφώνει τους δρόμους μας και μας υπόσχεται περισσότερα ατυχήματα, λιγότερες κυκλοφοριακές συμφορήσεις και πιο αποτελεσματικούς δρόμους. Η καρδιά αυτής της αλλαγής είναι η επικοινωνία Vehicle to Everything (V2X), το αόρατο δίκτυο που επιτρέπει στα οχήματα να επικοινωνούν (V2V) και με την παραδρομική υποδομή, όπως τα φανάρια και οι αισθητήρες δρόμου (V2I). Ωστόσο, αυτή η ασύρματη σύνδεση σημαίνει ότι τέτοιες επικοινωνίες δεν είναι σημαντικές μόνο από άποψη ασφάλειας και αξιοπιστίας, αλλά είναι επίσης ζωτικής σημασίας για την ασφάλεια του πληθυσμού.
Σύγκριση των Κορυφαίων Ασύρματων Τεχνολογιών
Δύο βασικές τεχνολογίες που ανταγωνίζονται για να αποτελέσουν τη δορυφορική δομή του δικτύου V2X είναι οι εξειδικευμένες επικοινωνίες σε μικρή απόσταση (DSRC) και οι επικοινωνίες V2X μέσω κυψελοειδούς δικτύου (C-V2X). Η καθεμία φέρει τα μειονεκτήματα και τα πλεονεκτήματά της.
DSRC: Ο Καθιερωμένος Ανταγωνιστής
Η τεχνολογία DSRC βασίζεται στο πρότυπο Wi-Fi. Το κύριο πλεονέκτημά της είναι η χαμηλή καθυστέρηση, δηλαδή τα μηνύματα σχετικά με κινδύνους στο δρόμο ή αιφνίδιες πινακίδες φρεναρίσματος μεταδίδονται σχεδόν αμέσως. Αυτό είναι απαραίτητο για εφαρμογές ασφαλείας υψηλής ταχύτητας. Ωστόσο, παρουσιάζει μειονεκτήματα, όπως περιορισμένη εμβέλεια και κακή απόδοση σε επικοινωνίες εκτός οπτικής επαφής, όπου εμπόδια εκτός οπτικής επαφής, όπως κτίρια, μπορούν να παρεμβάλλονται στα σήματα. Σε μεγαλύτερο βαθμό, η εφαρμογή της έχει είναι κατακερματισμένη, γεγονός που δημιούργησε προβλήματα διαλειτουργικότητας.
C-V2X: Ο Επερχόμενος Προκάλεσης
Το C-V2X αξιοποιεί τα κυψελωτά δίκτυα, είτε απευθείας μεταξύ συσκευών είτε μέσω υποδομής δικτύου. Είναι ισχυρότερο ως προς τη μεγάλη εμβέλεια και τη δυνατότητα κάλυψης καταστάσεων που δεν είναι ορατές «με γυμνό μάτι» λόγω της υψηλής κυψελωτής ισχύος. Επίσης, προορίζεται να ενσωματώνεται ομαλά με τα εξελισσόμενα δίκτυα 5G, τα οποία υπόσχονται ακόμη μεγαλύτερη αξιοπιστία και χωρητικότητα. Ένα από τα μειονεκτήματα είναι η πιθανή μεγαλύτερη καθυστέρηση σε σχέση με τη λειτουργία άμεσης επικοινωνίας του DSRC, ενώ η λειτουργικότητά του μπορεί να εξαρτάται από την κάλυψη του κυψελωτού δικτύου και πιθανά από μοντέλα συνδρομής.
Ενίσχυση του V2X έναντι απειλών
Το V2X είναι ευάλωτο σε κυβερνοεπιθέσεις επειδή είναι ασύρματο. Ένας επιτιθέμενος μπορεί να παρεμβάλλεται, να προσποιείται την ταυτότητα ή να παρεμποδίζει επικοινωνίες και να προκαλεί χάος μέσω ατυχημάτων. Έτσι, η ισχυρή ασφάλεια είναι αναγκαιότητα και όχι πολυτέλεια.
Δημιουργώντας εμπιστοσύνη μέσω κρυπτογράφησης και πιστοποίησης
Όλα τα μηνύματα V2X πρέπει να κρυπτογραφούνται για να διασφαλιστεί η εμπιστευτικότητα. Αυτό βοηθά στην αποφυγή υποκλοπής ευαίσθητων πληροφοριών από άκροαση, όπως η τοποθεσία, η ταχύτητα και η κατεύθυνση του οχήματος. Πολύ πιο σημαντικό είναι το γεγονός ότι απαιτείται ένας αποτελεσματικός μηχανισμός πιστοποίησης. Όλα τα μηνύματα θα υπογράφονται ψηφιακά για να διασφαλιστεί ότι πρόκειται πράγματι για ένα μήνυμα από ένα εμπιστευτικό όχημα ή μέρος της υποδομής και όχι από έναν ψευδόμενο. Αυτό ακριβώς αποτελεί το σύστημα εμπιστοσύνης, ώστε τα οχήματα να μπορούν να χρησιμοποιούν τις πληροφορίες που λαμβάνουν με αυτοπεποίθηση.
Διασφάλιση της Αξιοπιστίας σε Όλο το Σύστημα
Μαζί με την ασφάλεια, η αξιοπιστία είναι η πιο κρίσιμη. Τα δίκτυα πρέπει να είναι ανθεκτικά σε παρεμβολές και να είναι σε θέση να λειτουργούν σε μεγάλα αστικά περιβάλλοντα, όπου χιλιάδες άνθρωποι είναι διασυνδεδεμένοι ταυτόχρονα. Τέχνες, όπως η πολλαπλή αποστολή μηνυμάτων και η εξελιγμένη επεξεργασία σημάτων, χρησιμοποιούνται για να εξασφαλιστεί ότι τα σημαντικά προειδοποιητικά μηνύματα θα ληφθούν ακόμη και σε δύσκολες ραδιοσυνθήκες. Στον σχεδιασμό θα πρέπει επίσης να περιλαμβάνονται μηχανισμοί διανομής κλειδιών και μηχανισμοί ακύρωσης πιστοποιητικών, οι οποίοι να είναι γρήγοροι, ώστε να διασφαλίζεται η ασφάλεια σε ολόκληρο το οικοσύστημα των οχημάτων και της υποδομής.
Ο Δρόμος Προς Το Μέλλον
Η πορεία προς την πλήρως αυτόνομη οδήγηση είναι αποτέλεσμα κοινού εγχειρήματος. Εάν θα πρέπει να γίνει επιλογή μεταξύ DSRC και C-V2X θα κριθεί τελικά με βάση την απόδοσή τους ως προς τα δύο κριτήρια, υψηλή ασφάλεια και υψηλή αξιοπιστία. Πιθανότατα θα καταλήξουμε σε υβριδική λύση. Ανεξάρτητα από την υποκείμενη τεχνολογία, είναι απαραίτητη η εφαρμογή αρχιτεκτονικής ασφάλειας πολλαπλών επιπέδων, η οποία περιλαμβάνει ισχυρή κρυπτογράφηση, αυθεντικοποίηση χωρίς παραχωρήσεις και ανθεκτικό σχεδιασμό δικτύου.