Hitri razvoj avtonomnega vožnje transformira naše ceste in nam obljublja več nesreč, manj prometnih zastojev in učinkovitejšo vožnjo. Jedro te spremembe je komunikacija vozilo-vse (V2X), nevidna mreža, ki omogoča vozilom komunikacijo (V2V) ter s prometno infrastrukturo, kot so semaforji in prometni senzorji (V2I). Vendar ta brezžična povezava pomeni, da so takšne komunikacije pomembne ne le z vidika varnosti in zanesljivosti, temveč so ključne za varnost prebivalstva.
Primerjava vodilnih brezžičnih tehnologij
Dve glavni tehnologiji, ki tekmujejo za vzpostavitev V2X omrežne podlage, sta Dedicated Short-Range Communications (DSRC) in Cellular-V2X (C-V2X). Vsaka od njiju ima svoje pomanjkljivosti in prednosti.
DSRC: Uveljavljena tehnologija
DSRC je standardna platforma, ki temelji na Wi-Fi tehnologiji. Njena glavna prednost je nizka latenca, kar pomeni, da sporočila o nevarnostih na cesti ali nenadnem zaviranju potekajo praktično takoj. To je nujno za varnostne aplikacije pri visokih hitrostih. Vendar pa ima slabosti, kot so omejen doseg in slaba učinkovitost pri komunikaciji zunaj vidnega polja, kjer lahko ovire, kot so zgradbe, motijo signale. Poleg tega je uvedba te tehnologije potekala razdrobljeno, kar je povzročilo težave z interoperabilnostjo.
C-V2X: Nastajajoča konkurenca
C-V2X izkorišča celične mreže, bodisi neposredno med napravami bodisi prek omrežne infrastrukture. Najmočnejša je pri visokem dosegu in sposobnosti pokrivanja situacij brez videnja (non-line-of-sight) zaradi visoke celične moči. Poleg tega naj bi se gladko integrirala z razvijajočimi se 5G mrežami, ki obljubljajo še večjo zanesljivost in zmogljivost. Eden izmed manjkov je lahko višja zakasnitev (latency) v primerjavi z neposrednim načinom komunikacije DSRC, njeno delovanje pa je lahko odvisno od pokritosti celične mreže in morebitnih naročniških modelov.
Ojačanje V2X proti grožnjam
V2X je ranljiv za kibernetske napade, saj je po svoji naravi brezžičen. Napadalec lahko posluša, lažno predstavlja ali moti komunikacijo in s tem povzroči nesreče. Zato je dejstvo, da je močna varnost nujnost, ne pa luksus.
Utrjevanje zaupanja prek šifriranja in overjanja
Vse sporočila V2X naj bi bile šifrirane, da zagotovijo zaupnost. To pomaga preprečiti zajem občutljivih informacij s strani poslušalcev, kot so lokacija vozila, hitrost in smer. Še pomembneje pa je potreben učinkovit mehanizem za overjanje. Vsa sporočila bodo digitalno podpisana, da se zagotovi, da gre resnično za sporočilo zaupnega vozila ali pa del infrastrukture in ne osebe, ki se pretvarja. To predstavlja sistem zaupanja, ki omogoča vozilom, da z zaupanjem uporabljajo prejete informacije.
Zagotavljanje zanesljivosti v celotnem sistemu
Skupaj z varnostjo je zanesljivost najpomembnejša. Mreže morajo biti odporne proti motnjam in morajo delovati v velikem mestnem okolju z na tisoče hkrati povezanih ljudi. Uporabljajo se prijemi, kot so podvajanje sporočil in napredna obdelava signalov, da se zagotovi prejem pomembnih opozoril tudi v težkih radijskih razmerah. V načrtovanje je treba vključiti tudi mehanizme za razdeljevanje ključev in mehanizme za odwo revokacijo certifikatov, ki omogočajo hitro zagotovitev varnosti v celotnem ekosistemu vozil in infrastrukture.
Napredek naprej
Pot do popolne avtonomne vožnje je skupni projekt. Odločitev med DSRC in C-V2X se bo v končni fazi lahko temeljila na njunem učinkovanju pri izpolnjevanju dveh meril: visoka varnost in visoka zanesljivost. Verjetno bomo imeli hibridno rešitev. Ne glede na osnovno tehnologijo je nujno, da se uporabi večslojna varnostna arhitektura, ki vključuje močno šifriranje, overjanje brez kakršnih koli popuščanj in odziven mrežni načrt.