Trabajo Control I – Diseño de Red para Vehículos No Tripulados

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Además de Analizar las características de la Ciudad de Concepción para poder identificar las características demográficas, ambientales, infraestructura vial, infraestructura actual de redes para el tráfico.

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Redes VANET con estandar IEEE 802.11 p y IEEE 1609

Este conjunto de estandares se encargan de definir el acceso a las redes vehiculares, a los protocolos que terminan realizando estas tareas se les llama WAVE (Wireless access in the vehicular enviroment). En el siguiente cuadro podemos ver como se ve referenciado con el modelo OSI:

Arquitectura WAVE frente a modelo de referencia OSI

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Figure 1 - Estándares del modelo WAVE

Estandar IEEE 802.11 p

Este estandar será el que se ocupará como base para las comunicaciones vehiculares que permitirá el interambio de data entre los vehículos en la carretera. Este estandar tiene reservado el espectro de frecuencia de 5,90 GHz y de 6,20 GHz. El estandar se encarga principalmente de abarcar las especificaciones que garanticen la interoperabilidad entre dispositivos en tiempos más cortos, la trama tiene una duración de 50 ms. Este estándar contiene las características de la capa de Red y Física para que se pueda trabajar en un ambiente vehicular.

Este estándar a nivel de la capa física usa OFDM (Orthogonal Frequency División Multiplexing) que es transmisión multiportadora.

Este estandar usa la capa MAC para establecer el acceso al canal de comunicación mediante CSMA/CA. Esta capa incluye las indicaciones para la recepción de los paquetes, el tiempo que se usa para acceder el canal, manejo de las colisiones y la priorización de los mensajes.

Modelo de arquitectura de referencia WAVE con IEEE 802.11 p

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Figure 2 - Escenario y Arquitectura WAVE Usando 802.11p

Información referencia IEEE 802.11 p

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Figure 3Información de referencia IEEE 802.11p

IEEE 1609

Este protocolo define la arquitectura, modelo de de comunicacones, manejo de estructura, mecanismos de seguridad y acceso físico para altas velocidades (27 Mbps) en un rango hasta de 1000 m, baja latencia en comunicaciones de tipo wireless en los ambientes vehiculares. Los componentes básicos antes mencionados son OBU, RSU e interfase WAVE.

WAVE Architecture con IEEE 1609

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Aspectos relevantes de Concepción

Concepción es una ciudad ubicada en la región del Biobío que hoy no cuenta con ningún sistema de captación de datos de transito, a hoy existen pocos sistemas de recolección de datos como cámaras y con el ejercicio vamos a realizar ciertos supuestos que nos permitan tener un enfoque más orientado al usuario para poder controlar los sistemas de los autos no tripulados.

Los sistemas que el usuario tiene para conocer el estado del transito son la página Web y el twitter.

La base de rutas que tomaremos para cubrir con el sistema son:

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Esta ruta considera las siguientes calles y avenidas

- Avenida Los Carrera

- Calle Paicavi

- Avenida Chacabuco

- Calle Arturo Prat

Se eligió esta ruta en vista de que la zona posee un alto interés turístico, cultural y social según portales de especializados. Esta cerca del centro histórico, cerca del parque Ecuador y además considera el tránsito por avenidas y calles espaciosas que permitan un libre tráfico.

Datos demográficos

Según los datos entregados por el Instituto Nacional de Estadísticas de Chile, obtenidos por el censo realizado en 2012, Concepción posee una población de 967.757 habitantes, distribuidos en una superficie de 221,6 km².

Según el INE además, la cantidad de permisos de Circulación emitidos por tipo de vehículos en la ciudad de concepción el año 2013 asciende 1.309.104.

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Congestión en horas punta

En dos años la mayor preocupación de los 949 mil 814 habitantes del Gran Concepción dejó de ser la "inseguridad y delincuencia", que entonces lideraba con un 57,1% para pasar a otro tema que se impone entre los habitantes de esta conurbación, antes inexistente: el "aumento de la congestión y la mala conectividad", con un 70,6%.

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Figure 4 Congestión y mala conectividad en Concepción

Percepción de la comunidad del sistema público de transporte:

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Figure 5 Calificación del transporte público en Concepción

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Supuestos

Los vehiculos que vamos a introducir prestaran un servicio público con las siguientes características:

- Paradas cada kilometro para dejar o recoger pasajeros en los paraderos autorizados.

- Movimiento a través del centro turístico y cultural de Concepción por las rutas de transporte público.

- Cada auto tendrá conexión a través de los nodos OBU ( OnBoard Unit) a los nodos wifi en los postes para transmitir en tiempo real el estado del transito y su ubicación.

- Privacidad de los usuarios con sistema de autenticación.

- Waze como sistema de GPS