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向Bumblebee学习,如何在V2X通信中找到快捷方式?

在不久的将来,道路上的汽车可以使用V2V和V2X技术实现和谐相处。小汽车和小汽车彼此默契躲避,交通信号灯直接使用数字信号指挥小汽车。根据各个方向的信息,汽车可以做出最佳,最安全的驾驶决策。与移动互联网不同,V2V和V2X主要使用短距离通信(DSRC,专用短距离通信),而无需经过云背景。目前,美国已经为车辆互联网建立了专用的短程通信带宽,其带宽为75 MHz,频率约为5.9 GHz。同时,应用于汽车的无线标准IEEE802.11p在安全性和隐私性方面对规范进行了补充。但是,选择射频仍然是一项复杂的任务。一方面,道路上的汽车需要与多个“点”建立联系。当汽车到达十字路口时,它不仅必须与来自各个方向的传入车辆进行通信,而且还必须与红色路灯进行通信。这是一个多线程任务。 。另一方面,无线电频谱资源是有限的。在高峰时段,每辆汽车的平均份额有时仅为10 MHz。信息传输速度就像早上7点后四环路上的汽车速度一样。每辆车如何选择射频以使其与其他车和周围的基础设施顺利通信?谦虚地问这是一个技术问题。由马萨诸塞州的一位名叫Alexander Wyglinski的电子计算机工程专家提出的解决方案是& mdash"认知无线电”。这种无线电设备可以扫描无线频谱并选择可用的频率,以将信息传输到外界,同时确保它不会干扰或干扰其他附近车辆的短波通信。在美国,联邦通信协会允许无执照的公司使用一些备用的无线电频谱,例如最初为电视广播通信保留的频谱。除了给定的75 MHz,认知无线电还将充分利用不同城市的空闲频谱。关于无线电设备如何“认知”,有必要提及动物和大黄蜂。亚历山大·威格林斯基(Alexander Wyglinski)有来自WPI生物学和生物技术部门的两位同事。他们发现,大黄蜂搜索花蜜的逻辑与汽车搜索可用频带的逻辑相似,因此整个团队编写了一种基于该逻辑的算法来查找低噪声无线电频率。就像大黄蜂将花蜜最多的花朵放在首位一样,认知无线电也从最高信号频率开始寻找合适的通道。当大黄蜂发现一朵花并且花蜜被其他蜜蜂采集时,它将迅速寻找另一朵颜色和形状相似的花,或者干脆找到另一朵花。尽管花蜜不多,但非常接近。靠近自己。大黄蜂在收集花蜜时必须掌握学习,记忆和平衡飞行成本和花蜜收获的能力,并且他们可以立即更改决策并在不同情况下选择最佳解决方案。从大黄蜂获得的技能到数千代进化,研究人员获得了一系列学习模型,并将其移交给认知无线电。当然,亚历山大和他的两个朋友也非常注意蚂蚁等其他昆虫的传播策略。但是,蚂蚁利用触角与他们遇到的伴侣共享大量信息,并且信息交换对象是随机的。只有“大黄蜂”才能独立收集信息并做出完整的逻辑判断,并且信息的传输行为更接近于行驶中的汽车。目前,亚历山大·威格林斯基(Alexander Wyglinski)的研究小组已获得美国国家科学基金会(National Science Foundation)的一项为期三年的赠款,金额为30万美元,用于继续研究他们的大黄蜂认知无线电研究,以便将来可以投入实际使用。