شبیه سازی ارتباطات V2V و V2I در شبکه بین خودرویی VANET با متلب

شبیه سازی ارتباطات V2V و V2I در شبکه VANET با متلب

در این بخش پروژه شبیه سازی ارتباطات V2V و V2I در شبکه بین خودرویی VANET با نرم افزار MATLAB به همراه کامنت گذاری کدها و فیلم نحوه اجرا آماده کرده ایم که در ادامه به معرفی آن پرداخته و فیلم و تصاویری از خروجی ها قرار داده شده است.

طراحی بهینه شبکه های VANET

شما به عنوان یک طراح آینده شبکه VANET، باید قادر به تجزیه و تحلیل تحرکات خودروها باشید. به عنوان مثال، می بایست در تلاش باشید که در شرایط خاص ترافیک جاده در مناطق خاص جغرافیایی اتصال برقرار باشد؛ طراحی پروتکل های مسیریابی برای برنامه های چند منظوره را انجام دهید؛ یا، در تلاش برای مقابله با تهدیدات امنیتی و حفظ حریم خصوصی و همچنین رفع مشکلات موجود در این شبکه ها باشید. از این رو شما نیاز به ابزارهایی دارید که ساختار و تجسم سناریوهای ونت را برای اتصال و ارزیابی عملکرد شبکه آسان می سازد. این پروژه مهارت های شما را به جهت طراحی بهینه شبکه های VANET افزایش خواهید داد.

معرفی پروژه

تحرک وسیله نقلیه همیشه یک چالش عمده در طراحی شبکه های VANET بوده است. این پروژه شما را با دیدگاه های اساسی در مورد تحرکات وسیله نقلیه و چگونگی تاثیر تراکم شبکه VANET و ارتباطات خودرو به خودرو (Vehicle-to-Vehicle – V2V) و ارتباطات خودرو به زیر ساخت (Vehicle-to-Infrastructure – V2I) در محیط نرم افزار متلب آشنا می سازد.

سناریو شبیه سازی

این پروژه شبکه با متلب شامل دو بخش است، در قسمت اول شما یک نوع تحرک جابجایی وسیله نقلیه در آزاد راه را شبیه سازی می کنید. در قسمت دوم، شما یک ابزار عنصری گرافیکی را شبیه سازی می کنید که دو نوع سناریو VANET را ارزیابی می کند. سناریو اول شبیه سازی ارتباطات خودرو به خودرو (V2V) را در تقاطع خیابان چهار طرفه انجام می دهد و سناریو دوم ارتباطات خودرو به زیر ساخت (V2I) را شبیه سازی می کند. در ارتباطات V2I ، ارتباط بین وسیله نقلیه و RSU مستقر شده در کنار جاده انجام می گیرد.

تصاویر خروجی پروژه در محیط MATLAB

در این محیط (شکل بالا) کاربر با موس دو جاده متقاطع می کشد و بعد سه وسیله نقلیه با سرعت تصادفی شروع به حرکت به سمت تقاطع می کنند.

در این محیط (شکل بالا) اگر فاصله بین وسیله نقلیه کمتر از 100 متر باشد، اتصال برقرار می شود که آن اتصال با خط سبز رنگ نشان داده می شود.

در این محیط (شکل بالا) اتصال بین سه وسیله نقلیه زمانی که نزدیک به تقاطع هستند برقرار می شود.

در این محیط (شکل بالا) کاربر سه خط متصل به هم رسم می کند و مکان دو RSU را در امتداد مسیر مشخص می کند. وسیله نقلیه در طول مسیر رسم شده حرکت می کند و اگر فاصله خودرو از هر RSU کمتر از 100 متر باشد، اتصال برقرار می شود. قسمت قرمز رنگ جاده مسیر بدون اتصال را نشان می دهد و بخش سبز رنگ نیز نشان دهنده برقراری اتصال می باشد.

در این محیط (شکل بالا) با رسیدن وسیله نقلیه به انتهای مسیر، نقشه پوشش مسیر با رنگ قرمز و سبز نشان داده می شود.

در داخل کدها می توان پارامتر های شبیه سازی را مشخص کرد. اگر فاصله بین وسیله نقلیه ها و فاصله بین RSU و وسیله نقلیه را 50 متر در نظر بگیریم (که در این فاصله اتصال برقرار شود)، نمودار های زیر متوسط پارامتر های تعرف شده را نشان خواهد داد.

نمودار بالا میانگین ارتباط گره ها که در فاصله 50 متری قرار دارند را نشان می دهد.

نمودار بالا میانگین ارتباط گره هدف را با همسایه های خود نشان می دهد که ارتباط را در فاصله 50 متری حفظ کرده اند.

نمودار بالا نشان دهنده تعداد میانگین همسایگان در مدت 30 ثانیه در فاصله 50 متری است.