VANET je skratka pre "Vehicular Ad-hoc Network". Je to typ mobilnej siete ad-hoc (MANET), ktorá je špeciálne navrhnutá na použitie vo vozidlách, ako sú autá a autobusy. V sieti VANET fungujú vozidlá ako uzly siete, ktoré komunikujú medzi sebou a s pevnou infraštruktúrou, ako sú semafory a jednotky na ceste. Siete VANET sú navrhnuté tak, aby podporovali širokú škálu aplikácií vrátane bezpečnosti, riadenia dopravy, zábavy a infotainmentu.

Hlavnou myšlienkou sietí VANET je umožniť vozidlám komunikovať medzi sebou a s infraštruktúrou s cieľom zlepšiť bezpečnosť a efektívnosť dopravných systémov. Siete VANET sa môžu napríklad používať na výmenu informácií o dopravných podmienkach, nebezpečenstvách na cestách a počasí, čo vozidlám umožňuje prijímať informovanejšie rozhodnutia o rýchlosti a trase. Okrem toho sa siete VANET môžu použiť na podporu širokej škály aplikácií dôležitých z hľadiska bezpečnosti, ako je napríklad varovanie pred kolíziou, núdzové brzdenie a varovanie pred zmenou jazdného pruhu. Siete VANET využívajú na prenos a príjem údajov bezdrôtovú komunikáciu, napríklad WiFi a mobilne siete, a používajú smerovacie protokoly na zabezpečenie spoľahlivého a efektívneho doručovania údajov. Môžu fungovať v režime založenom na infraštruktúre, bez infraštruktúry alebo v hybridnom režime a očakáva sa, že budú zohrávať kľúčovú úlohu pri vývoji inteligentných dopravných systémov (IDS).

VANET alebo Vehicular Ad-hoc Network je typ mobilnej siete navrhnutej na použitie vo vozidlách. Jej cieľom je zabezpečiť komunikáciu medzi rôznymi susednými vozidlami. Podľa usmernení IEEE 1471-2000 a ISO/IEC 42010 možno subjekty v sieti VANET rozdeliť do troch oblastí:

  1. Mobilnú doménu: Táto doména sa skladá z dvoch častí. Prvou je doména vozidiel, ktorá zahŕňa všetky vozidlá, ktoré sa neustále pohybujú, ako sú autobusy, osobné a nákladné vozidlá. Druhou časťou je doména mobilných zariadení, ktorá zahŕňa všetky prenosné zariadenia, ako sú notebooky, GPS a smartfóny.
  2. Doména infraštruktúry: Táto doména sa tiež skladá z dvoch častí. Doména cestnej infraštruktúry zahŕňa stacionárne subjekty na cestách, ako sú semafory a stĺpy. Doména centrálnej infraštruktúry zahŕňa centrálne riadiace centrá, ako sú centrá riadenia vozidiel a centrá riadenia dopravy.
  3. Doména: Táto doména zahŕňa internetovú infraštruktúru a súkromnú infraštruktúru. Do generickej domény patria napríklad rôzne uzly a servery a iné výpočtové zdroje, ktoré priamo alebo nepriamo pracujú pre sieť VANET.

Mobilná doména si vymieňa informácie s doménou infraštruktúry, ktorá spracováva údaje a vykonáva vlastnú moduláciu. Potom v druhom kroku doména infraštruktúry zase komunikuje s generickou doménou a vymieňa si s ňou informácie. Výsledkom tohto toku údajov medzi stacionárnymi a mobilnými zdrojmi je efektívne a účinné využívanie ciest používateľmi. Ďalšou formou architektúry VANET je komunikačná architektúra, kde sú typy komunikácie charakterizované do štyroch sekcií, ktorými sú:

  1. Komunikácia vo vozidle: Zisťuje údaje vnútorného systému alebo rýchlosť vozidla a určuje faktory, ako je vyčerpanosť alebo ospalosť vodiča. Určenie takýchto faktorov je rozhodujúce pre verejnú bezpečnosť, ako aj pre bezpečnosť vodiča.
  2. Komunikácia medzi vozidlami (V2V): Výmena údajov medzi rôznymi vozidlami s cieľom pomôcť vodičovi tým, že ho navzájom informujú o výstrahách a iných dôležitých informáciách. Komunikácia V2V sa pri výmene údajov nespolieha na pevnú infraštruktúru a pomáha pri šírení informácií, bezpečnostných a ochranných aplikáciách.
  3. Komunikácia medzi vozidlom a cestnou infraštruktúrou (V2I): Táto komunikácia prebieha medzi mobilnými vozidlami a pevnou cestnou infraštruktúrou s cieľom zhromažďovať údaje. Poskytuje aktualizácie súvisiace so snímaním a monitorovaním životného prostredia, ako sú aktualizácie dopravy v reálnom čase alebo aktualizácie počasia.

Komunikácia medzi vozidlom a širokopásmový cloudom (V2B): Umožňuje komunikáciu vozidiel prostredníctvom širokopásmových pripojení, napríklad 3G/4G. Tým sa zlepšuje asistencia vodiča a sledovanie vozidla, pretože širokopásmový cloud môže obsahovať viac dopravných informácií a iných údajov. Všetky uvedené typy komunikácie sa uskutočňujú v jednej alebo viacerých sieťach VANET. Na type komunikácie nezáleží, pokiaľ tým neutrpi výkon siete VANET. Keď sa vozidlá pohybujú a vytvorí sa ad-hoc sieť, začne sa výmena informácií. Tento prenos informácií ostatným vozidlám a uzlom sa deje jedným z uvedených spôsobov. Vozidlo funguje a využíva sieť VANET dovtedy, kým zostáva v danej sieti. VANET podporuje predovšetkým dva typy aplikácií: asistenciu vodiča a šírenie informácií. Asistencia vodiča si vyžaduje výmenu informácií, ktoré pomáhajú vodičovi udržiavať bezpečnejšie a efektívnejšie prostredie. Šírenie informácií sa zameriava na poskytovanie informácií všetkým, ako sú vodiči, uzly a cestujúci. Aplikácie šírenia informácií siahajú od kritických bezpečnostných aplikácií až po zábavné aplikácie. [G1]

V sieti VANET zohrávajú protokoly IP (Internet Protocol) kľúčovú úlohu pri umožňovaní komunikácie medzi vozidlami a ostatnými sieťovými subjektmi. Siete VANET používajú špecializovanú verziu protokolu IP známu ako IPv6, ktorá je navrhnutá tak, aby podporovala veľký počet mobilných zariadení a poskytovala lepšie bezpečnostné funkcie. Protokol IPv6 v sieťach VANET umožňuje komunikáciu medzi vozidlami a inými subjektmi, ako sú jednotky na ceste, semafory a iné pripojené zariadenia. Umožňuje výmenu informácií, ako je poloha, rýchlosť a smer vozidiel, ako aj dopravné podmienky a iné kritické údaje. Okrem toho môžu protokoly IP v sieťach VANET podporovať aj rôzne typy služieb, ako sú infotainment, riadenie dopravy a záchranné služby. Používanie protokolov IP v sieťach VANET je nevyhnutné na efektívnu a bezpečnú komunikáciu údajov, ktorá je rozhodujúca pre bezpečnú a efektívnu prevádzku prepojených vozidiel.

Existuje niekoľko typov smerovacích protokolov, ktoré sa môžu používať v sieťach VANET, vrátane protokolov založených na geografickom rozmiestnení, ktoré používajú geografickú polohu a sieťové adresy na určenie trás; protokolov založených na vysielaní, ktoré rozosielajú dátové pakety všetkým dostupným uzlom v sieti; protokolov založených na klastroch, ktoré zoskupujú vozidlá s podobnými vlastnosťami do klastrov na miestnu komunikáciu; a protokolov založených na geo-castingu, ktoré používajú zóny dôležitosti a presmerovania na vytvorenie komunikácie v rámci konkrétnych regiónov. Okrem toho sa smerovacie protokoly založené na topológii v sieti VANET spoliehajú na topologickú štruktúru siete pri určovaní najlepších trás na prenos údajov, ako napríklad protokol ZRP (Zone Routing Protocol) a protokol DSDV (Destination-Sequenced Distance-Vector). Tieto protokoly majú svoje výhody a nevýhody, ako napríklad účinnosť v prostredí s vysokou mobilitou a škálovateľnosť, ale môžu tiež trpieť problémami, ako sú smerovacie slučky a pomalá konvergencia. [G2]