自組車際網(wǎng)中的信息管理

1、車輛自組網(wǎng)中的信息管理摘要：車輛自組網(wǎng)（VANET）是一個(gè)基于車輛對車輛，車輛對基礎(chǔ)設(shè)施和混合架構(gòu)的高度移動(dòng)的自組織網(wǎng)絡(luò)。最近，自組織車際網(wǎng)由于在安全性、舒適性、商業(yè)、娛樂方面的廣泛應(yīng)用獲得了來自工業(yè)和學(xué)術(shù)界的大量關(guān)注。信息管理需要科學(xué)和技術(shù)來進(jìn)行通信、容差、存儲(chǔ)、譯碼、多模式交互、收集、匯總、校驗(yàn)、傳送等等。在自組織車際網(wǎng)中，信息可以分為安全的和不安全的。司機(jī)或汽車信息安全要求在應(yīng)用時(shí)提供智能的交通服務(wù)，例如識(shí)別彎曲道路、交通擁堵、意外事故發(fā)生地、碰撞警告、環(huán)境條件、接近的車輛等。安全應(yīng)用方面最主要的擔(dān)憂是可靠性、安全性、信賴、實(shí)時(shí)傳輸和延時(shí)。這篇論文提出了最新的信息管理技術(shù)在車輛自組網(wǎng)中與

2、安全相關(guān)的應(yīng)用的研究成果，這一成果包括信息收集、匯總、校驗(yàn)和傳輸，并且還對未來研究的發(fā)展提供了指導(dǎo)。關(guān)鍵字：車輛自組網(wǎng)、信息收集、信息聚合、信息校驗(yàn)、信息傳播1、 介紹車輛自組網(wǎng)(VANET)是移動(dòng)自組網(wǎng)的一種，是智能交通系統(tǒng)的一部分，一些獨(dú)特的特點(diǎn)如：地理位置約束拓?fù)洹㈦S機(jī)移動(dòng)性和車輛密度、不同通道容量等組成了車輛自組網(wǎng)，使它作為移動(dòng)車輛自組網(wǎng)的一個(gè)獨(dú)特的研究領(lǐng)域。這些特點(diǎn)也構(gòu)成了一些挑戰(zhàn)，關(guān)于介質(zhì)訪問、物理通信、譯碼、路徑選擇、擁堵控制、容錯(cuò)性、多模式交互、端對端數(shù)據(jù)傳輸、安全性、機(jī)密性、仿真和實(shí)現(xiàn)平臺(tái)、安全信息管理等。本文專注于信息管理技術(shù)，由于VANETS基本發(fā)展到可以提供安全措施以及

3、給司機(jī)公眾和乘客提供智能信息，這些信息變得非常重要。信息管理可以分為三個(gè)基本的VANETS交通通信的構(gòu)架：車與車、車與設(shè)施和混合構(gòu)架。最近又提出了第四個(gè)構(gòu)架：車輛與乘客或行人的通信。這些構(gòu)架由圖1描述。每種架構(gòu)解釋如下：V2V通信是ITS中重要的組成部分。它確保車輛可以和其他車輛進(jìn)行通信。車輛也許位于視線范圍之外甚至在幾輛裝有多跳網(wǎng)絡(luò)的車輛的可轉(zhuǎn)發(fā)的無線電范圍之外。V2V通信的情況如圖1（a）所示。V2I通信是車輛與高速公路/路測設(shè)備間信息或數(shù)據(jù)的無線交換，初步計(jì)劃取得廣泛的安全性、移動(dòng)性和環(huán)境收益。V2I的通信架構(gòu)如圖1（b）。V2I通信希望配備最低水平的設(shè)施來達(dá)到最大限度的安全應(yīng)用?；旌蠘?gòu)

4、架結(jié)合了V2V和V2I通信的架構(gòu)，如圖1（c）.車輛與乘客通信（V2P）允許行進(jìn)中的車輛與路邊行人之間直接及時(shí)的交流。通過口袋無線設(shè)備，乘客們可以輕松地在路邊節(jié)點(diǎn)加入VENTS，并且共享出行需求，例如通過無線電在VANETS中請求搭順風(fēng)車，或叫出租車。通過傳送這些請求，一旦找到匹配的車輛，司機(jī)可以決定是否提供相應(yīng)的服務(wù)，尤其是搭載乘客或貨物。研究工作提出應(yīng)對困難進(jìn)行充分的調(diào)查，如車輛呼叫、建立一個(gè)出行歷史模型來預(yù)測車輛去向，建立典型查詢傳輸體制來匹配目標(biāo)車輛。實(shí)際的出行調(diào)查和仿真表明，這項(xiàng)工作在臨時(shí)拼車和叫出租車時(shí)是非常實(shí)用有效的?，F(xiàn)在，我們簡單的展示一下VANET概念和技術(shù)的發(fā)展。20世紀(jì)8

5、0年代早期，日本的JSK提出了內(nèi)部車輛通信（IVC）。之后加利福尼亞先進(jìn)交通技術(shù)的研究團(tuán)隊(duì)和歐洲一司機(jī)都演示了將兩輛或更多車輛電力聯(lián)結(jié)成為火車的技術(shù)。在歐洲，國際標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）成立了技術(shù)委員會(huì)來發(fā)展ITS的架構(gòu)，包括VANET，這些標(biāo)準(zhǔn)由電力電子工程協(xié)會(huì)、歐洲電話通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)、歐洲標(biāo)準(zhǔn)和社會(huì)自動(dòng)化工程委員會(huì)制定。歐洲工程師Cartalkzow正在調(diào)查基于內(nèi)部車輛通信的安全舒適性駕駛問題。一些主要汽車制造商已經(jīng)投資給內(nèi)部車輛網(wǎng)。奧迪、寶馬、戴姆勒克萊斯勒、菲亞特、雷諾和大眾聯(lián)合成立了一個(gè)非營利組織叫C2CCC，該組織致力于通過內(nèi)部車輛通信方法，在將來逐漸提高道路安全和效率的工程。IEEE也形

6、成了IEEE802.11p任務(wù)組和1609標(biāo)準(zhǔn)，它提供了車用環(huán)境無線存取技術(shù)。該simTDResearch項(xiàng)目通過研究和測試車輛對-X通信及其應(yīng)用的目的是安全和智能化的移動(dòng)性。車輛到-X通信是車輛之間以及車輛與基礎(chǔ)設(shè)施之間的信息交換。InsimTD現(xiàn)實(shí)交通情景位于黑森州法蘭克福市附近的一個(gè)大型試驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施基地。SCOREF項(xiàng)目通過民主化的通信技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施/車輛和車輛/車輛來改善交通流量和道路安全。駕駛實(shí)施和C2X通信（DriveC2X）的評價(jià)（駕駛C2X通信的實(shí)現(xiàn)和評估）技術(shù)在歐洲開展合作系統(tǒng)的全面評估。功能的測試和評估是在幾個(gè)歐洲測試點(diǎn)的合作系統(tǒng)進(jìn)行，有關(guān)于交通流，車輛管理，當(dāng)?shù)氐奈ｋU(xiǎn)警報(bào)，

7、駕駛輔助，互聯(lián)網(wǎng)接入和本地信息服務(wù)。2003年12月，美國聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）批準(zhǔn)了75 MHz的頻譜用于專用短程通信（DSRC）和由此產(chǎn)生的DSRC系統(tǒng)預(yù)計(jì)將在北美國的第成為一個(gè)大規(guī)模的車載網(wǎng)絡(luò)。DSRC被設(shè)計(jì)用來提供架構(gòu)在節(jié)點(diǎn)內(nèi)的車輛網(wǎng)絡(luò)相互之間以及與基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行通信。在DSRC，隨后專門為WAVE，（全球定位系統(tǒng)）GPS功能的車輛都配備了車載單元，可以互相通信，通過V2V通信傳播信息。本文的其余部分安排如下。我們在第2節(jié)討論車載自組網(wǎng)的信息管理。2、信息管理在本節(jié)中，我們將討論信息管理特別是安全信息管理的概念和必要性。汽車安全已經(jīng)從基本的安全帶和照明發(fā)展到高科技的安全功能，可幫助駕駛

8、員完全避免事故的發(fā)生。保證任何人可以舒適而自由移動(dòng)的安全可靠的運(yùn)輸，對車載自組網(wǎng)的中安全信息是必要的。安全最優(yōu)先考慮的司機(jī)和乘客。一個(gè)安全的車輛顯然是要保持里面的人的安全司機(jī)，乘客和行人的安全在許多國家對汽車產(chǎn)業(yè)的和政府是重大的挑戰(zhàn)。重視汽車安全的主要原因是不斷增加的交通事故。車載自組網(wǎng)的安全信息精確地隨著時(shí)間和信息傳遞發(fā)生的地點(diǎn)的地理區(qū)域相關(guān)聯(lián)。因此安全信息必須保持“閃閃發(fā)光”。車載自組網(wǎng)VANET安全應(yīng)用服務(wù)分類的一些例子如表1所示。司機(jī)服務(wù)被視為車載自組網(wǎng)典型和最值得的直接影響道路安全的應(yīng)用?？瓦\(yùn)服務(wù)可以通過使用道路援助和預(yù)警信息得到提高。信息服務(wù)類包含應(yīng)用程序試圖以通訊方式改善或簡化駕

9、駛。車載自組網(wǎng)也旨在支持公共服務(wù)，例如警察或緊急恢復(fù)單位的工作。事實(shí)上，車載自組網(wǎng)的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)是提高駕駛的安全性，減少交通事故。安全信息管理的重要的組成部分有收集，匯總，信任和安全，校驗(yàn)和傳輸。如今，車輛都裝備有一個(gè)或多個(gè)通信或能夠收集信息的計(jì)算設(shè)備，收集例如車輛的位置和速度，交通密度，事故發(fā)生，道路狀況等信息。從附近的車輛以及從遙遠(yuǎn)的車輛接收匯總信息是為了消除冗余和重復(fù)的數(shù)據(jù)。這有利于減少所需信息的量，并減少所需帶寬。表一：VANETs安全應(yīng)用服務(wù)的概述。從其他車輛接收到的信息必須是可靠的，經(jīng)過身份驗(yàn)證和即時(shí)的。因此，信息需要不斷地驗(yàn)證和確認(rèn)，匯總和驗(yàn)證安全信息傳播/散布車輛。圖2描述了本

10、文要討論的一個(gè)完整的信息安全管理機(jī)制的分類。據(jù)我們所知，我們已經(jīng)列出并給出了已提到的采集，匯總，驗(yàn)證和傳輸機(jī)制的概述。該機(jī)制在接下來的章節(jié)中會(huì)簡要解釋。3、信息采集為了給司機(jī)提供有用的信息，訪問車輛網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)已經(jīng)成為一個(gè)主要的問題。車輛使用不同類型的傳感裝置來收集司機(jī)駕駛環(huán)境的信息（速度，加速度，溫度，座椅情況等），以提供更安全，更高效，更舒適的駕乘感受。最新的車輛裝有傳感器，全球定位系統(tǒng)，導(dǎo)航設(shè)備，個(gè)人數(shù)字助理（PDA）等，這些能夠收集來自環(huán)境的信息，以提供一種更安全，更有效的和舒適的駕駛體驗(yàn)。為了給司機(jī)和乘客提供資料，收集過程是一個(gè)重大問題。高效的信息收集機(jī)制應(yīng)具有以下特點(diǎn)：（1）信息收集

11、過程中不得與網(wǎng)絡(luò)干擾，例如，不應(yīng)該要求司機(jī)和乘客啟動(dòng)/采集數(shù)據(jù)。（2）必須加以考慮車輛異構(gòu)流動(dòng)模式。（3）安全信息的路徑在一個(gè)節(jié)點(diǎn)快速移動(dòng)的高度動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)中。（4）一般安全信息并非針對特定的目的地。（5）信息必須依賴于周圍環(huán)境的準(zhǔn)確和最新的信息。（6）在一定的距離和/或時(shí)間之外的信息無關(guān)緊要。（7）信息收集算法必須有容錯(cuò)性。（8）即使一些車流被斷開，高效的信息收集算法也不能中斷。在下面的章節(jié)中，我們討論了一些需要解決的研究工作和開放的研究問題。3.1基于數(shù)據(jù)采集的車載設(shè)備/傳感器與服務(wù)器通信的數(shù)據(jù)收集平臺(tái)是為了收集車輛的GPS數(shù)據(jù)點(diǎn)流量監(jiān)控。在交通數(shù)據(jù)采集平臺(tái)上，每個(gè)車輛都配備有GPS模塊和無線

12、通信接口，并將檢測到的GPS數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器。在這方面的一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問題是，如果大量的車輛同時(shí)上傳他們的GPS數(shù)據(jù)，無線網(wǎng)絡(luò)并不能提供用于同步網(wǎng)絡(luò)連接足夠的網(wǎng)絡(luò)資源。準(zhǔn)確或安全的VANET應(yīng)用要求高精度的車輛定位。射頻識(shí)別（RFID）輔以準(zhǔn)確定位系統(tǒng)，利用差分全球定位系統(tǒng)（DGPS）的概念，以提高GPS定位精度。在RFID輔助系統(tǒng)中，車輛得到兩種類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行定位：從GPS接收器接收的GPS坐標(biāo)，和通過RFID通信的物理位置。然后，計(jì)算GPS的誤差，并將其分享給相鄰車輛，以幫助他們糾正不準(zhǔn)確的GPS坐標(biāo)。紅，彭提出了一個(gè)被稱為基于模型的數(shù)據(jù)采集（）的框架，用來減少數(shù)據(jù)傳輸和車輛上報(bào)GPS數(shù)

13、據(jù)點(diǎn)的數(shù)量。MDC框架在服務(wù)器和車輛間協(xié)作執(zhí)行。在車輛處，給出一系列的GPS數(shù)據(jù)點(diǎn)，模型函數(shù)會(huì)推導(dǎo)出原始的GPS數(shù)據(jù)點(diǎn)。每輛車上傳能描述它活動(dòng)的一些參數(shù)，而不是報(bào)告所有位置信息。車輛通常沿著一組直線路段前進(jìn)。線性回歸(LR)算法用于確定一組線函數(shù)來表示運(yùn)動(dòng)的車輛。通過觀察時(shí)空局部性的流量數(shù)據(jù)，用內(nèi)核回歸（KR）算法來得到一組內(nèi)核函數(shù)來模擬一系列的速度讀數(shù)。由于交通數(shù)據(jù)的時(shí)空局部性特征，提出了一種網(wǎng)絡(luò)聚集機(jī)制來確定一個(gè)組，并且每個(gè)組中，只有一輛車輛需要報(bào)告交通數(shù)據(jù)，從而進(jìn)一步減少同時(shí)連接的數(shù)量。Rashidet提出了緊急車輛通道清理技術(shù)和得到實(shí)時(shí)的信息資源的方法。電子緊急剎車燈（EEBL）安全應(yīng)

14、用會(huì)在緊急剎車時(shí)發(fā)送警告消息。該EEBL應(yīng)用程序是一個(gè)合作的自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)（CACC），它使用網(wǎng)絡(luò)提供的信息來自動(dòng)剎車的車，如果駕駛員沒有做出反應(yīng)的警告中集成。此外，一個(gè)信息聚合方案，提出分析復(fù)育的好處連同網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的隨之增加。該EEBL應(yīng)用程序是一個(gè)協(xié)同自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)（CACC），如果駕駛員沒有對警告做出反應(yīng)，它將使用網(wǎng)絡(luò)提供的信息來自動(dòng)剎車。此外，一個(gè)信息聚合方案提出將一同分析再傳輸和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載隨之增加的好處。該協(xié)議被比作沒有再傳輸和再傳播的協(xié)議。Mouftah等人討論了.一個(gè)有效的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)體系結(jié)構(gòu)在智能車輛系統(tǒng)收集信息中的要求.混合傳感器和車載網(wǎng)絡(luò)(HSVN)要求無線

15、傳感器網(wǎng)絡(luò)和VANETs提供道路安全合作。3.2 基于信息采集的路由協(xié)議Nzouonta等人為城市VANET提出了使用車輛交通信息路由協(xié)議(RBVT)。RBVT協(xié)議,即,被動(dòng)協(xié)議(RBVT-R)和主動(dòng)式協(xié)議(RBVT-P)創(chuàng)建了路徑，這些路徑由一系列交叉路口組成,他們有很高的概率和的車輛實(shí)時(shí)交通信息的網(wǎng)絡(luò)連接 。地理運(yùn)輸業(yè)務(wù)被用來傳輸?shù)缆方徊媛房陂g的數(shù)據(jù)包。這種機(jī)制降低了單個(gè)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的路徑的靈敏度。在沖突最大的密集網(wǎng)絡(luò)中，轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制使用分散式接收器為基礎(chǔ)的中繼段選擇進(jìn)行了優(yōu)化。這是基于涉及到到非均勻無線電傳播的多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)。RBVT-R和RBVT-P協(xié)議與有關(guān)MANETs的協(xié)議相比較，MANE

16、Ts協(xié)議如無線自組網(wǎng)按需平面距離矢量路由協(xié)議 (AODV), 優(yōu)化的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議(OLSR),貪婪周邊無狀態(tài)路由(GPSR)和一個(gè)VANETs協(xié)議,即地理源路由(GSR)。從兩方面分析這些協(xié)議的性能：障礙城市環(huán)境與無障礙城市環(huán)境：結(jié)果表明，該RBVT協(xié)議在數(shù)據(jù)傳輸和平均延遲方面效果更好?？紤]到性能分析, 吞吐量是主要需求時(shí)RBVT-R是更好的選擇,但如果VANET是延遲敏感的則RBVT-P效果更好。Manviet等人討論分析了AODV，DSR，和VANET環(huán)境下群體智能路由協(xié)議的性能。Delot等提出了GeoVanet，即基于地理位置路由協(xié)議的分布式哈希表（DHT），以確保查詢的發(fā)送者可以

17、得到一致的答案。在GeoVanet中，司機(jī)可以查詢其他車輛共享的信息。查詢信息在網(wǎng)絡(luò)中迅速傳播。利用VANET進(jìn)行遠(yuǎn)程車輛計(jì)算后,將結(jié)果交付給發(fā)出查詢的車輛。GeoVanet給司機(jī)提供了在車載自組網(wǎng)中收集和共享數(shù)據(jù)的解決方案。GeoVanet的實(shí)驗(yàn)評估表明，高達(dá)80的可用的查詢結(jié)果可以傳遞給用戶。奧利維拉等討論在一個(gè)高速公路上形成VANET的場景時(shí)，對異或?yàn)榛A(chǔ)的在快速移動(dòng)條件下的路由協(xié)議進(jìn)行性能分析。XORi,異或協(xié)議的改進(jìn)版本修改協(xié)議的信息收集過程以適應(yīng)特定的VANETs拓?fù)涞膭?dòng)態(tài)特性。Shibata等人提出了一種自主和合作收集交通堵塞統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的方法來估計(jì)每輛車通過使用車輛間通信到達(dá)目的地

18、的時(shí)間。在高速公路上建議選擇兩車之間的路線最優(yōu)中繼段，以提高路由壽命。Johnson等人對將短延時(shí)內(nèi)容使用高效率的多跳V2V與路邊資訊站協(xié)作，分發(fā)（多路傳輸）到車輛密集的高速公路網(wǎng)絡(luò)的問題進(jìn)行了說明。3.3 基于采集的信息提取提取機(jī)制允許用戶給一組車發(fā)送查詢問題，以便找到所需的信息。Kakkasageri和Manvi認(rèn)為：安全信息收集的基礎(chǔ)是提取策略。為了從VANET中其他車輛提取必要的安全信息提出了多智能體系統(tǒng)模型。提取策略的重大挑戰(zhàn)是給車輛迅速移動(dòng)的VANET環(huán)境下需要信息的車輛傳遞信息。馬丁內(nèi)斯等提出在駕駛員警告系統(tǒng)中一輛受損的車輛發(fā)送警告消息，其余車輛進(jìn)行消息擴(kuò)散。通過擴(kuò)散受損車輛發(fā)送

19、的警告消息，來告知在以802.11p協(xié)議為基礎(chǔ)的車輛自組網(wǎng)中的其余車輛。其主要目的是發(fā)送具有高可靠性和低時(shí)延性的車輛安全信息。這篇文章進(jìn)行了靈敏度研究，以評估現(xiàn)有車輛廣告系統(tǒng)變化的影響。3.4 其他采集機(jī)制在車載自組網(wǎng)，通常車輛使用無線接入點(diǎn)短連接到互聯(lián)網(wǎng)。大部分的連接時(shí)間需要通過動(dòng)態(tài)主機(jī)設(shè)置協(xié)議（DHCP）獲取網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（IP）地址。IP傳送協(xié)議，可用于降低獲取IP地址（Arnold等，2008）的開銷。在IP協(xié)議傳遞時(shí)，隨著IP獲取時(shí)間和開銷的減少，車輛的可用連接時(shí)間不斷增加。 集中收集協(xié)議（CGP）是一種基于分層和地理數(shù)據(jù)采集的跨層協(xié)議。CGP從VANET的所有節(jié)點(diǎn)收集數(shù)據(jù)，以提供以下不同

20、種類的智能交通系統(tǒng)（ITS）服務(wù)：（1）收集所有節(jié)點(diǎn)的位置和速度信息的實(shí)時(shí)交通信息服務(wù)。（2）客戶追蹤地理定位服務(wù)（EET管理）。（3）檢測停車場空位服務(wù)。（4）特殊情況預(yù)警，如，多輛車突然減速。（5）實(shí)時(shí)燃料消耗和污染指標(biāo)顯示。（6）監(jiān)控服務(wù)，監(jiān)控路面并記錄周圍車輛的車牌號(hào)?？ɡ箍驳热颂岢龌谲囕v之間交換信息的模型來預(yù)測停車場占用率。（2007年）。雷斯塔等人研究討論在車載自組網(wǎng)多跳緊急消息的傳播動(dòng)力學(xué)。（2007年）。阿德勒和Strassberger（2006）進(jìn)行了應(yīng)用需求和在車載自組網(wǎng)近距危險(xiǎn)警告的綜合分析。表2列出了上述所討論的信息收集機(jī)制基于以下標(biāo)準(zhǔn)的功能總結(jié)：目標(biāo)，特征，及假設(shè)

21、。在質(zhì)量，優(yōu)先級(jí)，成功率，時(shí)延，移動(dòng)性和響應(yīng)時(shí)間方面的匯總協(xié)議的性能比較列于表3中。3.5 開放的研究問題信息收集仍是車載自組網(wǎng)研究人員重要的研究領(lǐng)域，因?yàn)樵谲囕d自組網(wǎng)傳輸?shù)拇罅肯⑹前踩畔ⅰＷ钚碌男畔⒉杉惴ㄐ枰鉀Q以下具體問題：基于收集的車載設(shè)備/傳感器:VANET可以安裝了汽車裝備車載設(shè)備和傳感器。與傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)不同,VANETs不受諸如內(nèi)存,處理,存儲(chǔ),和能源的局限性。但網(wǎng)絡(luò)密度等因素變化,生成的數(shù)據(jù)量和移動(dòng)的車輛使其不可行直接采用傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)解決方案。在這方面,一些具體問題,仍然需要更好的解決方案如下：l 不同的車輛的車載設(shè)備/傳感器信息從可以組合為了消除冗余,減少傳輸?shù)臄?shù)量,提

22、高車載設(shè)備/傳感器信息的質(zhì)量。l 車載設(shè)備/傳感器應(yīng)該有低信道利用率的協(xié)議以保證車輛系統(tǒng)訪問安全信息。車載設(shè)備/傳感器必須保證準(zhǔn)確檢測信息型，車輛定位，危險(xiǎn)路況等，并在當(dāng)網(wǎng)絡(luò)密度低時(shí)，保持可靠的通信連接。l 傳感器部署在路邊單元應(yīng)該及時(shí)緩沖并向過往的車輛交付信息。l 車輛需要智能車載設(shè)備和傳感器提供某些支持?jǐn)?shù)字化的屬性，如信息的類型，車輛位置等。這將減少車載設(shè)備和傳感器的處理時(shí)間?；谛畔⑹占穆酚蓞f(xié)議：有一些路由協(xié)議用于車輛之間的通信和安全信息收集。VANETs給與采集結(jié)合的路由帶來了獨(dú)有的挑戰(zhàn)，因?yàn)樗墓逃刑匦匀?移動(dòng)性，短的連接時(shí)間等。研究團(tuán)體已經(jīng)確定VANETs許多路由策略,但需要為V

23、ANETs開發(fā)基于收集的路由協(xié)議。一些具體的開放研究問題如下：l 路由協(xié)議的信息收集整合需要準(zhǔn)確的地理信息。因此，收集的信息應(yīng)該是準(zhǔn)確的。l 和所有的路由機(jī)制問題一樣，路由協(xié)議應(yīng)該收集那些接近目的地，以便轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，并進(jìn)行有效通信的車輛的地理信息。l 路由協(xié)議結(jié)合信息收集任務(wù)有一些問題，在城市中評估時(shí)，因?yàn)樵诔鞘协h(huán)境中存在的障礙可能中斷通信。因此信息收集機(jī)制和路由不應(yīng)該受到這種類型障礙的影響。l 安全信息消息的優(yōu)先級(jí)是基于采集路由的一個(gè)主要問題。源汽車應(yīng)該沿最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)安全信息到所有目的地。由于車輛的動(dòng)態(tài)移動(dòng)性，從源車輛到目的車輛的距離將不再與傳統(tǒng)的最短路徑路由獲得的距離相同。l 選擇有效的貨

24、運(yùn)車輛也是一個(gè)在VANETs安全信息收集中主要的問題。雖然涉及的所有相鄰車輛成本計(jì)算到目標(biāo)車輛似乎最有效的方法,但開銷是客觀的。在密集VANETs,這開銷會(huì)由于重復(fù)傳輸可能更高?；谔崛〉牟杉禾崛』谛畔⒉杉Ｐ驮试S用戶發(fā)送請求到一組車輛得到所需的信息。在這樣的查詢方案中,需要解決的一些挑戰(zhàn)如下：l 提取模型依靠請求- 響應(yīng)策略。對于這樣的策略，主要的挑戰(zhàn)在于對節(jié)點(diǎn)快速移動(dòng)的VANET中的收件人路由不同的結(jié)果。提取模型應(yīng)確保查詢的發(fā)送者瞬間即在有界的時(shí)間內(nèi)得到一個(gè)一致的答案。l 需要建立智能搜索機(jī)制或查詢語言來查詢大量的車輛之間感興趣的信息。l 所需的所有車輛在VANET需要智能,也就是說,

25、車輛應(yīng)該能夠理解指令，制定路線和處理查詢信息。l 在低密度和高密度網(wǎng)絡(luò)中提取安全信息是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。高效的基于信息收集協(xié)議的提取需要考慮車輛、道路情況、車輛的流動(dòng)性等因素，這些因素對擴(kuò)展性有較大影響。l 收到查詢消息后，車輛必須能夠驗(yàn)證由車輛發(fā)送的查詢消息。隨著驗(yàn)證，基于模型的提取極其需要像身份驗(yàn)證，數(shù)據(jù)完整性，匿名性和可用性的安全和隱私保護(hù)機(jī)制。l 車載自組網(wǎng)中無線帶寬的可用性是有限的。通常根據(jù)提取機(jī)制收集過程中的安全信息，需要高帶寬?？紤]VANET特定的約束，提取收集機(jī)制，像向前/向后碰撞警告，變道輔助等應(yīng)用為基礎(chǔ)的安全信息，必須知道信道利用率。因?yàn)椋@類應(yīng)用需要頻繁的匯總，因?yàn)樗麄冇屑s

26、束時(shí)間。4信息聚合車輛必須傳遞在其覆蓋區(qū)域內(nèi)由鄰居發(fā)送到其他鄰居的信息。如果發(fā)送的數(shù)據(jù)包包含類似的信息，這增加了車輛需傳送數(shù)據(jù)包的數(shù)量。因此，應(yīng)用信息聚合技術(shù)來減少這種冗余。信息聚合是一種有趣的方法, 通過結(jié)合多個(gè)相同的事件的相關(guān)信息到一個(gè)聚合信息從而大幅降低了傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包數(shù)量。聚合允許車輛進(jìn)行合并，更新或刪除一些信息，因?yàn)樗鼈兛赡苤貜?fù)，相似或過期。例如，如果兩車非常接近對方并以相對速度移動(dòng)，關(guān)于兩車的記錄可以用小誤差的單個(gè)記錄替代。Dietzelet等人討論了通用的建模方法和識(shí)別聚合的要求和概念。聚合機(jī)制的缺點(diǎn)是通過車載傳感器減少信息失真。基本上，聚合技術(shù)是優(yōu)化帶寬/存儲(chǔ)使用的一種方式。信息

27、聚合是用信息的準(zhǔn)確性折衷的方法整合不同車輛發(fā)送的不同信息。因?yàn)檐囕v的高機(jī)動(dòng)性和高數(shù)量,聚合機(jī)制呈現(xiàn)為一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。部分信息的聚集機(jī)制特定的性質(zhì)如下所述。（1）聚集過程相對于所述計(jì)算和通信成本，成本應(yīng)降低。（2）信息不能因聚合而發(fā)生丟失。（3）匯總信息應(yīng)減少冗余或重復(fù)的信息的概率。（4）聚合過程中應(yīng)根據(jù)車輛的位置和發(fā)出信息的時(shí)間，整合信息。（5）聚合應(yīng)是漸進(jìn)性的。 （6）聚合信息應(yīng)該是可以互換的。在下面的章節(jié)中，我們討論一些仍需要加以解決的聚集和開放性的研究問題。4.1集中聚合在集中聚合中，單個(gè)節(jié)點(diǎn)集中匯總數(shù)據(jù)。這將自動(dòng)導(dǎo)致中心節(jié)點(diǎn)附近過多的通信開銷。一些集中聚合的方法如下。Liu和Chiga

28、n為安全的VANET提出事件驅(qū)動(dòng)的無定型信息聚合（SLMA）。SLMA通過減少有限延遲的通信開銷來提高信息的準(zhǔn)確性。SLMA使用多級(jí)水平并行融合模型提供高可靠性并消除因結(jié)構(gòu)聚合和維護(hù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包交換。采用貝葉斯融合算法能夠有效地實(shí)現(xiàn)道路上精確事件檢測。Defude等提出基于車載自組網(wǎng)中數(shù)據(jù)聚合與移動(dòng)P2P架構(gòu)共享交通事件。基本上VES PA是用來處理和傳輸任何類型的事件如意外，緊急制動(dòng)，可用停車位等。VESPA基于聚合方案的重點(diǎn)是如何利用車輛間的數(shù)據(jù)交換，產(chǎn)生可用信息，由司機(jī)之后使用。在文章中給出的解決方案是將過期的數(shù)據(jù)聚合起來。此方法可在沒有鄰近的車輛傳達(dá)相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)提供給車輛。Dietzel

29、等提出了側(cè)重于靈活的決策指標(biāo)的結(jié)構(gòu)自由聚合方案。 （2009年）。模糊邏輯規(guī)則以定性指標(biāo)為基礎(chǔ)來決定聚合方案，如因聚合引起的品質(zhì)損失。沒有必要定義固定的路段，一層或一組節(jié)點(diǎn)的聚合結(jié)構(gòu)。因此，方案的結(jié)構(gòu)是自由的。但聚合方案需要分配更寬的帶寬為了高狀態(tài)熵的延伸。4.2完全分布式聚合完全分布式的聚合機(jī)制中每個(gè)節(jié)點(diǎn)在本地聚合數(shù)據(jù)。完全分布式的聚合是非常強(qiáng)大的，但隨著節(jié)點(diǎn)越來越多會(huì)導(dǎo)致通信成本成倍增長。希等人（2009）提出了對數(shù)回歸分析對原始數(shù)據(jù)的在線分析處理（OLAP）。本文討論無需訪問原始數(shù)據(jù)的OLAP查詢的對數(shù)回歸模型中的數(shù)據(jù)重組和壓縮。OLAP基于壓縮方案，保留必要信息壓縮每個(gè)基本單元為小壓縮

30、的數(shù)據(jù)塊，來支持邏輯回歸模型的聚合。基于聚合方案的OLAP支持流數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)對數(shù)回歸分析。Yu等人提出了一個(gè)被稱為追趕的自適應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)控制方案。追趕計(jì)劃，動(dòng)態(tài)地改變附近的報(bào)告轉(zhuǎn)發(fā)速度，更好的收集和聚合信息。趕超計(jì)劃基于一個(gè)分布式學(xué)習(xí)算法?；谒惴▽W(xué)習(xí)，每輛車從實(shí)地觀測信息中提取和選擇延時(shí)。趕超計(jì)劃的仿真結(jié)果表明，在實(shí)現(xiàn)延遲和通信開銷之間的良好折衷下，冗余報(bào)告的數(shù)量可以減少。4.3分組/分簇的聚合分組/分簇的聚合是不同組數(shù)據(jù)的多個(gè)節(jié)點(diǎn)的聚合。分組/分簇的聚合是車載自組網(wǎng)中最杰出最合適的策略，因?yàn)樗ㄟ^并行聚集數(shù)據(jù)，減少了數(shù)據(jù)通信的費(fèi)用。在VANET中車輛的分組/分簇的是一種設(shè)計(jì)機(jī)制,因?yàn)樗岣吡讼?/p>

31、統(tǒng)性能,并減小VANET拓?fù)鋭?dòng)態(tài)性。Rawshdeh and Mahmud提出在相似移動(dòng)性模式下車輛分組的多標(biāo)準(zhǔn)簇頭選擇技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)可以使用車輛動(dòng)態(tài)確定其適用性集群。這種方法需要速度、位置和方向,為了準(zhǔn)確地識(shí)別節(jié)點(diǎn)顯示相似的流動(dòng)模式和一個(gè)集群中的群體。車輛分簇包括以下幾個(gè)階段：（1）分割成最少的網(wǎng)絡(luò)集群。（2）車輛分組的基礎(chǔ)是相似的移動(dòng)性。（3）使用多指標(biāo)選擇技術(shù)，以確定他們是否適合成為簇頭。Kakkasageri Manvi和Kakkasageri Manvi為VANET中安全信息聚合提出了多主體驅(qū)動(dòng)的動(dòng)態(tài)分簇方案，該方案需考慮車輛的速度、方向, 和其他車輛的連接程度和流動(dòng)模式。簇內(nèi)成員根

32、據(jù)動(dòng)態(tài)簇類車輛的相對速度和方向而確定。選擇簇頭基于連接度，平均車速和離開道路交叉口時(shí)間派生的穩(wěn)定度。簇頭基于移動(dòng)模式預(yù)測未來簇內(nèi)成員關(guān)聯(lián)。簇頭公布簇內(nèi)成員的移動(dòng)模式。具有相似的流動(dòng)性模式的成員可以在通過路口后與簇頭重新連接。謝里夫等人2009年討論了基于集群的自組織協(xié)議（CSP）和集群聚集協(xié)議（CGP）（主動(dòng)和被動(dòng)的協(xié)議）。 CSP和CGP跨層并按照地理分組將道路永久性智能分成相鄰的節(jié)段。積極的解決方法，CSP，可用于安全性問題，或提供服務(wù)保障。反饋方法，CGP，主要是用來執(zhí)行數(shù)據(jù)收集和聚合。車載自組網(wǎng)基于聚類匯總數(shù)據(jù)的壓縮在形成的車輛進(jìn)入集群。簇的大小估計(jì)幀的大小在車輛知道之前提前分配匯總數(shù)

33、據(jù)和距離給車輛。這項(xiàng)工作的主要貢獻(xiàn)是優(yōu)化簇的大小，以平衡局部視圖的長度和預(yù)期幀的大小。但無法考慮車輛在相反的方向上行進(jìn)的情況。易卜拉欣和Weigle提出了擴(kuò)展CASCADE，即，公路交通信息車載自組網(wǎng)準(zhǔn)確的聚合方案。CASCADE使得無線信道有效利用，同時(shí)提供各車輛需要的高精確度數(shù)據(jù)，在車輛的到達(dá)之前展示一個(gè)區(qū)域，并且能夠組合其他車輛簇的數(shù)據(jù)，以進(jìn)一步擴(kuò)大其覆蓋區(qū)域?；趨^(qū)域的位置服務(wù)管理協(xié)議（RLSMP）利用聚集和地域集群，以盡量減少位置更新和車輛位置查詢消息的數(shù)量。RLSMP提高了網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性，但導(dǎo)致了的數(shù)據(jù)包碰撞，重傳和延時(shí)增加的問題。Kakkasageri和Manvit提出使用車輛的

34、可信度來衡量車載自組網(wǎng)的安全信息聚合（2011A，B）。該方案使用在邏輯上聚合的車輛使用一組靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的參數(shù)。車輛聚合的可信度做法如下：（1）可信度的計(jì)算基于收集的安全信息。（2）用回歸算法計(jì)算聚合可信度。（3）修訂可信度改善聚合的質(zhì)量。（4）根據(jù)修訂參數(shù)確定最終結(jié)果。Raya等人為車載自組網(wǎng)的安全應(yīng)用提出了信息聚集和分組通信。在這種方法中，消息被安全地分發(fā)給選定的環(huán)境類似的車輛。使用安全的信息聚合，信息的可靠性也增加了。對于給定事件，分組安全信息給接收者提供更多證據(jù)。分組通信的安全聚合機(jī)制雖然沒有提供完整的解決方案，但集中解決了安全性方面的問題。4.4基于分層的聚合Lochert等提出了對于

35、使用全球知名的地圖數(shù)據(jù)細(xì)分免費(fèi)的停車位分層數(shù)據(jù)聚合方案。 （2007年） 。使用Flajolet - Martin在論文中的設(shè)想的主要優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了用概率計(jì)算，但對重復(fù)的免費(fèi)停車位總數(shù)不敏感。因此聚集可以任意組合和重新組合停車位而不計(jì)為多次。Lochert等研究了有限的帶寬和基于VANET交通相關(guān)信息的最小初始挑戰(zhàn)。為了最大限度地減少所需的總帶寬，提出了一個(gè)通過多層近似道路網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)的特定聚合方案。在早期部署階段用遺傳算法來確定路側(cè)單元最佳位置，以應(yīng)對高度分區(qū)的VANET。Tan等人討論了，以移動(dòng)平均線（MA），指數(shù)平滑法（ES），自回歸均線（ ARIMA）模型和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ NN ）模型為基

36、礎(chǔ)的交通流預(yù)測的聚集機(jī)制。MA，ES和ARIMA模型預(yù)測L三個(gè)相關(guān)時(shí)間序列。不同模型的預(yù)測結(jié)果作為聚合的基礎(chǔ)階段。4.5其他聚合機(jī)制Picconi等人提出聚合有兩種方法，句法聚合和語義聚合。語法聚和減少信息標(biāo)題的開銷，語義聚合是減少信息的具體內(nèi)容并通過減少內(nèi)容減少所占帶寬。文章中提供了檢測到攻擊者故意傳播錯(cuò)誤記錄的解決方案，但文章僅考慮了如速度，位置等車輛信息，而不能用于諸如事故信息的事件。Dietzel 等人討論了適合于VANETs中應(yīng)用的語義數(shù)據(jù)聚合的安全機(jī)制。米勒（2008）討論了超車檢測（SVD）算法，聚合所有區(qū)域內(nèi)的車輛的速度和位置數(shù)據(jù)，以確保網(wǎng)絡(luò)上的準(zhǔn)確表示。 休門等人討論了在車載

37、自組網(wǎng)中聚集協(xié)議理論上的可擴(kuò)展性。在這些文獻(xiàn)中作者表明，數(shù)據(jù)速率按降低與信息源距離的平方降低。網(wǎng)內(nèi)聚合是一種有效的對網(wǎng)絡(luò)隱私敏感信息的聚合方案，這些信息只附近的車輛能獲得,而距離遠(yuǎn)的車輛無法獲得。Dietzel基于度量框架,討論了網(wǎng)絡(luò)聚合中增強(qiáng)隱私性的方法。阿德勒等人提出在VANETs中對消息擴(kuò)散使用自組織和消息效益測定技術(shù) (2006)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中用了根據(jù)消息內(nèi)容來選擇最相關(guān)的信息的效用評估概念。在本文中作者表明,相關(guān)性較高的消息被發(fā)送的幾率更高。Kim等人（2010年），作者展示了由于車輛行為不端導(dǎo)致的少數(shù)惡意郵件的過濾過程。消息過濾模式充分利用多種信息來源的補(bǔ)充，構(gòu)建多源檢測模型，使得駕

38、駛員收到經(jīng)確認(rèn)后發(fā)出的警報(bào)。過濾模型基于閾值曲線和確定事件曲線。閾值曲線意味著一個(gè)事件的重要性，根據(jù)相對司機(jī)的位置來判斷。確定事件曲線表示接收信息的置信水平。當(dāng)事件超過閾值時(shí)觸發(fā)警報(bào)。Viejo的等發(fā)表了產(chǎn)生車輛的通知系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)能安全防范外部和內(nèi)部攻擊者發(fā)送虛假消息的行為。使用基于多特征的認(rèn)可機(jī)制阻礙內(nèi)部攻擊。該系統(tǒng)還確保了志愿的車輛產(chǎn)生贊同信息時(shí)不會(huì)損害自己的隱私。Zhu等人提出了聚合緊急消息驗(yàn)證（AEMA）計(jì)劃，以驗(yàn)證是否為緊急事件。（2008年）。AEMA利用句法聚集和加密聚合技術(shù)來降低傳輸成本，并采用高效的緊急消息驗(yàn)證批處理驗(yàn)證技術(shù)。埃奇勒等人討論了如果幾個(gè)消息顯示相同的事件下預(yù)警

39、數(shù)據(jù)的匯總。（2006年）。這項(xiàng)工作利用撤銷的消息，即，當(dāng)車輛進(jìn)入沒有檢測到危險(xiǎn)區(qū)域，但是根據(jù)所存儲(chǔ)的聚合信息知道這有危險(xiǎn)。沙等研究了角色分化的合作性欺騙的數(shù)據(jù)檢測機(jī)制，即，RD4，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并在車載自組網(wǎng)濾波器中濾掉虛假數(shù)據(jù)。（2010年）。在RD4機(jī)制中，傳感器安裝后它承擔(dān)了幾個(gè)傳感器的作用。RD4只側(cè)重于不涉及安全特性的數(shù)據(jù)質(zhì)量。莫利納 - 吉爾等人提出了聚合任何類型的信息如道路事故的聚合計(jì)劃，這些信息涉及到駕乘更舒適等方面。（2010年）。計(jì)劃考慮到了匯聚節(jié)點(diǎn)不同方面的功能，如發(fā)現(xiàn)障礙物的車輛在道路上自動(dòng)生成一個(gè)警告消息。這篇文章通過組合由不同車輛產(chǎn)生關(guān)于同一問題的提醒的聚合信息提供了安

40、全保障功能。 表4中提供目前在VANET的聚合方法總結(jié)。評價(jià)聚合協(xié)議的性能指標(biāo)概括于表5中。4.6 開放性研究問題信息聚合機(jī)制大大降低了傳輸成本。近日，車載自組網(wǎng)信息聚合吸引了大量的研究關(guān)注。但像考慮實(shí)際中VANET的情況下，有效聚合車輛的選擇，可擴(kuò)展性，路況，延遲和冗余的權(quán)衡，這些問題仍未解決。具體研究考慮因素如下。集中聚合：因?yàn)橄铝熊囕d自組網(wǎng)具體特性，設(shè)計(jì)有效的聚集算法相當(dāng)困難：與鄰居車輛的連接，地理位置，車輛聚集能力和可靠性等。車輛聚合問題及解決總結(jié)在下表：l 中央聚合的智能聚集算法必須權(quán)衡減少冗余和增加延遲。l 安全信息是延遲敏感的。為了匯總兩個(gè)安全信息，它們必須在同一時(shí)間傳送到中央聚

41、合車輛。l 選擇聚合車輛提供最大的“聚集效益”，進(jìn)行有效的安全信息匯總也是一個(gè)迫切的問題。l 對于車載自組網(wǎng)，道路情況既有城市道路又有高速公路。高速公路有很大的部分通常形成多車道公路。車輛在高速公路場景中的移動(dòng)性更重要的是這個(gè)城市場景。專為城市場景中的聚集算法可能不是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的續(xù)航時(shí)間適合于高速公路的情況。因此，高效，快速的決策集中聚集算法是必要的公路場景基于車載自組網(wǎng)。完全分布式的聚合：在車載自組網(wǎng)，信息通常是“定期”事件驅(qū)動(dòng)消息是一個(gè)不安全的情況，而不是某一時(shí)間安全的生活的認(rèn)識(shí)。對于稀疏VANET場景分布式聚合，安全信息將反復(fù)播放，以提高可靠性和連通性。這會(huì)導(dǎo)致頻繁地發(fā)布的數(shù)據(jù)的聚集。完全

42、分布式聚集算法是車載自組網(wǎng)能夠提高網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性，避免重復(fù)的極為需要的算法。分組/分簇的聚集：大多數(shù)最近提出的車載自組網(wǎng)集群機(jī)制摘錄自移動(dòng)自組網(wǎng)絡(luò)（MANET）。但是，這些機(jī)制只考慮位置或方向，不考慮車輛之間的速度差。因而有必要重新研究為車載自組網(wǎng)的聚類機(jī)制通過考慮速度，位置和車輛的方向?；诜謱泳酆希夯诜謱泳酆贤ǔＫ熊囕v參與聚集過程。車輛可能智能或非智能。智能車輛具有相對較強(qiáng)的計(jì)算資源，典型地訪問到汽車的車載傳感器，并且執(zhí)行一些交通安全和駕駛舒適性的應(yīng)用程序。與此相反，非智能車輛是用有限的計(jì)算能力，具有成本效益的設(shè)備。許多研究工作的安全信息聚合假設(shè)所有的車輛在VANET系統(tǒng)是智能車輛?？?/p>

43、慮到在VANET系統(tǒng)中的所有車輛智能汽車太理想化了。非智能車輛與智能車輛兼容性是在車載自組網(wǎng)聚集過程的一項(xiàng)重要任務(wù)。在非智能車輛的應(yīng)用和通信領(lǐng)域，聚集邏輯執(zhí)行不可用。因此，必需考慮一個(gè)有效的與非智能車輛聚合的方案。這種算法智能車輛必須提供應(yīng)用，即能夠識(shí)別鄰近的聚合器的車輛并接收轉(zhuǎn)發(fā)給它的高速緩存的數(shù)據(jù)。5. 信息校驗(yàn)信息校驗(yàn)是確保信息的規(guī)定要求有足夠的正確和完整的過程。車輛之間提供可靠的信息交流是車載自組網(wǎng)應(yīng)用中取得成功的關(guān)鍵。也對用戶隱私的保護(hù)是一個(gè)非常重要的問題。因此，信息的收集，聚合和傳輸過程之前校驗(yàn)是至關(guān)重要的。信息驗(yàn)證過程的特點(diǎn)如下。（1）信息確認(rèn)必須由合法/認(rèn)證的車輛來完成。（2）

44、驗(yàn)證車輛識(shí)別過程應(yīng)該很簡單。（3）驗(yàn)證后，信息應(yīng)保持其私密性。（4）有效的驗(yàn)證過程中必須確定有缺陷或惡意信息的來源。（5）驗(yàn)證過程中產(chǎn)生的計(jì)算開銷必須是最低。（6）對于密集車載自組網(wǎng)方案，驗(yàn)證過程應(yīng)快速且高效。5.1身份驗(yàn)證校驗(yàn)蕭等人提出了兩個(gè)高效的廣播認(rèn)證方案用于車載自組網(wǎng)，快速認(rèn)證（FastAuth）和選擇性身份驗(yàn)證（SelAuth）。（2011A，B）。FastAuth定期固定單跳信標(biāo)消息。SelAuth保證了多跳應(yīng)用中，一個(gè)錯(cuò)誤的簽名可能會(huì)迅速傳播，影響大量車輛。SelAuth快速隔離提供的惡意發(fā)件人。車載自組網(wǎng)中關(guān)鍵驗(yàn)證的威脅是虛假數(shù)據(jù)注入，也就是說，攻擊者散布虛假信息，擾亂其他司機(jī)

45、的行為。車載網(wǎng)絡(luò)中的信息驅(qū)動(dòng)的業(yè)務(wù)有效的攻擊虛假數(shù)據(jù)注入。曹等人討論證明相關(guān)的 - （POR），證明該事件報(bào)表產(chǎn)生器是真正的有關(guān)其曾報(bào)道的事件。（2008）。該P(yáng)OR是通過收集來自證人的車輛以合作的方式達(dá)成共識(shí)來實(shí)現(xiàn)的。不能提供該P(yáng)OR攻擊事件報(bào)告的將被忽視，使得網(wǎng)絡(luò)免受偽造數(shù)據(jù)干擾。Calandriello等提出基于化名認(rèn)證機(jī)制。（2007年）。該機(jī)制能降低安全開銷，即使在惡劣的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置下仍能保留穩(wěn)健性運(yùn)輸?shù)陌踩?，。拉赫曼和Hengartner提出AutoCore，在車載自組網(wǎng)自動(dòng)崩潰報(bào)告應(yīng)用程序提供身份驗(yàn)證的數(shù)字視頻和遙測數(shù)據(jù)。通過的車輛無論是參與或在墜機(jī)現(xiàn)場，都可用于通過調(diào)查來重建導(dǎo)致了

46、墜機(jī)事件的數(shù)據(jù)。張某等人提出了叫做RAISE的 RSU輔助消息認(rèn)證方案。（2008年a，b）所示。受限制股份單位負(fù)責(zé)核實(shí)車輛發(fā)送的消息的真實(shí)性，并通知后面的車輛。RAISE采用為維護(hù)用戶隱私，其中消息不能與一個(gè)共同的車輛相關(guān)聯(lián)的kanonymity屬性。在沒有受限制股份單位的情況下，車輛會(huì)根據(jù)自己的計(jì)算能力合作以概率驗(yàn)證這些消息。5.2基于閾值的校驗(yàn)大多數(shù)的車載自組網(wǎng)應(yīng)用程序依賴于節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的通信。這有可能侵入惡意數(shù)據(jù)流量。與此同時(shí)，輕松獲得通過車載自組網(wǎng)所提供的信息是數(shù)據(jù)驗(yàn)證的嚴(yán)峻的安全目標(biāo)。提出了Golle等檢查VANET數(shù)據(jù)的有效性的評估方案（2004）。在這種方法中對可能的解釋為其可能

47、存在惡意數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行搜索。符合節(jié)點(diǎn)的模型VANET的得分和節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù),由最高得分解釋。為了確定事件的有效性，或防止緊急警報(bào)的濫用，確定車輛的報(bào)告事件的數(shù)量是否大于閾值或?yàn)檐囕d自組網(wǎng)的重要機(jī)制。因?yàn)樵S多應(yīng)用程序依靠設(shè)定的閾值達(dá)成車輛之間的協(xié)議。蕭等人提出了用于車載自組網(wǎng)的高效，安全的基于閾值的事件驗(yàn)證協(xié)議。（2011A，B）。Chen等人提出了AThreshold匿名公告（TAA）服務(wù)，使用直接匿名認(rèn)證和一次性匿名身份驗(yàn)證，以同時(shí)實(shí)現(xiàn)的可靠性和看似矛盾的目標(biāo)隱私和可審計(jì)性。5.3其他驗(yàn)證機(jī)制Park等人提供了在車載網(wǎng)絡(luò)中切實(shí)可行的供可靠的車輛信譽(yù)度方法。（2011年）。根據(jù)每天在車載自組網(wǎng)預(yù)

48、定義的常量軌跡的現(xiàn)象，路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施依賴于同一組駛經(jīng)車輛反復(fù)日常觀察。有了這個(gè)長期的信譽(yù)，成績都很顯著。達(dá)扎等人提出了一種用于車輛產(chǎn)生的通知的系統(tǒng)。 （2009年）。該系統(tǒng)能安全防范外部和內(nèi)部攻擊者試圖發(fā)送虛假消息。內(nèi)部攻擊使用的是門限特征受阻機(jī)制。在車載自組網(wǎng)的關(guān)鍵優(yōu)化技術(shù)是緩存車輛在本地存儲(chǔ)經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)項(xiàng)。因?yàn)檐囕v沒有存儲(chǔ)空間的限制，它是數(shù)據(jù)項(xiàng)的高速緩存的一個(gè)較少問題。Lim等人給出緩存失效算法，需要底層的位置管理策略的優(yōu)勢，減少廣播業(yè)務(wù)的數(shù)量和對應(yīng)的查詢延遲。杰馬等完成VANET中使用地理路由的驗(yàn)證和網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性（NEMO）評價(jià)。地理為基礎(chǔ)的路由協(xié)議（GeoNetworking）和IPv6

49、 NEMO的結(jié)合成一個(gè)單一的通信架構(gòu)（IPv6的GeoNetworking）是關(guān)鍵的車載自組網(wǎng)絡(luò)（VANET）。NEMO管理互聯(lián)網(wǎng)接入以及車輛和互聯(lián)網(wǎng)之間通信的連續(xù)性。基于地理位置的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)需要的車輛與基礎(chǔ)設(shè)施之間的信息的有效傳播。一些在車載自組網(wǎng)的數(shù)據(jù)驗(yàn)證計(jì)劃的總結(jié)在表6中。驗(yàn)證協(xié)議的性能指標(biāo)列于表7。5.4開放性研究問題車載自組網(wǎng)的具體要求，使安全信息驗(yàn)證問題難以解決，這使得驗(yàn)證領(lǐng)域成為一個(gè)有意義的研究課題。安全信息驗(yàn)證是開放的，活躍的研究領(lǐng)域。更多的實(shí)踐性、開放性研究問題如下：基于身份驗(yàn)證的驗(yàn)證：在認(rèn)證機(jī)制中，數(shù)字簽名或證書通常被添加到安全信息中。添加數(shù)字簽名或證書，保證每個(gè)安全信息的計(jì)

50、算開銷最小。由于車輛要驗(yàn)證數(shù)字簽名或證書要一個(gè)快速與實(shí)時(shí)性保證。為了達(dá)到這一目的，必須采用先進(jìn)的加密算法。基于閾值的驗(yàn)證：大多數(shù)基于閾值的驗(yàn)證方案的車載自組網(wǎng)是通過無線網(wǎng)絡(luò)。這樣的協(xié)議是低效的，因?yàn)樗鼈儽辉O(shè)計(jì)為低移動(dòng)性的設(shè)備。但VANET要求快速，準(zhǔn)確的驗(yàn)證算法的安全信息，考慮到車輛的速度，位置等的驗(yàn)證安全信息主要問題是在采用機(jī)理。在基于閾值的驗(yàn)證過程通常認(rèn)為車輛接收到的信息的一個(gè)子集。這可能會(huì)導(dǎo)致從該行為不端的車輛的引進(jìn)惡意數(shù)據(jù)。查明和消除這種類型汽車產(chǎn)生的惡意數(shù)據(jù)是具有挑戰(zhàn)性的問題。6. 信息傳播信息傳播可以定義為傳播關(guān)于它自身和關(guān)于其他車輛的信息。每次車輛接收由另一車輛播出的信息，它相應(yīng)

51、地更新其存儲(chǔ)的信息并按照轉(zhuǎn)發(fā)信息到下一個(gè)廣播周期，屆時(shí)其廣播的最新信息。車載自組網(wǎng)的應(yīng)用程序需要某些數(shù)據(jù)在一個(gè)地理區(qū)域內(nèi)的所有條件下都能傳播。這樣做的原因是，減小該信息與到該位置的距離的相關(guān)性。Chen等人討論了在車載自組網(wǎng)的安全信息傳播方法。（2008年）。許多傳播協(xié)議的車載自組網(wǎng)是基于以下技術(shù)：基于洪水，廣播，鄰居知識(shí)交流和聚類的方法。最近，提出了移動(dòng)系統(tǒng)的一些傳播和廣播協(xié)議。數(shù)據(jù)傳播技術(shù)，車輛必須能夠互相通信，成功地確保安全和交通管理應(yīng)用程序的功能。在異構(gòu)的通信環(huán)境中多種無線接入技術(shù)可供選擇，其中信息是關(guān)鍵成員之間傳播方式的一個(gè)重大問題，最終影響駕駛安全。數(shù)據(jù)傳播的目的是傳輸信息給目標(biāo)收

52、件人，同時(shí)滿足了一些設(shè)計(jì)要求。收斂時(shí)間和數(shù)據(jù)的壽命，以及橫跨車輛系統(tǒng)數(shù)據(jù)運(yùn)輸?shù)目煽啃允侵匾目紤]因素。車載自組網(wǎng)的信息交換發(fā)生在車輛（車輛間通信）之間，用一個(gè)自組織的方式，并與路邊基站的使用所謂的DSRC鏈路連接（齊默爾曼等人，2005）。Kakkasageri等人討論了不同類型的信息傳播方法在。 （2012年）。在VANET穩(wěn)健和高效的傳播策略設(shè)計(jì)是因?yàn)橐韵绿卣鞯木哂刑魬?zhàn)性的任務(wù)：（1）必須保證信息的活力。（2）信息的機(jī)制必須為密集和稀疏的車載自組網(wǎng)高效工作。（3）信息的傳播戰(zhàn)略應(yīng)是魯棒針對在車輛的發(fā)射信號(hào)功率電平的變化。（4）信息傳播過程中一定要智能識(shí)別目標(biāo)的傳播區(qū)域，即車輛向同一方向運(yùn)動(dòng)

53、，向相反的方向，還是兩個(gè)方向同時(shí)有車輛。 6.1基于轉(zhuǎn)發(fā)的傳播莫雷諾等人任為車載自組網(wǎng)的通信設(shè)備的主要職責(zé)是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。（2006年）。轉(zhuǎn)發(fā)（PCF）和以信息為中心的轉(zhuǎn)發(fā)（ICF），目的是在車載自組網(wǎng)環(huán)境中傳播信息。信息轉(zhuǎn)發(fā)職責(zé)駐留在應(yīng)用層協(xié)議，并利用信息的修改，匯聚和無效的應(yīng)用程序的能力。分組為中心的轉(zhuǎn)發(fā)功能是在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層中實(shí)現(xiàn)快速傳播高優(yōu)先級(jí)（生命安全的）信息。不能處理用于提高網(wǎng)絡(luò)的連通性低成本節(jié)點(diǎn)的安全相關(guān)信息。Greene等人提出在車輛自組網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序的信息傳播的實(shí)用程序，這種方法使用特定于應(yīng)用程序的實(shí)用程序的描述,這是減少到更簡單和更緊湊的微型程序近似。這些微型程序與數(shù)據(jù)傳播指導(dǎo)關(guān)鍵決

54、策例如，將數(shù)據(jù)，進(jìn)入基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)發(fā)。Sommer等人提出分布式方案即，自適應(yīng)交通信號(hào)燈（ATB）。（2011年）。ATB采用自適應(yīng)信標(biāo)，依據(jù)信息效用度量和信道質(zhì)量。ATB使消息比泛濫為基礎(chǔ)的方法傳播更廣泛（在普及率方面）。6.2基于廣播的傳播庫貝克等人討論在VANET滿足用于安全應(yīng)用的時(shí)延要求廣播協(xié)議的可靠性機(jī)制。 （2010年a，b）偽確認(rèn)（包）是用來將其從鄰居處聽到連續(xù)的重播用于多跳廣播傳輸。作為廣播報(bào)文在網(wǎng)絡(luò)的每一跳都有轉(zhuǎn)播動(dòng)態(tài)時(shí)隙。等到動(dòng)態(tài)時(shí)隙時(shí)間到期接收廣播，然后重播從而確認(rèn)自己和前一跳之間的聯(lián)系。如果前一個(gè)跳沒有轉(zhuǎn)播，它重復(fù)轉(zhuǎn)播。動(dòng)態(tài)時(shí)隙在各個(gè)節(jié)點(diǎn)在本地創(chuàng)建，并且不需

55、要全局時(shí)鐘。斯拉維克和馬哈古卜（2010）討論了隨機(jī)廣播作為車載自組網(wǎng)的解決方案。指示節(jié)點(diǎn)根據(jù)重傳的概率重播消息隨機(jī)播放。在這個(gè)方案證實(shí)了的連續(xù)滲濾和隨機(jī)播放的數(shù)學(xué)科學(xué)之間的聯(lián)系。具體來說,連續(xù)介質(zhì)滲流的臨界滲流閾值轉(zhuǎn)換成無線廣播上下文。韋格納等人提出AutoNomos，分散交通信息系統(tǒng)，它適合于數(shù)據(jù)發(fā)布協(xié)議的評估。 （2007年）。優(yōu)化和自適應(yīng)自動(dòng)施放方案用于各種動(dòng)態(tài)拓?fù)?。楊等人討論了搭載合作重復(fù)的方法在車載自組網(wǎng)可靠的廣播安全信息應(yīng)用。重復(fù)接收原始傳輸鄰居在原始傳輸?shù)膮^(qū)域丟失的信息。重復(fù)是用新生成的消息搭載使得沒有額外消息被帶入到網(wǎng)絡(luò)中。佐丹奴等人討論城市車載自組網(wǎng)的傳播模型即，CORNE

56、R。（2010年）。,只需要道路拓?fù)湫畔⑻峁┮粋€(gè)良好的計(jì)算復(fù)雜度之間的權(quán)衡和逼真的模擬，CORNER就能實(shí)現(xiàn)一個(gè)重量輕的傳播模型。CORNER提供的路徑損耗的城市場景中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的相對位置的函數(shù)。為每對新車模型考慮三種可能的情況：視距（LOS），非視距，沿路徑一角（NLOS1）和非視距沿路徑有兩個(gè)角（NLOS2）。 通過廣播交換車輛中的狀態(tài)信息提高了車輛的主動(dòng)安全性（Yang等，2008）。文章提出了一種信道自適應(yīng)廣播方法。它通過使用支持標(biāo)準(zhǔn)的序列號(hào)機(jī)制完全依賴于可在每輛車信道狀態(tài)發(fā)現(xiàn)的信息。6.3基于推送傳播Brickley等人討論了在異構(gòu)車載無線環(huán)境中傳播數(shù)據(jù)通信架構(gòu)。 （2007年）。基于

57、策略的解決方案，提供給傳播數(shù)據(jù)及其應(yīng)用?；诓呗缘慕鉀Q方案考慮了應(yīng)用需求和無線運(yùn)營商的質(zhì)量。這決定了信息可以以最有效和高效的方式傳播到相關(guān)的收件人。在這項(xiàng)工作中，基于推送的ITS應(yīng)用被認(rèn)為是傳播政策的分析。需要更高層次的合作應(yīng)用程序可能無法從這種傳播方式得到好處。這項(xiàng)工作是“合作車輛基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)”項(xiàng)目（CVIS）（，）的一部分。該CVIS項(xiàng)目是基于ITS混合架構(gòu)的方法。在CVIS，該架構(gòu)使用長至中等范圍（CALM）通信標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)空中接口（www.calm.hu）來實(shí)現(xiàn)。CALM旨在提供支持的新興ITS應(yīng)用的用戶透明，持續(xù)的溝通。它結(jié)合互補(bǔ)的媒體，允許車輛使用

58、車載和基礎(chǔ)設(shè)施通信技術(shù)本地可用的最佳組合。Kakkasageri等人，Kakkasageri和Manvi（2011A中的B）和Kakkasageri等建議一種基于模型的代理，包括重磅靜態(tài)認(rèn)知（BDI）和輕量移動(dòng)代理的集成安全信息收集和傳播。 （2011年）。認(rèn)知代理模型執(zhí)行推（收集/存儲(chǔ)和傳播）和拉（收集/存儲(chǔ)）基于信息的相關(guān)性，批判性和重要性收集信息。6.4基于路由協(xié)議傳播Ducourthial等提出了高度動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)如車載自組網(wǎng)的依托基礎(chǔ)條件的通訊的路由機(jī)制。 （2007年）。一定條件下，發(fā)送信息而不是地址（或位置）用于傳送或接收。Santaet人通過一個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)評估描述車載自組網(wǎng)的多跳路由

59、。 （2009年）。加富爾等人完成了路由協(xié)議的審查簡介的文字和視頻數(shù)據(jù)。（2010年）?；谫|(zhì)量的視頻數(shù)據(jù)流在VANET路由協(xié)議比較研究了這項(xiàng)工作。Park等人被描述了采用網(wǎng)絡(luò)編碼多媒體類型（例如，視頻，音頻）安全信息傳播。Giudici為車載自組網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳播提出了基于位置的路由算法，即能利用從地理信息系統(tǒng)和有關(guān)車輛的沿著街道空間分布來實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)街道的拓?fù)湫畔?，從而更好地?zhí)行路由決策，。Schnaufer等提出了協(xié)議元素自組織通信協(xié)議（SLOPE）在應(yīng)用和通信領(lǐng)域留下了與網(wǎng)絡(luò)分層和單獨(dú)共同的協(xié)議的做法和協(xié)議。李等人專門設(shè)計(jì)了城市監(jiān)控MobEyes,伺機(jī)利用節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性擴(kuò)散接收到鄰居車輛之間的數(shù)據(jù)總結(jié)和