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Intra-Vehicular Wireless Sensor Networks

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Rilevamento wireless sotto il cofano

Le reti di sensori wireless (WSN) nelle auto potrebbero ridurre i costi, il peso e il consumo di carburante aumentando allo stesso tempo le prestazioni. I ricercatori hanno utilizzato strumenti sperimentali e di simulazione avanzati per affrontare la loro attuazione tecnicamente stimolante.

Economia digitale

Le centraline elettriche (ECU) sulle auto stanno aumentando e diventando più complesse. Sta crescendo anche la complessità e il peso dei loro cablaggi associati per la trasmissione di dati e potenza a tutti i componenti dei sensori e degli attuatori distribuiti. Le reti WSN potrebbero rappresentare la soluzione. Tuttavia, i progettisti devono garantire lo stesso livello di affidabilità, inattività e percentuale di dati nella trasmissione di dati di rilevamento in tempo reale. Fare questo con l’ambiente altamente dinamico dei veicoli e con energia disponibile limitata non è facile. Gli scienziati hanno sviluppato una piattaforma sperimentale e descrizioni matematiche dei comportamenti con il finanziamento dell’UE del progetto IVWSN (“Intra-vehicular wireless sensor networks”). Li hanno usati per misurare e analizzare le caratteristiche del canale dello strato fisico in vari punti del sensori entro una rete WSN intra-veicolare. Avendo selezionato la tecnologia a frequenza radio wireless a banda ultra larga (UWB), gli scienziati hanno quindi cercato di colmare le lacune nella conoscenza attuale. La maggior parte delle campagne di misurazione dei canali UWB è stata effettuata in applicazioni diverse dai veicoli o con un’attenzione rivolta al vano passeggeri o al baule per i test sui veicoli. Inoltre, nessuna di esse ha affrontato il fading su piccola scala, i cambiamenti causati dalle piccole modifiche nelle posizioni del trasmettitore o del ricevitore con cambiamenti minimi nell’ambiente attorno ad essi. IVWSN ha sviluppato un modello di strato fisico che comprende sia il fading su piccola scala che quello su ampia scala. Quest’ultimo è provocato da notevoli cambiamenti nella posizione del trasmettitore o del ricevitore e/o nell’ambiente attorno ad essi. Il modello di canale dettagliato è stato applicato a un canale UWB sotto il telaio ed entro il vano motore. Gli scienziati sono così stati in grado di analizzare per la prima volta le caratteristiche di fading su piccola scala e l’effetto del movimento del veicolo su parametri su ampia e piccola scala. Per lo strato medio di controllo dell’accesso, gli scienziati hanno sviluppato un nuovo algoritmo di programmazione per offrire il massimo livello di adattabilità. Esso ospita i cambiamenti nel tempo di trasmissione, le nuove trasmissioni dovute alle perdite di pacchetto e i messaggi aggiuntivi. Inoltre, fa ciò soddisfacendo allo stesso tempo il periodo di generazione del pacchetto, il ritardo della trasmissione, l’affidabilità e i requisiti energetici. La programmazione è stata ottimizzata sia per una ECU che per più ECU. IVWSN ha fatto avanzare notevolmente la comprensione dei comportamenti delle reti WSN intra-veicolari. L’attuazione delle reti WSN porterà a importanti riduzioni dei costi, della complessità e del peso delle ECU veicolari con prestazioni migliorate.

Parole chiave

Reti di sensori wireless, centraline elettroniche, dati di rilevamento, intra-veicolare, fading su piccola scala

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