ทดสอบเทคโนโลยี DSRC กับ C-V2X ย่าน 5.9 GHz ใครจะเป็นผู้ชนะควบคุมการขนส่งและระบบจราจรทั่วโลก

ชิปเซ็ตใหม่ที่น่าจับตามองระหว่าง DSRC กับ C-V2X ที่เริ่มทดสอบอย่างจริงจังทั้งในห้องทดลองและทั้งภาคสนาม บนคลื่นความถี่ 5.9 GHz พร้อมการให้บริการโซลูชัน Wi-Fi และระบบเซลลูลาร์ เป็นความต่อเนื่องในการจัดระเบียบความถี่ใหม่บนมาตรฐานเทคโนโลยี  

802.11p ที่ใช้ใน Wi-Fi  และเทคโนโลยี C-V2X บนโครงข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ ที่เป็นตัวกลางในการสื่อสารระหว่างรถต่อรถทั่วโลก

ซึ่งต้องเริ่มทำความเข้าใจก่อนว่าเนื่องจากการสื่อสารระยะใกล้แบ่งเป็น 2 ระยะ คือ 

1.   การสื่อสารระยะสั้น (DSRC) ในสหรัฐฯ  โดย FCC (ทำหน้าที่ออกกฏคล้าย กสทช. ในประเทศไทย) ได้จัดสรรคลื่นความถี่  5.850 ถึง 5.925 GHz (5.9-GHz band)

2.   มาตรฐานสหกรณ์อัจฉริยะขนส่ง (C-ITS) ในยุโรป

DSRC เป็นโครงข่ายที่สามารถสื่อสารบนมาตรฐาน IEEE 802.11p อาศัยมาตรฐาน WLAN  สามารถส่งข้อความระหว่างรถยนต์แบบ multi-carrier ที่อยู่บนท้องถนน บนพื้นฐานความปลอดภัยสูงมาตรฐาน IEEE 1609.2 ทั้งการส่งหรัส ตรวจสอบข้อควาามระหว่างกัน และลายเซ็นต์ เทียบเท่ากับ C-ITS ของยุโรป ซึ่งครอบคลุม PHY และ MAC เรียกว่า ITS-G5

ระบบพื้นฐานนี้นอกจากจะเชื่อมต่อระหว่างระหว่างรถยนต์แล้ว ยังเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ ต่างๆ บนท้องถนน เช่น

1.  การเชื่อมต่อระหว่างยานพาหนะกับโครงสร้างพื้นฐาน (V2I) ได้แก่ ไฟสัญญาณจราจร เสาไฟให้แสงสว่างบนท้องถนน

2.   การเชื่อมต่อรถกับคนเดินเท้า (V2P) ได้แก่ เสาไฟให้แสงสว่างบนท้องถนน

สิ่งเหล่านี้เปรียบเสมือนเรดาร์ ที่คอยตรวจจับแสง และทำให้ระบบกล้องวงจรปิดมีความสมบูรณ์ โดยรวมเรียกการสื่อสารเหล่านี้ว่า V2X  มีความสามารถมากกว่าสายตาของมนุษย์สูงถึง 360 องศา แม้ในสภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวย

C-V2X คืออะไร !!

เป็นเทคโนโลยีที่เกิดช้ากว่า DSRC แต่เป็นคู่ต่อสู้อันดับ 1 ซึ่ง C-V2X เกิดขึ้นในยุคที่อุตสาหกรรมโทรศัพท์กำลังเติบโต ขยายความสามารถของเซลล์โครงข่ายมือถือที่มีอยู่ เพิ่มความปลอดภัยของข้อความด้วยการส่งสัญญาณแฝงความถี่ต่ำในแถบ ITS ขนาด 5.9 GHz เป็นการรวมพลังของโครงข่ายเคลื่อนที่ที่ทำให้สามารถส่งสัญญาณได้ไกลมากว่าหนึ่งไมล์ แม้ว่าพื้นที่นั้นไม่มีสัญญาณอินเทอร์เน็ต ทำให้เมืองกลายเป็น smart city เพิ่มมากขึ้น สนับสนุนการส่งสัญญาณแบบ RSUs เป็นสถานีวิทยุที่ติดตั้งอยู่ที่ทางแยกต่างๆ บนท้องถนน,  เสาโคมไฟและ เครื่องเก็บค่าผ่านทางอิเล็กทรอนิกส์

ทำให้รถยนต์สามารถสร้างภาพแผนที่ HD  แบบไดนามิกจากสภาพท้องถิ่นจริง โดยการใช้กล้องและข้อมูลเซ็นเซอร์ ที่ติดตั้งบนท้องถนน 

 

สนับสนุนแนวคิดที่ C-V2X เชื่อว่าจะเป็นโครงข่ายที่ดีที่สุด 

เนื่องจากความสามารถในปัจจุบัน ที่มีอยู่บนโครงข่ายมือถือ 4G LTE ที่มีความเข้มแข็ง เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่างๆซึ่งทำงานได้ผ่านทางสมาร์ทโฟน ในอนาคตมีการพัฒนาระบบ 802.11p  และโครงข่าย 5G จะทำให้สิ่งคาดว่าจะเกิดขึ้นเป็นจริงได้อย่างสมบูรณ์ เช่น การขับรถยนต์แบบไร้คนขับ ทำให้ระบบขนส่งเชื่อมต่อได้ทั่วโลก

มาตราฐานนี้ เรียกว่า C-V2X Release 15 (Rel-15) เกิดขึ้นเมื่อเดือนกันยายน 2561 เป็นการนำคุณสมบัติ 5G NR (New Radio) ที่เด่นในเรื่องการเชื่อมต่อความเร็วสูง สามารถแบ่งปันแผนที่ระหว่างยานพาหนะได้ ถ่ายทอดสดสตรีมการขับรถระหว่างกัน พร้อมทั้งระบบรักษาความเข้ากัน

C-V2X Release 15 (Rel-15) ซึ่งจะเสร็จสิ้นในเดือนกันยายนปี พ. ศ. 2561 จะเพิ่ม Rel-14 ในปัจจุบันด้วยการรวมคุณสมบัติ 5G NR (New Radio); ให้บริการข้อมูลความเร็วสูงผ่านสายพานลำเลียงข้อมูลเซ็นเซอร์จากกล้องเซอร์ราวด์เรดาร์ LIDAR และเซ็นเซอร์รถอื่น ๆ ทำให้สามารถแบ่งปันแผนที่ระหว่างยานพาหนะได้ หรือแม้กระทั่งการสตรีมวิดีโอจากรถคันหนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง Rel 15 จะรักษาความเข้ากันได้ย้อนหลังกับรุ่นก่อนหน้า C-V2X

ความแตกต่างที่น่าสนใจ

DSRC มีการล็อคคลื่นอย่างชัดเจนในย่าน  5.9 GHz และอุปกรณ์เริ่มมีความหลากหลายเนื่องจากในประเทศสหรัฐอเมริการเริ่มใช้งานอย่างเป็นทางการมากกว่าหนึ่งทศวรรษ

ในขณะที่ C-V2X อิงไปในการให้บริการผ่านโครงข่าย 5G ที่มีความยืดหยุ่นมากกว่าในสหภาพยุโรป โดยวางแผนที่จะเริ่มใช้ระบบ (C-ITS) ในปี พ. ศ. 2562 โดยล็อคคลื่น  5905-5925 MHz

 

อีก 1 ตัวอย่างของผู้ผลิตชื่อดัง คือ Kapsch RIS-9160


รับส่งสัญญาณความถี่ 5.9 GHz บนมาตรฐาน IEEE 802.11p  สามารถปรับปรุงเพิ่มความสามารถได้ในอนาคต ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่เหมาะกับการรับส่งข้อมูลระหว่างยานพาหนะและโครงสร้าง เช่น ระบบไฟทางจะเปิดล่วงหน้าเมื่อรถยนต์กำลังวิ่งผ่าน และดับลงหลังรถยนต์เคลื่อนที่ผ่านไปแล้ว หรือ ตอบโต้กับสัญญาณไฟจราจร ทั้งแบบ Management Center หรือ Signal Controllers

ตัวอุปกรณ์นี้ขับเคลื่อนด้วยระบบ Linux  แบบ dual-core 64 Bit single board computer รองรับคำสั่งแบบ  Power over Ethernet (PoE) ซึ่งรองรับมาตรฐาน V2X โดยมีชุดพัฒนาซอฟต์แวร์ (SDK) ซึ่งสามารถพัฒนาซอฟต์แวร์ของตัวเอง

บรรจุลงอุปกรณ์ ตัวอุปกรณ์รองรับกฏ IP67/NEMA 4X ทนต่อทุกสภาพอากาศแรงกระแทกและการสั่นสะเทือน และดำเนินการส่งสัญญาณตาม ITS ข้อกำหนดเกี่ยวกับวิทยุของ EC RED และ US FCC

 

ข้อมูล  kapsch  electronicdesign

Share this Article: