Sharing with Caution: Managing Parking Spaces in Vehicular Networks

By exchanging events in a vehicular ad hoc network (VANET), drivers can receive interesting information while driving. For example, they can be informed of available parking spaces in their vicinity. A suitable protocol is needed to disseminate the events efficiently within the area where they are relevant. Moreover, in such a competitive context where each vehicle may be interested in a resource, it is crucial not to communicate that resource to each driver in the vicinity. Otherwise, those drivers would waste time trying to reach a parking space and only one of them would be fulfilled, which would lead to a poor satisfaction in the system. To solve this problem, we detail in this paper a reservation protocol that efficiently allocates parking spaces in vehicular ad hoc networks and avoids the competition among the vehicles. We have integrated our protocol within VESPA, a system that we have designed for vehicles to share information in VANETs. An experimental evaluation is provided, which proves the usefulness and benefits of our reservation protocol in both parking lots and urban scenarios. Besides, we present an in-depth study of the state of the art on this topic, that shows the interest and the originality of our approach

Distributed Data Management in Vehicular Networks Using Mobile Agents

En los últimos años, las tecnologías de la información y las comunicaciones se han incorporado al mundo de la automoción gracias a sus avances, y han permitido la creación de dispositivos cada vez más pequeños y potentes. De esta forma, los vehículos pueden ahora incorporar por un precio asequible equipos informáticos y de comunicaciones.En este escenario, los vehículos que circulan por una determinada zona (como una ciudad o una autopista) pueden comunicarse entre ellos usando dispositivos inalámbricos que les permiten intercambiar información con otros vehículos cercanos, formando así una red vehicular ad hoc, o VANET (Vehicular Ad hoc Network). En este tipo de redes, las comunicaciones se establecen con conexiones punto a punto por medio de dispositivos tipo Wi-Fi, que permiten la comunicación con otros del mismo tipo dentro de su alcance, sin que sea necesaria la existencia previa de una infraestructura de comunicaciones como ocurre con las tecnologías de telefonía móvil (como 3G/4G), que además requieren de una suscripción y el pago de una tarifa para poder usarlas.Cada vehículo puede enviar información y recibirla de diversos orígenes, como el propio vehículo (por medio de los sensores que lleva incorporados), otros vehículos que se encuentran cerca, así como de la infraestructura de tráfico presente en las carreteras (como semáforos, señales, paneles electrónicos de información, cámaras de vigilancia, etc.). Todos estas fuentes pueden transmitir datos de diversa índole, como información de interés para los conductores (por ejemplo, atascos de tráfico o accidentes en la vía), o de cualquier otro tipo, mientras sea posible digitalizarla y enviarla a través de una red.Todos esos datos pueden ser almacenados localmente en los ordenadores que llevan los vehículos a medida que son recibidos, y sería muy interesante poder sacarles partido por medio de alguna aplicación que los explotara. Por ejemplo, podrían utilizarse los vehículos como plataformas móviles de sensores que obtengan datos de los lugares por los que viajan. Otro ejemplo de aplicación sería la de ayudar a encontrar plazas de aparcamiento libres en una zona de una ciudad, usando la información que suministrarían los vehículos que dejan una plaza libre.Con este fin, en esta tesis se ha desarrollado una propuesta de la gestión de datos basada en el uso de agentes móviles para poder hacer uso de la información presente en una VANET de forma eficiente y flexible. Esta no es una tarea trivial, ya que los datos se encuentran dispersos entre los vehículos que forman la red, y dichos vehículos están constantemente moviéndose y cambiando de posición. Esto hace que las conexiones de red establecidas entre ellos sean inestables y de corta duración, ya que están constantemente creándose y destruyéndose a medida que los vehículos entran y salen del alcance de sus comunicaciones debido a sus movimientos.En un escenario tan complicado, la aproximación que proponemos permite que los datos sean localizados, y que se puedan hacer consultas sobre ellos y transmitirlos de un sitio cualquiera de la VANET a otro, usando estrategias multi-salto que se adaptan a las siempre cambiantes posiciones de los vehículos. Esto es posible gracias a la utilización de agentes móviles para el procesamiento de datos, ya que cuentan con una serie de propiedades (como su movilidad, autonomía, adaptabilidad, o inteligencia), que hace que sean una elección muy apropiada para este tipo de entorno móvil y con un elevado grado de incertidumbre.La solución propuesta ha sido extensamente evaluada y probada por medio de simulaciones, que demuestran su buen rendimiento y fiabilidad en redes vehiculares con diferentes condiciones y en diversos escenarios.<br /

5GNOW: Challenging the LTE Design Paradigms of Orthogonality and Synchronicity

LTE and LTE-Advanced have been optimized to deliver high bandwidth pipes to wireless users. The transport mechanisms have been tailored to maximize single cell performance by enforcing strict synchronism and orthogonality within a single cell and within a single contiguous frequency band. Various emerging trends reveal major shortcomings of those design criteria: 1) The fraction of machine-type-communications (MTC) is growing fast. Transmissions of this kind are suffering from the bulky procedures necessary to ensure strict synchronism. 2) Collaborative schemes have been introduced to boost capacity and coverage (CoMP), and wireless networks are becoming more and more heterogeneous following the non-uniform distribution of users. Tremendous efforts must be spent to collect the gains and to manage such systems under the premise of strict synchronism and orthogonality. 3) The advent of the Digital Agenda and the introduction of carrier aggregation are forcing the transmission systems to deal with fragmented spectrum. 5GNOW is an European research project supported by the European Commission within FP7 ICT Call 8. It will question the design targets of LTE and LTE-Advanced having these shortcomings in mind and the obedience to strict synchronism and orthogonality will be challenged. It will develop new PHY and MAC layer concepts being better suited to meet the upcoming needs with respect to service variety and heterogeneous transmission setups. Wireless transmission networks following the outcomes of 5GNOW will be better suited to meet the manifoldness of services, device classes and transmission setups present in envisioned future scenarios like smart cities. The integration of systems relying heavily on MTC into the communication network will be eased. The per-user experience will be more uniform and satisfying. To ensure this 5GNOW will contribute to upcoming 5G standardization.Comment: Submitted to Workshop on Mobile and Wireless Communication Systems for 2020 and beyond (at IEEE VTC 2013, Spring

Summarizing sensors data in vehicular ad hoc networks

International audienceThis article focuses on data aggregation in vehicular ad hoc networks. In such networks, sensor data are usually produced and exchanged between vehicles in order to warn or inform the drivers when an event is detected (e.g., accident, emergency braking, parking space released, vehicle with non-functioning brake lights, etc.). In the following, we present a solution to aggregate and store these data in order to have a history of past events. We therefore use Flajolet-Martin sketches. Our goal is to generate additional knowledge to assist drivers by providing them useful information even if no event is transmitted by vehicles in the vicinity

On Formal Methods for Collective Adaptive System Engineering. {Scalable Approximated, Spatial} Analysis Techniques. Extended Abstract

In this extended abstract a view on the role of Formal Methods in System Engineering is briefly presented. Then two examples of useful analysis techniques based on solid mathematical theories are discussed as well as the software tools which have been built for supporting such techniques. The first technique is Scalable Approximated Population DTMC Model-checking. The second one is Spatial Model-checking for Closure Spaces. Both techniques have been developed in the context of the EU funded project QUANTICOL.Comment: In Proceedings FORECAST 2016, arXiv:1607.0200