Δίκτυα Συνδεδεμένων Οχημάτων : Τρέχουσα Κατάσταση και Ανοιχτές Προκλήσεις

Η ολοένα αυξανόμενη παραγωγή οχημάτων σε όλο τον κόσμο και ταυτόχρονα η μεγαλύτερη ανάγκη για ασφάλεια αλλά και μείωση των εκπομπών άνθρακα που ορίζει μια σύγχρονη κοινωνία, έχουν οδηγήσει τη αυτοκινητοβιομηχανία σε νέες προκλήσεις για την δημιουργία ασφαλέστερων και φιλικότερων προς το περιβάλλον προτύπων για το σύστημα των οδικών μεταφορών. Αυτές οι προκλήσεις με την βοήθεια των ραγδαίως αναπτυσσόμενων νέων τεχνολογιών έχουν φέρει στην επιφάνεια τα λεγόμενα ασύρματα δίκτυα συνδεμένων οχημάτων και καινοτόμες υπηρεσίες όπως το Vehicle to Everything. Αυτές οι υπηρεσίες έχουν πολύ ψηλές απαιτήσεις και θέτουν αυστηρές προκλήσεις στο δίκτυο όπως η αξιοπιστία των υπηρεσιών, το latency και το mobility management καθώς μιλάμε για πολύ δυναμικά περιβάλλοντα. Η παρούσα διπλωματική εργασία εξηγεί τα ασύρματα δίκτυα συνδεδεμένων οχημάτων και αναλύει ξεχωριστά τις επικοινωνίες (ασύρματες και κυψελωτές) που χρησιμοποιούνται σε αυτά τα δίκτυα. Ακόμα εξετάζει υβριδικές μεθόδους ασύρματων και κυψελωτών τεχνολογιών για την αντιμετώπιση αρκετών ζητημάτων όπως το handover, ενώ το 5G υπόσχεται να δώσει λύσεις σε αρκετές προκλήσεις. Ακόμα γίνεται αναφορά στα δίκτυα οχημάτων αυτοματοποιημένης οδήγησης, τα αυτόνομα διασυνδεδεμένα οχήματα καθώς και στο fog computing για δίκτυα οχημάτων. Τέλος γίνεται μια εκτενής ανάλυση των απαιτήσεων - προκλήσεων ασφαλείας καθώς και πιθανών κακόβουλων επιθέσεων σε δίκτυα οχημάτων, ενώ παρουσιάζονται και τεχνικές για την διατήρηση της ιδιωτικότητας και της εμπιστευτικότητας για την διασφάλιση των επικοινωνιών.The increasing production of vehicles around the world and at the same time the greater need for safety but also the reduction of carbon emissions defined by a modern society, has led the automotive industry to new challenges in order to create safer and more environmentally friendly standards for the road transport system. These challenges, with the help of rapidly evolving new technologies, have brought to the surface so-called wireless interconnected vehicle networks and innovative services such as Vehicle to Everything. These services have very high requirements and pose severe challenges to the network such as service reliability, latency and mobility management as we are talking about very dynamic environments. This dissertation explains the wireless networks of connected vehicles and analyzes separately the communications (wireless and cellular) used in these networks. It is also considering hybrid methods of wireless and cellular technologies to address several issues such as handover, while 5G promises to provide solutions to several challenges. Reference is also made to automated driving vehicle networks, autonomous interconnected vehicles as well as fog computing for vehicle networks. Finally, an extensive analysis is made of the requirements - security challenges as well as possible malicious attacks on vehicle networks. Techniques for maintaining privacy and confidentiality to secure communications are also presented