ISO 22738 - Inteligentní dopravní systémy – Lokální komunikace – Komunikace pomocí optické kamery
Aplikační oblast: Komunikace (CALM), Zajištění přenosu dat a informací
Rok vydání normy a počet stran: Vydána 2020, 25 stran
Rok zpracování extraktu: 2020
Skupina témat: CALM
Téma normy: CALM protokoly
Charakteristika tématu: Lokální komunikace – Komunikace pomocí optické kamery
Popis principu komunikace pomocí optické kamery a požadavky na protokoly této komunikace
Popis architektury ITS-S rozhraní pro komunikaci pomocí optické kamery
Popis základních funkcí obsluhy protokolů na bázi komunikace pomocí optické kamery
Definice základních datových struktur, definice základních typů zpráv
Definice základních struktur protokolu v ASN.1
Definice základních parametrů rozhraní, vymezení frekvenčního spektra, popis metod stmívání
Úvod
Mezinárodní norma ISO 22738 zavádí skupinu funkčních požadavků na rozhraní komunikace pomocí optické kamery v rámci prostředí ITS systémů. Komunikace pomocí optické kamery mezi jednotlivými vozidly a vozidly a infrastrukturou představuje další způsob předávání dat mezi ITS stanicemi. Norma v úvodní části popisuje principy jejího fungování, v dalších částech normy jsou definovány jednotlivé komponenty komunikačního rozhraní zejména formou odkazů do navazujících standardů v souladu s architekturou popsanou v ISO 21217.
Poznámka: Extrakt uvádí vybrané kapitoly popisovaného dokumentu a přejímá původní číslování kapitol.
Užití
Tento dokument stanoví principy pro implementaci rozhraní optické kamerové komunikace do ITS stanice.
Pro orgány státní správy přináší základní technické informace k získání představy o možnostech využití optické kamerové komunikace v prostředí ITS.
Pro výrobce telematických zařízení a jejich provozovatele definuje požadavky na komunikaci ITS stanic prostřednictvím optické kamerové komunikace.
1. Předmět normy
Norma specifikuje požadavky na implementaci rozhraní optické kamerové komunikace do ITS stanice v souladu s požadavky ISO 21217 a ISO 21218 a zároveň specifikuje rozdíly v implementaci oproti požadavkům IEEE 802.15.7:2018.
Norma dále specifikuje:
- Komunikační profil podle IEEE 802.15.7 pro použití v CITS
- Požadavky na CAL (podle ISO 21218)
- Požadavky na MAE (podle ISO 21218 a 241023)
Komunikace pomocí optické kamery umožňuje:
- spolupráci mezi kamerami a LED zařízeními
- příjem zpráv z LED zařízení; vysílat zprávy ze zadních a předních světel ostatním vozidlům
Cílem optické kamerové komunikace je přenos ITS informací ze
- světelných zdrojů (světelná signalizace, veřejné osvětlení, dopravní značky)
- vozidel
do dalších vozidel (jeden do mnoha), tak jak je uvedeno na obrázku 1.
Obrázek 1 – Optická kamerová komunikace v prostředí ITS (obrázek 1 normy)
Optická kamerová komunikace je určena pro použití v:
- ITS stanicích na infrastruktuře, a
- ITS stanicích ve vozidlech
Struktura zpracování obrazové informace a její přenos do vozidla je znázorněná na obrázku 2.
Obrázek 2 – Struktura zpracování obrazové informace a její přenos do vozidla (obrázek 2 normy)
Optická kamerová komunikace využívá LED diody jako vysílače informací a kamery jako přijímače ve viditelném nebo infra pásmu. Základní charakteristiky jsou:
- Viditelnost (viditelná část světelného spektra)
- Žádná regulace v optickém pásmu
- Neškodné pro lidské zdraví
- Žádné interference se zařízeními pracujícími v pásmu rádiových vln
- Žádné licenční omezení
N obrázku číslo 3 je znázorněn princip mechanismu přenosu dat prostřednictvím optické kamerové komunikace.
Obrázek 3 – Mechanismus přenosu dat prostřednictvím optické kamerové komunikace (obrázek 3 normy)
2. Souvisící normy
Souvisejícími normami jsou zejména normy skupiny CALM. Výběr norem je uveden níže:
ČSN ISO 21217:2014- Komunikační infrastruktura pro pozemní mobilní zařízení (CALM) - Architektura
ČSN ISO 21218:2018 - Inteligentní dopravní systémy - Hybridní komunikace - Podpora technologie přístupu k médiu
ČSN ISO 24102-3:2017, Komunikační infrastruktura pro pozemní mobilní zařízení (CALM) - Management stanice ITS - Část 3: Přístupové body služby
IEEE 802.15.7:2018, IEEE standard for Optical Wireless Communication (OWC)
3. Termíny a definice
Norma nezavádí nové termíny; většina termínů a zkratek je uvedena v normách ISO 21217, ISO 21218 a IEEE 802.15.7:2018.
4. Symboly a zkratky
Norma obsahuje 29 zkratek. Zde je uveden výčet nejdůležitějších z nich (část zkratek použitých v normě je převzata z [[3336970|SUVFRQ==]] 802.15.7:2018):
CAL adaptační vrstva komunikace (Communication Adaptation Layer)
ITS-OCC název optického kamerového komunikačního rozhraní(name of the OCC communication interface)
MAE adaptační entita managementu (Management Adaptation Entity)
OCC optická kamerová komunikace (optical camera communication)
OCC-CI optická kamerová komunikace – komunikační rozhraní (optical camera communication – communication interface)
OWC optická bezdrátová komunikace (optical wireless communication
S2-PSK prostorové klíčování fázovým posuvem (Spatial 2 Phase Shift Keying) – definice v [[3336970|SUVFRQ==]] 802.15.7:2018
HS-PSK hybridní prostorové klíčování fázovým posuvem (Hybrid Spatial Phase Shift Keying) – definice v [[3336970|SUVFRQ==]] 802.15.7:2018
Další termíny a zkratky z oboru [[3336981|SVRT]] jsou obsaženy ve slovníku [[3336981|SVRT]] terminology (www.itsterminology.org).
5 Požadavky na OCC podle IEEE 802.15.7
Tato kapitola v rozsahu tří stran popisuje základní požadavky na OCC přenesené ze standardu IEEE 802.15.7:2018.
Kapitola je členěna do sedmi odstavců, kde jsou jednotlivé požadavky stručně definovány.
- základní požadavky – zde je odkaz na normu IEEE 802.15.7:2018 a předpoklady a omezení, které z této normy platí pro OCC
- OCC požadavky na fyzickou a linkovou vrstvu OSI modelu vycházející z IEEE 802.15.7:2018. Jedná se o požadavky na přenositelnost viditelnostního propojení, kompatibilitu se světelnou infrastrukturou, ošetření šumu z okolního rušivého osvětlení. Jsou zde rovněž požadavky na bezpečnost z hlediska nepřípustného oslnění.
- Kapitola zavádí v souladu s IEEE 802.15.7:2018 pro fyzickou vrstvu OSI modelu přípustné modulace signálu. Jedná se o modulace S2-PSK a HS-PSK. Pro linkovou vrstvu a formát MAC adresy nejsou specifikovány žádné dodatečné požadavky.
- Kapitola dále zavádí požadavek na funkci stmívání v souladu s IEEE 802.15.1“2018.
6 Požadavky na ITS stanici podle ISO 21217 pro implementaci OCC
Kapitola v rozsahu dvou stran stanovuje základní požadavky na implementaci OCC do jednotlivých komponent ITS-stanice podle ISO 21217. Jedná se o požadavky na:
- Strukturu OSI modelu OCC CI
- Požadavky na servisní body stanice ITS
- Požadavky na podporu hybridní komunikace podle ISO 21218
7 Požadavky na zásobník komunikačních protokolů
Kapitola na dvou stranách popisuje požadavky na implementaci OCC v rámci stanice ITS a parametry jejího zásobníku protokolů. Jedná s požadavky na implementaci následujících parametrů:
- Parametry fyzické vrstvy (použitá modulace, parametry použité modulace)
- Parametry datové vrstvy zde je pouze odkaz do standardu IEEE 802.15.7:2018
8 Požadavky řízení komunikačního rozhraní
Kapitola v rozsahu jedné strany shrnuje formou odkazů do dalších standardů požadavky na řízení komunikačního rozhraní.
9 Procedury
V kapitole v rozsahu jedné stran jsou popsány základní funkční procedury komunikačního rozhraní OCC. Jedná se o následující procedury:
- Procedura vysílání
- Procedura příjmu
- Řídící procedury
10 Prokazování shody
Kapitola v rozsahu jednoho odstavce popisuje způsob prokazování shody pro implementaci komunikačního rozhraní dle ISO 21218.
11 Zkušební metody
Kapitola v rozsahu jednoho odstavce a odkazem do dalších standardů popisuje způsob zkoušení komunikačního rozhraní.
Příloha A (normativní) – Parametry komunikačního rozhraní
Příloha obsahuje formou tabulky definice parametrů komunikačního rozhraní.
Příloha B (normativní) – MI-COMMANDs
Příloha obsahuje formou tabulky definice základních příkazů pro obsluhu komunikačního rozhraní.
Příloha C (normativní) – MI-REQUESTs
Příloha obsahuje formou tabulky definice základních požadavků na zjištění stavu komunikačního rozhraní.
Příloha D (normativní) – Moduly v ASN.1
Příloha obsahuje moduly v notaci ASN.1.
Příloha E (informativní) – Využití frekvenčního pásma a alokace frekvencí
Příloha obsahuje v rozsahu dvou odstavců způsob využití frekvenčního pásma a alokace frekvencí.
Příloha F (informativní) – Metody stmívání
Příloha obsahuje ve třech odstavcích popis metod stmívání. Jedná se o následující metody:
- Stmívání regulací šířky pulzu
- Stmívání řízením amplitudy signálu
- Stmívání řízením frekvence signálu