Utilização de bluetooth em sistemas de semáforos

Abstract

A coordenação do tráfego nas interseções é objeto de grande estudo dado o seu cariz complexo e desafiante. Estes locais exigem sempre um equilíbrio entre a segurança de todos os seus utilizadores e fluidez e eficiência na circulação do tráfego. Uma das vias utilizadas para conseguir este objetivo, atualmente, é a utilização de semáforos. No entanto a esta solução há vantagem e desvantagens associadas, por exemplo, grande parte das interseções não têm coordenação semafórica pois são infraestruturas que requerem um grande encargo _financeiro. Assim, em todas onde não estão presentes, logo desprovidas de qualquer medida de segurança, podem ocorrer acidentes. Também nas que existem semáforos levantam-se questões como a falta da adaptabilidade da sinalização á situação real da interseção, não promovendo a fluidez desejada. Assim, ao abrigo das comunicações veiculares têm surgido diversas propostas para alterar a situação atual das interseções. Neste trabalho apresenta-se o protótipo da integração nos sistemas de semáforos de uma tecnologia alternativa às dedicadas a comunicações veiculares, o BLE. Solução que controla todos os utilizadores da interseção, dando a possibilidade de desmaterializar algumas das infraestruturas presentes nas vias através da criação de um mecanismo de display pessoal no interior do veículo. Faz-se também um estudo inicial do emprego dos canais de anúncio do BLE nas comunicações V2I. Na escolha da alternativa foi tido em consideração a utilização de uma tecnologia fácil de distribuir, neste caso em especifico por ser já um protocolo adotado por diversas empresas de produção de smartphones e chips, de reduzido custo e consumo energético. Em soluções a implementar em ambientes urbanos estes dois últimos aspetos são cruciais pois, embora o impacto individual possa parecer pequeno, em larga escala pode significar um sistema com custos mais reduzidos na implementação e manutenção. A análise dos testes realizados em diversos cenários e condições, estático, dinâmico, variando a distância entre dispositivos e a diferentes velocidades permitiram concluir que é possível o uso adequado e satisfatório dos canais de anúncio do BLE em ambiente rodoviário.

Traffic control management at intersections has been a challenging and complex field of study. Intersections require a balance between safety and efficient traffic control. Nowadays, one way to ensure this trade off is through traffic light signalization. However, the applied solution is not ideal and so is possible to point out some advantages as well as disadvantages, for instance, only a small percentage of the overall intersections are signalized due to the expensive cost of these infrastructures, leaving these locals deprived of safety measures. On the other hand, when in the presence of traffic lights, some questions related to the adaptability to real time scenario by these structures, maximizing the vehicles volume crossing by, are raised. Hence, a huge amount of developments and proposals have been arising based on vehicular communications, in order to improve intersections' present status. In this work, a prototype including an alternative technology to standard vehicular communications, BLE, is presented. This solution aims to control all intersection users and through in-vehicle displaying semaphoric information, dematerialize some road infrastructure. Along this project, is also made a preliminary study of advertising channels usage in vehicular enviroment, more particularly to V2I communictions. The tecnological choice was made considering the adoption of this protocol by multiple hardware/chip and smartphone companies, and ,this way, alowing an easy distribution, a low cost and a low power consumption. In urban areas, these last points are crucial for a large scale, low cost deployment and maintainance. The analysis of the performed tests under various conditions, such as static and dynamic, by varying the distance in between both devices as well as vehicle speed, allowed to conclude that a suitable usage of the BLE adversing channels in vehicular context is possible to achieve.