Обзор Bluetooth в Интеллектуальных транспортных системах

Самая ранняя информация об использование Bluetooth для целей отслеживания, как правило, не была связана с автомобильным трафиком и использования его в ИТС. В рамках безопасности и мониторинга ранние примеры включали системы Bluetooth для отслеживания детей в зоопарке и студентов в университете. Осознание того, что беспроводные сенсорные сети могут играть важную роль в мониторинге трафика, появилось в литературе в середине 2000-х годов, без явного упоминания технологии Bluetooth.

Bluetooth теперь может показаться очевидной методикой для обнаружения и оценки трафика, однако в отраслевых отчетах и тестах, проведенных в конце 2010 года, оценивались различные датчики трафика без использования Bluetooth. В исследовании 2010 года авторы почти извиняющимся образом предположили, что ограничение их системы сетями Bluetooth является потенциальным ограничением, и указали, что их работа может быть применена и к устройствам Wi-Fi. С тех пор выяснилось, что устройствами Bluetooth оборудовано больше транспортных средств, чем устройствами Wi-Fi.

Другой параллельный поток исследований был связан с ролью GPS в мониторинге трафика относительно оценки времени движения транспортных средств и плотности транспортных потоков. В амбициозной программе, в которой данные собирались с сотовых устройств с поддержкой GPS, работа показала, что степень проникновения сотовых телефонов у водителей с поддержкой GPS на 2-3% было достаточным для точного измерения скорости транспортного потока. Хотя процент сотовых телефонов с поддержкой GPS явно превышает 2-3%, также необходимо, чтобы устройство GPS было физически включено, а данные водителя предоставлялись добровольно (неявно или явно). По сравнению с Bluetooth, единственное требование состоит в том, чтобы у анализируемого устройства был включен Bluetooth, что чаще встречается, чем включенный GPS.

Потенциал Bluetooth в мониторинге трафика начал появляться в научной литературе около 2010 года, хотя небольшое количество ранних полевых испытаний, проведенных местными органами управления и агентствами транспорта, было проведено еще в 2008 и 2010 году. Еще одна ранняя ссылка на Bluetooth-анализ в академической диссертации 2009 г., которая подчеркивала оптимальное расположение сенсора, а не сбор данных [9]. Это были одни из первых публикаций, в которых Bluetooth рассматривался как средство сбора данных для мониторинга трафика и управления ИТС. Потенциальным исключением может быть ссылка на Bluetooth для ИТС 2004 года, где Bluetooth рассматривается как средство межтранспортной связи, в отличие от использования Bluetooth в качестве датчика контроля трафика [7].

Надежность сенсорных систем Bluetooth для ИТС зависит от уровня проникновения устройств с поддержкой Bluetooth. В исследовании трафика через туннель Лим-фьорд проникновение Bluetooth оценивалось в 27–29% [5]. Было обнаружено, что проникновение Bluetooth резко увеличилось с увеличением числа уникальных MAC-адресов в течение года на 26% [5]. Обоснованием увеличения проникновения считалось популярность устройств GPS в сочетании с увеличением количества транспортных средств со встроенным Bluetooth. Этот зафиксированный уровень проникновения Bluetooth хорошо подходит для продолжения исследований этих технологий и повышения уровня статистической достоверности, поскольку большее число устройств Bluetooth становится доступным для сканирования.

Чаще всего сотовый телефон с поддержкой Bluetooth рассматривается как основополагающий компонент в детекторной системе Bluetooth для ИТС. Эта предпосылка подтверждается показателями проникновения сотовой связи в Канаде и США, а также в других странах. В первом квартале 2012 года в Канаде насчитывалось 28 миллионов абонентов сотовой связи, что составляет уровень проникновения до 80%, если не рассматривать дублирующие устройства для одного абонента. Хотя не все сотовые телефоны поддерживают Bluetooth, Nielson сообщает о проникновении смартфонов до 64% среди владельцев мобильных телефонов в США к августу 2013 года [16].

В целом, эти ранние исследования, как правило, фокусировались на оценки времени в пути транспортных средств (включая задержки во времени в пути из-за препятствий на дорогах) и оценкам пункта отправления в городских артериях и автострадах.