Procesamiento en la nube de datos streaming de vehículos autónomos conectados en entornos complejos de conducción, aplicación en rotondas

Abstract

Actualmente en Europa no se permiten coches autónomos que superen el nivel 2 de los 6 niveles establecidos por la Sociedad de Ingenieros de Automoción (SAE) Internacional para clasificar los vehículos autónomos. El paso a el nivel SAE 3 implica que el coche se va a poder mover sin que el conductor interactúe. Sin una correcta comunicación nunca se va a poder llevar a cabo una total automatización del vehículo por que el conocimiento del entorno está limitado a los sensores del vehículo. Esto se debe a que los sensores solo proporcionan información del entorno cercano. En este proyecto se ha diseñado e implementado una forma de comunicación en tiempo real entre vehículos, de forma segura y fiable mediante un sistema Big Data alojado en la nube. Este proyecto está orientado al escenario de conducción compleja que representan las rotondas. La comunicación se realiza de la siguiente forma: cada vehículo autónomo recoge y publica sus datos en tiempo real en un servicio en la nube. Esto se realiza de forma segura mediante una autentificación con cifrado RSA (clave publica/privada), solo se almacenan datos reales y confiables. La conexión se realiza mediante subscripciones por parte de cada vehículo autónomo, el cual recibe datos de todos los vehículos que afectan en una rotonda de forma autenticada. Los datos de todos los vehículos autónomos conectado se almacenan en tiempo real en una base de datos NoSQL en la nube.

At the moment, autonomous cars are not allowed in Europe above level 2 of the 6 levels established by the International Society of Automotive Engineers (SAE) to classify autonomous vehicles. Upgrading to SAE level 3 implies that the car will be able to move without the driver’s intervention. Without proper communication, it will never be possible to fully automatize the vehicles because the knowledge of the environment is limited to the vehicle's sensors. This is because the sensors only provide information from the immediate environment. This project has designed and implemented a secure and reliable way of real-time communications between vehicles through a Big Data system hosted in the cloud. This project focused on the complex driving scenario of traffic roundabouts. Communications are performed as follows: each autonomous vehicle collects and publishes its data in real-time in a cloud service. This is done in a secure way by authentication with RSA encryption (public/private key), that way only real and reliable data is stored. The connections are made via authenticated subscriptions from each autonomous vehicle, each of which gets data from all the vehicles that affect a roundabout. The data of all the connected autonomous vehicles is stored in a real-time NoSQL database hosted in the cloud.