KR20030070010A - 자동차 원격측정전송 프로토콜 - Google Patents

자동차 원격측정전송 프로토콜 Download PDF

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KR20030070010A
KR20030070010A KR10-2003-7005236A KR20037005236A KR20030070010A KR 20030070010 A KR20030070010 A KR 20030070010A KR 20037005236 A KR20037005236 A KR 20037005236A KR 20030070010 A KR20030070010 A KR 20030070010A
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vehicle
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monitoring receiver
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KR10-2003-7005236A
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마틴 디 나탄슨
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팩스그리드 텔레메트릭 시스템즈 인코포레이티드
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Publication date
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Abstract

차량과 원격 모니터링 수신기 사이에 데이터 링크를 구축하는 단계와; 상기 차량의 데이터 소스로부터 차량 동작 데이터를 수집하는 단계와; 단순 네트워크 관리 프로토콜로부터 도출되는 프로토콜을 이용하여 상기 차량 동작 데이터를 데이터 패킷 내에 패키징하는 단계; 및 상기 데이터 링크를 통하여 상기 데이터 패킷을 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 전송하는 방법이 개시된다.

Description

자동차 원격측정전송 프로토콜{AUTOMOTIVE TELEMETRY PROTOCOL}
[함께 계류중인 출원 일람]
1997년 8월 26일 출원된 제60/056,388호 임시출원(provisional application)과 1998년 8월 26일 출원된 제09/140,759호 실용출원(utility patent application)(명칭은 모두 "자동차의 이동식 자동 원격측정전송 장치 및 방법(SYSTEM AND METHOD FOR PROVIDING MOBILE AUTOMATIC TELEMETRY)")의 주제를 여기에서 참고문헌으로서 포함한다. 1998년 10월 23일 출원되었으며 명칭이 "원격측정전송 시스템(TELECOMMUNICATIONS SYSTEM)"이며 미국이 지정국으로서 지정된 제PCT/CA98/00986호 PCT출원의 주제 또한 참고문헌으로서 포함한다. 1999년 6월 17일 출원되었으며 명칭이 "차량의 원격측정전송(VEHICULAR TELEMETRY)"인 제60/139,573호 임시출원의 주제 또한 여기에서 참고문헌으로서 포함한다. 1999년 8월 11일에 출원되었으며 명칭이 "차량의 연산장치(VEHICULAR COMPUTING DEVICE)"인 제60/148,270호 미국 임시출원의 주제 또한 여기에서 참고문헌으로서 포함한다. 2000년 3월 6일에 출원되었으며 명칭이 "차량의 원격측정전송(VEHICULAR TELEMETRY)"인 제60/187,022호 미국 임시출원의 주제 또한 여기에서 참고문헌으로서 포함한다. 2000년 4월 24일에 출원되었으며 명칭이 "차량의 원격측정전송(VEHICULAR TELEMETRY)"인 제09/556,289호 미국 임시출원의 주제 또한 여기에서 참고문헌으로서 포함한다. 2000년 6월 19일 출원되었으며 명칭이 "차량의원격측정전송(VEHICULAR TELEMETRY)"이며 미국을 지정국으로서 지정한 제PCT/CA00/00712호 PCT출원의 주제 또한 여기에서 참고문헌으로서 포함한다.
2000년 10월 13일에 출원되었으며 명칭이 "AD HOC 네트워킹을 가지는 지능형 교통 시스템(INTELLIGENT TRANSPORTATION SYSTEMS WITH AD HOC NETWORKING)"인 제60/239,920호 미국 임시출원의 주제 또한 여기에서 참고문헌으로서 포함한다. 2000년 11월 27일에 출원되었으며 명칭이 "AD HOC 네트워킹을 가지는 지능형 교통 시스템(INTELLIGENT TRANSPORTATION SYSTEMS WITH AD HOC NETWORKING)"인 제60/252,885호 미국 임시출원의 주제 또한 여기에서 참고문헌으로서 포함한다. 2000년 12월 18일에 출원되었으며 명칭이 "AD HOC 네트워킹을 가지는 지능형 교통 시스템(INTELLIGENT TRANSPORTATION SYSTEMS WITH AD HOC NETWORKING)"인 제60/255,896호 미국 임시출원의 주제 또한 여기에서 참고문헌으로서 포함한다.
종래, 차량은 하드웨어 또는 적외선 데이터 링크를 통하여 진단 컴퓨터 시스템(가령 정비소에서 사용하는 것과 같은)과 데이터를 교환하거나, 또는 저전력 송수신기(low power transponder)를 이용한 데이터 링크를 통하여 컴퓨터 제어 시스템(regulatory computer system)(가령 전자지불 고속도로(electronic toll highway)에서와 같이)과 데이터를 교환하는 것으로 알려져 왔다.
지난 수 년간 지상 RF 패킷 네트워크와 위성 RF 패킷 네트워크 모두를 통하여 상업적 수송을 위한 더욱 발전된 차량 원격측정전송방법(vehicular telemetry)이 가능하게 되어 왔다. 이들 차량 원격측정전송 시스템에서는, 예를 들어 차량을 특정 서비스 베이로 입고할 필요가 없이도 자동차의 상황을 모니터링하고 기록하며 차량 유지보수를 위한 데이터베이스 시스템을 지원하도록 프로그램된 컴퓨터측으로, 차량 센서 데이터(vehicle sensor data)가 무선 데이터 링크를 통하여 전송될 수 있다. 그러나 이들 시스템들은 운용하기에는 상대적으로 고가(高價)이다.
차량을 위한 도로 교통 시스템의 품질과 효율을 개선하는 것을 목적으로 하는, 고속도로 기반시설(infrastructure)을 관리하고, 신호등을 동기시키고, 교통 흐름을 관측하며, 전광판을 통하여 운전자들에게 다가오는 교통상황을 인식시키는 컴퓨터 지원방법(computer-assisted method) 및 기타 개선책들인, 지능형 차량 고속도로 시스템(Intelligent Vehicle Highway System(IVHS))을 개발하기 위하여 상당한 연구가 이루어져 왔다.
캘리포니아 대기자원 위원회(California Air Resources Board (CARB))는 차량 배출물(emissions)을 모니터링하기 위한 기준들을 확립함에 있어서 선도자의 역할을 해왔다. ORB-III으로 알려진 캘리포니아 대기자원 위원회의 최근 조치는, 제3세대 탑재형 진단 요건(on-board diagnostic requirements)으로서, 원격으로 차량으로부터 진단 데이터를 검색함으로써 청정대기 검사소(cleam air inspectino station)를 방문할 필요가 없도록 하는 배출물 규제기관(emissions regulatory agency)을 필요로 한다. 하나의 시범 프로그램(pilot program)에서는, 차량과 길가의 수신기측 사이에서 데이터를 전송할 수 있도록 저전력 송수신기가 각 차량에 사용되었다. 물론, ORB-III 제안의 추진을 위하여, 각 차량은 요청된 데이터를 수집하여 발송할 수 있는 시스템을 갖추어야 한다. 캘리포니아 대기자원 위원회는 현재 적용 가능한 기술을 적극 검토중이며, 미래의 장비가 어떻게 설계될 것인지를 알기 위해 원거리통신 산업을 조사중이다. 캘리포니아 대기자원 위원회에 의해 시험된 운영 플랫폼들은 상대적으로 거추장스러웠으며, 향후의 다른 데이터 교환에 사용되기에는 제한적인 능력을 가졌다. 상기 제안을 수행하기 위해 소비자에게 가해지는 재정적 부담을 최소화하기 위하여, 경제적으로 운용할 수 있는 플랫폼을 발견하는 것은 흥미로운 일이다.
또한, 채택된 플랫폼이 단지 청정대기 기관(clean air agency)으로 진단 정보를 보내는 것 이상을 할 수 있는 것이 바람직할 것이다. 원거리통신 산업과 자동차 산업은 모두, 통근을 위해 매일 수 시간을 차내에서 소비하는 도시 통근자들을 대상으로 하는 굉장한 사업 기회를 이용하기 위한 방법을 탐구하고 있다.
차량의 교통은 도시 설계자에게 중요한 문제가 되어 왔다. 땅값이 급등하고 토지 사용 문제가 더욱 관심사가 됨에 따라, 도시 설계자들은 교통망을 확장하는 것의 대안으로서 기존의 교통망을 통하여 더욱 많은 차량을 소통시키는 방법을 찾고 있다. 또한 교통이 정체되면, 간선도로(thoroughfare)가 담당하는 실제 교통량은 급전직하한다는 것이 알려져 있다. 그러므로, 충돌을 피하기 위한 안전거리 등을 제어하기 위한 방법의 하나로서 차량 상호간에 데이터를 교환할 수 있고, 운전속도 등을 제어하기 위하여 교통 관제 시스템과 데이터를 교환할 수 있는 차량을갖추는 것이 바람직할 것이다.
본 발명은 지능형 교통 시스템에 있어서의 자동차 원격측정전송 프로토콜(automotive telemetry protocol) 및 그 사용에 관한 것이다.
도 1은 프로토콜 스택의 개략도,
도 2는 UDP 기반 프로토콜의 개략도,
도 3은 TCP 기반 프로토콜의 개략도,
도 4는 UDP 기반 프로토콜 내의 헤더의 개략도,
도 5의 (a) 및 (b)는 2개 네트워크 장치의 개략적인 사시도,
도 6은 SNMP 프로토콜 데이터유닛의 개략도,
도 7은 데이터그램 순차 교환의 개략도,
도 8은 GET 프로토콜 데이터유닛의 일례의 개략도,
도 9는 SNMP용 MIB 계층(hierarchy)의 개략도,
도 10은 DIB 계층의 일부 개략도,
도 11은 메시지열(message sequence)의 개략도,
도 12는 네트워크의 개략도,
도 13은 도 12의 네트워크를 이용하는 데이터 교환용 프로토콜 스택(stack)의 개략도,
도 14는 다른 네트워크의 개략도,
도 15는 비콘(beacon) 프레임열의 타임 플롯(time plot),
도 16a는 애드 혹(ad-hoc) 네트워크 중 일부의 개략도,
도 16b는 도 16a의 네트워크 내의 차량에서 생긴 비콘 프레임의 타임 플롯,
도 17은 다른 애드 혹(ad-hoc) 네트워크의 개략도,
도 18은 다른 프로토콜 스택의 개략도,
도 19는 다른 프로토콜 데이터유닛의 개략도,
도 20은 사분할 하이웨이 세그먼트의 개략도,
도 21은 운전 경로변경(driving manoeuvre) 동안의 데이터 교환의 개략도,
도 22는 다른 운전 경로변경(driving manoeuvre) 동안의 데이터 교환의 개략도이다.
본 발명의 목적은 차량 원격측정전송을 위한 향상된 플랫폼을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 상대적으로 저렴하면서도, 차량과 고정된 위치와의 사이의 데이터 통신시스템을 통하여 일정 범위의 유용한 데이터를 교환할 수 있는 향상된 차량 원격측정전송 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 각각의 차량이 데이터 통신 시스템을 통하여서도, 차량 상호간으로도 모두 통신할 수 있도록 하는 향상된 차량 통신 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은 일측면으로서,
- 차량과 원격 모니터링 수신기 사이에 데이터 링크를 구축하는 단계와;
- 상기 차량의 데이터 소스로부터 차량 동작 데이터를 수집하는 단계와;
- 단순 네트워크 관리 프로토콜로부터 도출되는 프로토콜을 이용하여 상기 차량 동작 데이터를 데이터 패킷 내에 패키징하는 단계; 및
- 상기 데이터 링크를 통하여 상기 데이터 패킷을 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 전송하는 방법을 제공한다.
본 발명은 다른 측면으로서,
- 차량과 원격 모니터링 수신기 사이에 데이터 링크를 구축하는 단계와;
- 차량 서버 내의 데이터 소스로부터 차량 동작 데이터를 수집하는 단계와;
- 2바이트의 객체 ID(OBJECT IDENTIFIER) 필드와 1바이트의 수치 타입(VALUE TYPE) 필드 및 상기 수치 타입(VALUE TYPE) 필드에 따르는 크기를 가지는 가변 바인딩 수치(VARIABLE BINDING value)를 각각 가지는, 복수의 VARIABLE BINDING 필드를 가지는 프로토콜 데이터 유닛 페이로드를 구비하는 프로토콜 데이터 유닛 내에 상기 데이터를 패키징하는 단계; 및
- 상기 데이터 링크를 통하여 상기 프로토콜 데이터 유닛을 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 차량 서버로부터 원격 모니터링 클라이언트로 차량 동작 데이터를 전송하는 방법을 제공한다.
본 발명은 또 다른 측면으로서,
- 차량 탑재 컴퓨팅 장치를 제공하는 단계와;
- 상기 차량의 한 벌의 관리 객체(managed object)의 현재 수치에 대응되는 하나 또는 그 이상의 동작 특성을 각각 측정하는, 복수의 데이터 획득 모듈을 제공하는 단계와;
- 상기 차량 탑재 컴퓨팅 장치를 상기 데이터 획득 모듈의 각각에 인터페이스하는 단계와;
- 상기 차량 탑재 컴퓨팅 장치가,
a) 대응되는 상기 데이터 획득 모듈의 각각으로부터 각각의 상기 관리 객체에 관한 수치를 수신하고 저장하는 진단 정보 기반(diagnostic information base)을 형성하고;
b) 상기 진단 정보 기반 내에 포함되는 정보에 의거하여 이벤트 리포트(event report)를 조직하며;
c) 단순 네트워크 관리 프로토콜로부터 도출된 프로토콜에 따라 상기 이벤트 리포트를 프로토콜 데이터 유닛 내에 패키징하도록 설정하는 단계;
를 포함하여 이루어지는, 최종적인 전송에 필요한 요구 대역폭을 최소화하는 방향으로 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로의 최종적인 전송(transmission)에 대한 차량 동작 데이터를 수집하는 방법을 제공한다.
바람직하게는, 상기 동작 특성은 GPS 위치, 엔진 속도, 주행 속도, 주행 기록계(odometer) 또는 엔진 온도 또는 차량 배출물에 관한 OBD-II 파라미터 등을 포함하는 것이 좋다. OBD-II 파라미터 중 하나로 비점화 탐지(misfire detection)가 될 수 있으며, 한편 O2센서 등 다른 것 또한 적용될 수 있다.
일례에 있어서, 본 발명은,
a) 원격 모니터링 수신기와의 데이터 링크를 구축하고;
b) 상기 데이터 링크를 통하여 프로토콜 데이터 유닛을 전송하는
차량 탑재 컴퓨팅 장치를 활성화하는 단계를 더 포함하여 이루어진다.
수집, 패키징 및 전송 단계는 동시에 발생할 수도 있고, 상이한 시간에 발생할 수도 있다. 이 경우에, 컴퓨팅 장치는 규칙적인 또는 불규칙적인 간격으로 데이터를 수집하도록 활성화될 수도 있고, 향후의 전송을 위하여 장거리 여행(distance travelled)을 위한 일종의 데이터 형식(type)이나 즉시 전송(immediate transmission)을 위한 기타 데이터 형식, 가령 현재 GPS 위치 또는 초과된 규제상문턱값(exceeded regulatory threshold)을 축적시킬 수도 있다. 또는, 컴퓨팅 장치가 프로토콜 데이터 유닛을 유선 또는 기타 데이터 링크를 통하여 전송하도록 활성화되는 경우도 있을 수 있다.
바람직하게는, 본 방법은 상기 원격 모니터링 수신기가 GET 프로토콜 데이터 유닛을 송신하여 상기 차량 탑재 컴퓨팅 장치로부터의 관리되는 객체의 특정 세트(set)에 대한 현재 수치(current value)를 검색하도록 활성화하는 단계를 포함한다. 이 경우에, 상기 원격 모니터링 수신기는 상기 차량 탑재 컴퓨팅 장치에 의한 GET 프로토콜 데이터 유닛에 대한 응답(acknowledgement)을 기다리도록 활성화된다.
바람직하게는, 본 방법은 TRAP 프로토콜을 송신하여 차량 이벤트(vehicular event)를 보고하는 상기 차량 탑재 컴퓨팅 장치를 활성화하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 본 방법은 상기 차량 탑재 컴퓨팅 시스템이
a) 문턱값(threshold value) 또는 각 차량 이벤트에 대한 보고 간격(reporting interval)을 저장하고;
b) 문턱값이 대응하는 보고 간격에 도달하거나 이를 초과할 때에 각 TRAP 프로토콜 데이터 유닛을 송신하도록 활성화하는 단계를 포함한다.
이 경우에, 상기 TRAP 프로토콜 데이터 유닛은 GPS 위치 등의 차량 리포트(vehicle report)를 보고할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명은 예외적 차량 이벤트(exceptional vehicular event)를 보고하기 위한 상기 차량으로부터의 통지(INFORM) 프로토콜 데이터 유닛을 송신하는 단계를 포함한다. 이 경우에, 본 방법은 바람직하게는 상기 차량 탑재 컴퓨팅 장치가
a) 상기 진단 정보 기반(diagnostic information base) 내에 규제상 예외(regulatory exception), 관리상 예외(maintenance exception) 또는 동작상 예외(operational exception)를 포함하는 예외적 차량 이벤트에 대한 복수의 스펙(specification) 중 어느 하나를 저장하고,
b) 상기 특정된 이벤트 중 어느 것이 발생할 때에 상기 통지(INFORM) 프로토콜 데이터 유닛을 송신하도록 활성화하는 단계를 포함한다.
일례에 있어서, 상기 진단 정보 기반은 "이벤트" 그 자체가 아니라, 무엇이 이벤트의 발생을 구성하는지에 대한 스펙을 포함한다. 이벤트가 발생하면, 그 이벤트의 레코드(record)가 전송 큐(transmission queue) 내에 만들어지고, 승인 메시지(acknowledgement message)(이 경우에는 RESP 메시지)가 탑재 컴퓨팅 장치에 의하여 수신될 때까지 유지된다. 이에 따라, 본 방법은, 일례에서, 차량 이벤트의 레지스터 또는 기타 임시 저장 모듈 내의 저장을 위하여, 상기 진단 정보 기반 내에서 특정되는 상기 이벤트를 제공한다.
예를 들어, 관리 객체(managed object)는 엔진 온도(ENGINE TEMPERATURE)가 될 수 있고, 그 관리 객체를 위한 조건(condition)은 현재 수치가 측정되는 때에 기록을 위한 최대 문턱값(MAXIMUM THRESHOLD), 현재 수치(CURRENT VALUE) 및 시간 계수(TIME COUNT)가 될 수 있다.
진단 정보 기반의 예시가 다음 표에 나타나 있다.
[표 1]
관리 객체(MANAGED OBJECT) 수치 1(VALUE 1) 수치 2(VALUE 2) 수치 3(VALUE 3) 수치 4(VALUE 4)
TE:엔진온도(ENGINETEMPARATURE) 문턱값(THRESHOLD) 현재수치(CURRENT VALUE) 10분마다 측정(MEASURE EVERY 10 MINUTES)
TO2:O2 센서(O2 SENSOR) 문턱값(THRESHOLD) 현재수치(CURRENT VALUE) 30분마다 측정(MEASURE EVERY 30 MINUTES)
이벤트 기록 레지스터(event recording register)의 예시가 특정 시각 T=T1에서의 관리 객체에 관한 현재 수치를 나타내는 다음 표에 나타나 있다.
[표 2]
XT1
YT1
일례에서, INFORM 프로토콜 데이터 유닛은 규제상 문턱값 레벨(regulatory threshold level) 초과의 결과로서 전송된다.
바람직하게는, 본 방법은 차량 탑재 컴퓨팅 장치가 이전의 통지(INFORM) 프로토콜 데이터 유닛이 상기 원격 모니터링 수신기에 의하여 데이터베이스 내에 기록(log)되었다는 확인(confirmation)을 기다리도록 활성화시키는 단계를 포함한다. 이 경우에, 바람직하게는 본 방법은 또한 이전의 통지(INFORM) 프로토콜 데이터 유닛이 상기 원격 모니터링 수신기에 의하여 상기 데이터베이스 내에 기록되었다는 확인이 없는 경우에 상기 통지(INFORM) 프로토콜 데이터 유닛을 재전송하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 본 방법은 상기 원격 모니터링 수신기가 SET 프로토콜 데이터 유닛을 상기 차량 탑재 컴퓨팅 장치로 송신하여 하나 또는 그 이상의 상기 관리 객체를 설정하도록 활성화하는 단계를 포함한다.
무선 데이터 링크(wireless data link)는 IEEE 802.11 표준 하의 무선 주파수 대역(radio frequency band)이나 위성 RF 패킷 네트워크(satellite RF packet network) 또는 지상 RF 패킷 네트워크(terrestrial RF packet network) 등이 될 수 있다.
일례에 있어서, 상기 프로토콜 데이터 유닛은 "요청형"("request"-type)(GET, SET 또는 INFORM) 프로토콜 유닛이며, 상기 프로토콜 데이터 유닛은 상기 단순 네트워크 관리 프로토콜 프로토콜의 에러 상태(ERROR STATUS) 및 에러 인덱스(ERROR INDEX) 필드를 생략하고 있다.
일례에 있어서, 상기 프로토콜 데이터 유닛은 상기 단순 네트워크 관리 프로토콜 프로토콜의 각 가변 바인딩(variable binding)의 길이(LENGTH) 필드를 생략하고 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명은
- 차량과 원격 모니터링 수신기와의 사이에 데이터 링크를 구축하는 단계와;
- 상기 차량 내에 데이터 소스로부터 차량 동작 데이터를 수집하는 단계와;
- 상기 차량 동작 데이터를 단순 네트워크 관리 프로토콜로부터 도출된 프로토콜을 이용하여 데이터 패킷 내에 패키징하는 단계; 및
- 상기 프로토콜 데이터 유닛이 상기 원격 모니터링 수신기에 의한 요청에 응답하여 송신되고, 상기 요청 및 상기 요청 내의 단일 메시지 내에 캡슐화되고, 단편화되지 않은 단일 네트워크 패켓 내에 있는 요청된 수치를 포함하도록, 상기데이터 패킷을 상기 데이터 링크를 통하여 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 전송하는 방법을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은
- 차량 탑재 컴퓨팅 장치를 제공하는 단계와;
- 상기 차량의 관리 객체의 현재 수치를 각각 기록하는, 복수의 데이터 획득 모듈(data acquisition module)을 제공하는 단계와;
- 상기 차량 탑재 컴퓨팅 장치를 상기 데이터 획득 모듈의 각각에 인터페이스하는 단계와,
- 상기 차량 탑재 컴퓨팅 장치가
a) 상기 데이터 획득 모듈의 각각으로부터 상기 관리 객체의 수치를 수신하고 저장하기 위한 진단 정보 기반을 형성하고;
b) 상기 진단 정보 기반 내에 포함된 정보에 의거하여 이벤트 리포트를 조직하며;
c) 2바이트의 객체 ID(OBJECT IDENTIFIER) 필드, 1바이트의 수치 타입(VALUE TYPE) 필드 및 상기 수치 타입(VALUE TYPE) 필드에 따른 크기를 가지는 가변 바인딩 수치(VARIABLE BINDING value)를 각각 가지는, 가변 바인딩(VARIABLE BINDING) 필드를 가지는 프로토콜 데이터 유닛 페이로드를 구비하는 프로토콜 데이터 유닛에 상기 이벤트 리포트를 패키징하도록 설정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 후속 전송(later transmission)을 위한 요구 대역폭을 최소화하는 방향으로 원격 모니터링 수신기로의 후속 전송을 위하여 차량으로부터 차량 동작 데이터를 수집하는 방법을 제공한다.
일례에 있어서, 상기 프로토콜 데이터 유닛은 겟(GET) 수치, 세트(SET) 수치, 트랩(TRAP) 수치, 통지(INFORM) 수치 및 응답(RESPONSE) 수치를 포함하는 한 벌의 수치(value) 중 하나에 대응하는 수치와의 PDU 타입(PDU TYPE) 데이터 요소를 가지는 헤더(header)를 포함한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은
- 차량 내의 복수의 차량 동작 데이터 소스와 통신하는 차량 탑재 컴퓨팅 장치와;
- 상기 차량 탑재 컴퓨팅 장치 및 상기 원격 모니터링 수신기와의 무선 데이터 링크를 구축하는 무선 통신 장치를 구비하며,
- 상기 차량 탑재 컴퓨팅 장치는 상기 무선 데이터 링크를 통하여 상기 원격 모니터링 수신기측으로 전송하기 위하여 단순 네트워크 관리 프로토콜로부터 도출된 프로토콜을 이용하여 상기 차량 동작 데이터를 데이터 패킷 내에 패키징하도록 활성화되는 것을 특징으로 하는 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 전송하는 컴퓨터 구현 시스템을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은
- 상기 차량 내의 복수의 데이터 소스로부터 차량 동작 데이터를 수신하는 애플리케이션 모듈과;
- 복수의 차량 동작 파라미터에 대한 복수의 관리 객체 및 상기 관리 객체의각각에 대한 복수의 수치를 포함하는 진단 정보 기반을 저장하는 저장 모듈; 및
- 무선 데이터 링크를 통하여 상기 원격 모니터링 수신기측으로 단순 네트워크 관리 프로토콜로부터 도출된 프로토콜 하에서 프로토콜 데이터 유닛을 전송하는 통신 모듈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 수집하고 전송하기 위한 컴퓨터 판독 데이터 구조(computer-readable data structure)를 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은
- 차량 내의 복수의 데이터 소스로부터 차량 동작 데이터를 수신하는 단계와;
- 진단 정보 기반 내에, 복수의 차량 동작 파라미터의 각각에 대한 복수의 관리 객체를 저장하는 단계와;
- 상기 컴퓨터와 상기 원격 모니터링 수신기와의 사이에 무선 데이터 링크를 구축하는 단계; 및
- 무선 데이터 링크를 통하여 상기 원격 모니터링 수신기측으로 단순 네트워크 관리 프로토콜로부터 도출된 프로토콜 하에서 복수의 프로토콜 데이터 유닛을 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 수집하고 전송하기 위한 차량 탑재형 컴퓨터를 위한 복수의 컴퓨터 실행 단계를 포함하고 컴퓨터 판독 매체 내에 부호화되는 컴퓨터 프로그램 저작물을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 단순 네트워크 관리 프로토콜로부터 도출된 프로토콜에 따라, 차량 차량의 페이로드 인코딩이 미리 지정된 동작 데이터를 포함하는 패키지된 프로토콜 데이터 유닛을 포함하고, 반송파 매체(carrier medium) 상에서 전파되는 신호를 제공한다.
바람직하게는, 상기 페이로드는, 2바이트의 객체 ID(OBJECT IDENTIFIER) 필드와, 1바이트의 수치 타입(VALUE TYPE) 필드 및 상기 수치 타입(VALUE TYPE) 필드 데이터 유닛에 따른 크기를 가지는 가변 바인딩 수치(VARIABLE BINDING value)를 각각 가지는, 복수의 가변 바인딩(VARIABLE BINDING) 필드를 포함한다.
바람직하게는, 상기 페이로드는 GPS 위치 세그먼트(GPS position segment), GPS 방향 세그먼트(GPS heading segment), 차량 속도 세그먼트(vehicle speed segment) 또는 OBDII 차량 배출물 세그먼트(OBDII vehicle emissions segment)를 포함한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은
- 차량 내의 복수의 차량 동작 데이터 소스와 통신하는 차량 탑재 컴퓨팅 수단과;
- 상기 차량 탑재 컴퓨팅 수단과 상기 원격 모니터링 수신기와의 무선 데이터 링크를 구축하는 무선 통신 수단을 구비하고,
- 상기 차량 탑재 컴퓨팅 수단은 상기 무선 데이터 링크를 통하여 상기 원격 모니터링 수신기측으로 전송을 하기 위하여 단순 네트워크 관리 프로토콜로부터 도출된 프로토콜을 이용하여 데이터 패킷 내에 상기 차량 동작 데이터를 패키징하도록 활성화되는 것을 특징으로 하는, 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 전송하는 시스템을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은
- 차량과 원격 모니터링 수신기와의 데이터 링크를 구축하는 단계와;
- 상기 차량 내의 데이터 소스로부터 차량 동작 데이터를 수집하는 단계와;
- 단순 네트워크 관리 프로토콜로부터 도출된 프로토콜을 이용하여 데이터 패킷 내에 상기 차량 동작 데이터를 패키징하는 단계; 및
- 상기 데이터 링크를 통하여 상기 데이터 패킷을 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 전송하는 방법을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은
- 차량 내의 복수의 데이터 소스로부터 차량 동작 데이터를 수신하기 위한 애플리케이션 모듈과;
- 복수의 차량 동작 파라미터에 대한 복수의 관리 객체 및 상기 관리 객체의 각각에 대한 복수의 수치를 포함하는 진단 정보 기반을 저장하기 위한 저장 모듈; 및
- 무선 데이터 링크를 통하여 상기 원격 모니터링 수신기 측으로 단순 네트워크 관리 프로토콜로부터 도출된 프로토콜 하에서 프로토콜 데이터 유닛을 전송하기 위한 통신 모듈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 수집하고 전송하기 위한 컴퓨터 판독 데이터 구조를 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 복수의 차량 간에서 데이터를 교환하기 위한 통신 네트워크로서, 지정된 차량 내의 컴퓨팅 유닛은 상기 네트워크 내에서 상기 네트워크 내의 차량 중 선택된 하나와 데이터를 교환하기 위하여 이웃하는 차량을 식별하기 위하여 사용되는 아이덴티티 메시지를 배포하고, 대응 아이덴티티 메시지를 인접 영역 내의 다른 차량으로부터 수신할 수 있는 것을 특징으로 하는 복수의 차량 간에서 데이터를 교환하기 위한 통신 네트워크를 제공한다.
바람직하게는, 상기 컴퓨팅 유닛은 인접하는 차량의 목록을 업데이트할 수 있는 기능이 있다. 이 경우에, 상기 컴퓨팅 유닛은 영역 내로 들어오는 새로운 사동차로부터 아이덴티티 메시지가 수신될 때 새로운 인접 차량을 상기 목록에 추가할 수 있다. 또는, 상기 컴퓨팅 유닛은 미리 정해진 시간 경과 후에 주어진 인접 차량으로부터 아이덴티티가 수신되지 않으면 상기 주어진 인접 차량을 삭제할 수도 있다. 또는, 상기 컴퓨팅 유닛은 주어진 인접 차량으로부터 수신되는 아이덴티티 메시지가 없음으로써 상기 인접 차량이 인접 영역을 떠났음이 지시되면 인접 데이터베이스(neighbor database)로부터 주어진 인접 차량을 삭제할 수 있다.
바람직하게는, 통신 매체로서 고주파 채널화 RF 대역이 적용될 수 있으며, 상기 컴퓨팅 유닛의 각각은 IEEE 802.11 미디엄 액세스 콘트롤 프로토콜(IEEE 802.11 Medium Access Control(MAC) protocol)에 따라 상기 대역의 사용이 제어된다.
바람직하게는, 상기 컴퓨팅 유닛은 인터넷 주소지정(Internet addressable)할 수 있다.
바람직하게는, 상기 컴퓨팅 유닛은 IPv6 주소지정(IPv6 addressable)할 수 있다.
바람직하게는, 상기 컴퓨팅 유닛은 단순 네트워크 관리 프로토콜로부터 도출된 프로토콜을 이용하여 데이터를 교환할 수 있다.
바람직하게는, 상기 아이덴티티 메시지는 위도, 경도, 속도 및 방향 정보를 포함하는 GPS 정보 및 발신자(sender)의 IEEE 802.11 MAC 주소를 포함한다.
일례에 있어서, 모든 차량은 인접 영역(neighborhood)에 임의의 차량이 자기의 이웃 차량을 모두 인식하기에 충분한 탐색 기간(discovery period)에 걸쳐서 그 아이덴티티 메시지를 전파(broadcast)한다. 상기 탐색 기간의 길이 및 그 영역의 지리적 규모 모두가 인접 영역 내의 차량들의 평균 속도에 비례하여 조정될 수 있다.
바람직하게는, 적어도 일부 메시지의 전송을 위한 채널 선택은 GPS 방향(GPS heading)에 의거할 수 있다.
일례에 있어서, 상기 컴퓨팅 유닛의 각각은 단순 네트워크 관리 프로토콜 프로토콜 하에서 메시지를 송신 및 수신할 수 있는 송신기 및 수신기를 더 구비한다.
다른 측면에서, 본 발명은 이상과 같은 차량 차량을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 속도 세그먼트(speed segment), 방향 세그먼트(heading segment) 및 위치 세그먼트(position segment)를 구비하는 데이터 구조를 제공한다. 바람직하게는, 상기 방향 세그먼트는 경도 부분(longitude portion) 및 위도 부분(latitude portion)을 포함한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 속도 세그먼트, 방향 세그먼트 및 위치 세그먼트를 포함하는, 반송파 매체 상에서 전파되는 신호를 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 인접 영역 내의 다른 차량으로부터 메시지를 수신하여 이웃 목록(neighbourhood list)을 조직하고 상기 목록 내의 선택된 차량들과 데이터를 교환하기 위한 동작을 할 수 있는 컴퓨팅 유닛을 탑재한 차량을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 인접 영역 내의 다른 차량으로부터 메시지를 수신하는 단계 및 이웃 목록(neighbourhood list) 내의 선택된 차량과 데이터를 교환하기 위한 상기 이웃 목록을 조직하는 단계인 컴퓨터 실행 단계를 포함하는 컴퓨터 판독 매체를 구비하는, 프로그래머블 컴퓨터 시스템 탑재 자동차(programmable computer system on board a motor vehicle)를 위한 컴퓨터 프로그램 저작물을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 탑재된 범용 컴퓨터 및 이웃하는 적어도 하나의 다른 차량과 라디오로써 데이터링크를 구축할 수 있는 스프레드 스펙트럼 라디오를 구비하며, 상기 컴퓨터는 이웃 리스트를 조직하고 상기 데이터 링크를 통하여 수신되는 데이터로부터 적어도 하나의 차량 이벤트(vehicular event)를 식별할 수 있도록 인접 영역 내의 적어도 하나의 다른 차량으로부터 메시지를 기록할 수 있도록 하는 자동차(motor vehicle)를 제공한다.
또 다른 목적에 있어서, 본 발명은
일련의 프로토콜 수치 및 차량 탑재 컴퓨팅 장치와 원격 모니터링 수신기와의 사이의 데이터 교환에 대한 대응되는 일련의 요청과 응답을 인덱싱(indexing)하는 모듈과;
- 상기 차량의 복수의 동작 특성에 대한 일련의 관리 객체를 인덱싱하는 모듈; 및
- 상기 관리 객체의 각각에 대한 수치를 기록하는 모듈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 차량 탑재 컴퓨팅 장치 및 원격 모니터링 수신기로부터 차량 동작 데이터를 수집하고 전송하기 위한 컴퓨터 판독 데이터 구조를 제공한다.
바람직하게는, 상기 데이터 구조는 각각의 원격 모니터링 수신기에 관한 아이덴티티를 인덱싱하기 위한 모듈을 더 구비한다.
바람직하게는, 상기 데이터 구조는 또한 각각의 원격 모니터링 수신기에 관한 하나 또는 그 이상의 인증 레벨(authorization level)의 목록을 인덱싱하기 위한 모듈을 더 구비한다. 이러한 인증 레벨은 상기 수신기측으로 전송되는 상기 관리 객체 수치에 조건을 부과하도록 사용될 수 있다. 일부 수신기는 상기 관리 객체 수치의 전부에 관련될 수 있으며, 나머지는 단지 상기 관리 객체 수치의 일부에만 관련될 수 있으며, 또다른 요청 엔티티(requesting entity)(상기 목록에 없는 것들)는 어느 것에도 관련되지 않을 수 있다.
이하, 차량 진단 원격측정법에 피어 투 피어(peer-to-peer) 인터넷 기반 프로토콜 스택(stack)을 구현하는 시스템 및 방법이 설명된다. 이 스택은, 차량 내 장착시스템에 존재하며, 윈속(Winsock)과 같은 표준 통신 API를 이용하여 원격 PC 워크스테이션이 이들 시스템들과 상호 작용하도록 의도된다.
이 스택의 세션 및 프리젠테이션층은, 자동차 원격측정전송 프로토콜(Automotive Telemetry)(ATP)이라 불린다. 소프트웨어에 의한 메시지 포맷, 프로토콜 프로시저, 보안 수법 및 외부 인터페이스의 명확한 스펙을 필요로 하는 ATP는, 상이한 이동 및 고정 컴퓨팅 플랫폼상에서 OBD-Ⅲ(탑재된 진단법 Ⅲ. 법률로서 제안되고, 차량의 엔진 제어모듈(ECM's)로부터 배출 관련 진단정보를 이동통신망을 통하여 검색하는데에 도움이 되도록 요구하는 캘리포니아 대기자원 위원회(California Air Resource Board)(CARB)에 의해 선도되었다)를 실행하기 위해 상호운용방식(inter-operable fashion)으로 개발된다.
이하, 요구되고 있는 목적이 재검토된 후, 3-6(네트워크, 전송, 세션 및 프리젠테이션)계층(layer)의 보다 상세한 설명이 다루어진다. 세션(Session) 및 프리젠테이션(Presentation)계층은 단순 네트워크 관리 프로토콜(Simple Network Management Protocol)(SNMP)의 스펙으로부터 도출되는 것으로 도시되었다. 기본적인 전송 메커니즘은 대역폭 효율성을 위해 압축된 UDP 헤더(header)를 갖는 UDP/IP스택이다.
또한, 보안의 문제와, 데이터의 특정 소스가 특정 요청 엔티티(entity) ("클라이언트(client)")로 한정될 수 있도록 스택을 실행할 수 있는 능력도 아래에서 다루어진다. 안전 소켓 계층(Secure Socket Layer)(SSL) 프로토콜의 애플리케인션은, 탑재된 컴퓨터에 의해 외부 소스로부터 정보에 대한 요청의 인증을 예시하기 위해 검토된다.
프로토콜 스택은 도로상의 차량 사이에서 조작 가능한 데이터를 교환하는데 사용된다. 이것은, 어떤 주어진 차량을 둘러싸고 있는 "부근(neighborhood)" 내에서 규정된 "애드 혹(ad-hoc) 네트워크"의 개념에 의거한다. 애드 혹 네트워크는, 노변 기반시설(infrastructure)이 마련된다면, 동일한 RF 매체를 이용해서 인터넷에 대한 데이터 링크와 공존할 수 있다. 고속도로 안전성을 향상시키기 위한 이 기술의 잠재력이 동작 정보(operational information)의 차량 대 차량 교환의 다양한 예로서 예시된다.
또한, 지능형 차량 및 지능형 고속도로 시스템 양쪽에서 IEEE 802.11 준수 기술을 통합하는 방법이 기술된다. 아래에, 차량 또는 노변 기반시설의 일부로서 탑재된 시스템의 모든 구성 요소를 포함하는 지능형 교통 시스템(Intelligent Transportation System), 즉 ITS가 참조될 것이다.
지능형 차량기술의 현재 관심사의 상당수는 레이더(radar)에 의거한 충돌 회피에 향해져 있다. 한편, 지능형 고속도로 시스템 개발은 주로 차량과 도로 기반시설 사이의 단거리 통신의 이용에 기초를 두고 있다. 그러나, 정부의 기관 뿐만 아니라 자동차의 OEM 전문가도, 더욱 개척되어야 할 차량 대 차량 통신의 영역이 이루어져 있음을 인식하여 왔다.
IEEE 802.11 스펙은, 고속 무선 랜(Local Area Network)(LAN)에 대한 비교적 새로운 표준이다. 이는, 무면허 주파수대역으로서 2.4㎓ 범위가 사용 가능하게 되어 온, 확산 스펙트럼(spread spectrum)이라 명명된 RF 전송방법을 사용한다. 또한, 이 기술은 상업용 기치인 Wi-Fi(Wireless Fidelity) 하에서 식별된다. ITS 영역에서 응용 잠재력은 그 상업적 잠재력에 기초하고 있다. 지금은, 컴퓨터 장치의 이동성을 지원하는 네트워크 기반시설을 가능케 하는 상업적으로 사용할 수 있는 Wi-Fi 제품이 있다. 네트워크 인터페이스 카드(NIC)는, 랩탑(laptop) 및 노트북(notebook)을 포함하는 개인용 컴퓨터가 Wi-Fi를 이용할 수 있게 하고 있다. Wi-Fi의 유행이 일어나면, 보다 많은 무선장치(예를 들어, PDA, 휴대폰)가 판매시장에 등장하여, 현재 11Mbps에 도달해 있는 비트 전송율로 사용자가 무선 인터넷에 접속할 수 있는 액세스 포인트의 성장 기반시설을 촉진할 것으로 예상된다.
IEEE 802.11의 하나의 특징은, 애드 혹(ad-hoc) 네트워킹의 개념으로서, 이는 2개 이상의 장치가 고정된 액세스 포인트를 요구하는 일 없이 상호간 직접 통신이 가능하도록 한다. 바꾸어 말하면, 네트워크 기반시설이 이동장치 사이의 접속을 위한 필요 조건이 아니다. 그 결과, IEEE 802.11은, 차량 대 차량 및 차량 대 기반시설 통신을 독창적이고 예상치 못한 방식으로 지원할 수 있다. 이 기술적인 관점에서의 유연성과 상업적인 호소의 결합은, 지능형 교통 시스템에서 IEEE 802.11을 이용하는 본질적 근거이다.
본 명세서에서 설명된 방법은, 지능형 교통 시스템을 위한 애드 혹 네트워킹의 요건을 따르도록, 스펙의 변경 없이 IEEE 802.11 노드를 완벽히 준수하는 원리를 따른다.
자동차 원격측정전송 프로토콜과의 관계
여기서 기술한 방법으로는, 자동차 원격측정전송 프로토콜(ATP)이 2개 차량 사이에서 작동할 수 있는 플랫폼을 제공하고자 한다. ATP는, 이동통신[1]의 2개 종단점 사이에서 확정되는 양방향 클라이언트-서버 관계를 가능하게 하는 단순 네트워크 관리 프로토콜에서 도출된 세션 레벨 프로토콜이다. 차량 대 차량 통신의 맥락에서, ATP는 "클라이언트(client)" 차량이 승인(acknowledge)을 요구하는 특정 "서버(sever)" 차량으로 비동기 통지(asynchronous notification)를 전송하는 것을 허용한다. 이 요청-응답 메커니즘의 적용은 본 명세서에서 후술되는 응용례를 가진다.
프로토콜 스택(PROTOCOL STACK)
도 1은, OSI(Open System Interconnect) 참조 모델을 이용하여, OBD Ⅲ에 필요하게 되는 완전한 프로토콜 스택을 예시한다.
프로토콜 스택은, 다음 목적의 적어도 하나를 만족하도록 의도된다.
ㆍ무선 데이터 링크 투명도(Wireless data link transparency)
이것은 기술-독립성(technology-independence)의 요구를 말한다. OBD Ⅲ의 준수는 다양한 무선 데이터 링크 기술을 이용하여 이루어질 수 있어야 한다. 이동 장치는, 패킷 셀룰러, RF 패킷 네트워크, 무선 LAN(Wi-Fi), 위성 또는 이들의 임의의 조합을 이용할 수 있어야 한다.
ㆍ인터넷 접속성(Internet connectivity)(OEM 포탈 이상으로)
원격 IP 어드레스의 워크스테이션은, OBD 및 차량 내의 다른 사용 가능한 데이터와 인터페이스하는 차량 탑재장치와 직접 상호작용하는 것이 가능하다. 바꾸어 말하면, 차량과 어떤 원격 호스트 사이의 완전한 인터넷 접속은, 인증된 호스트에서 OEM 포탈을 통과하지 않는 어플리케이션을 구동 가능하게 하는 소망의 결과이다. 이것은, 차량 장치가 인터넷상에서 어떤 인증된 호스트와 피어 투 피어(peer-to-peer) 교환을 지원하는 표준 프로토콜 스펙에 따를 필요가 있는 것을 암시한다.(인증된 호스트의 개념과 관련하여 아래의 보안을 보시오).
ㆍ효율적인 대역폭 활용
모니터링에 대해 응답할 수 있는 고정된 사이트(site)와 이동 유닛 사이의 데이터 교환은, 쓸데없이 "장황하게(verbose)" 되지 않는다. 무선 애플리케이션 프로토콜(Wireless Application Protocol)(WAP) 개발에 어느 정도 책임이 있는, 사용자 인터페이스(UI)를 간소화하기 위해, 몇개의 "웹(Web)" 프리젠테이션 형태가 요구되고 있는 것으로 가정하는 무선 애플리케이션의 경향이 있다. WAP은, 웹의 UI 특징과 공기 링크(air link)를 통한 대역폭 효율성을 위한 요구 사이에서 몇가지 절충안을 제공하는 기술이다. 이들 고려 사항중 어느 것도, 원격측정전송 교통량이 무선 데이터의 다른 형태에 비해 그 의도가 전혀 상이하고, 아직까지 표준 기반방식과 다르게 지원되고 있는 것을 고려하지 않는다.
ㆍ표준화된 데이터 교환 메커니즘(Standardized data exchangemechanism)
프로토콜 스택의 고차원 레벨(세션 및 프리젠테이션)은, 분명한 이유로 말미암아 표준화되는 것이 필요하다. 이것은, 규칙을 마련하기로 결정하는 모든 사법권 내에서 OBD-Ⅲ를 준수하는 업무를 간소화한다.
ㆍ보안(Security)
보안의 필요성은 캘리포니아 대기자원 위원회에 의하여 강제된다. OBD-Ⅲ 개념의 행정상의 수용은 기술이 개인 사생활을 침해하는 상태의 형태가 되지 않을 것이라는 공중의 확신에 의존한다. 자동차 운전자와 차량 소유자는, 적어도 웹 기반 E-커머스(commerce)에서 현재 사용되고 있는 것만큼 정보의 공개에 대한 전자 제어가 효과적이라는 인식을 가져야 한다. 필요하다면, 현재 시스템은 기업 대 소비자 전자상거래(business-to-consumer E-commerce)에서 이루어지는 것과 매우 비슷한 방식으로, 세션층 위에서 공개 키 암호화를 실행할 수 있게 되는 것으로 예상된다. 이것은, 인터넷상에서 어떤 호스트와도 접속하고 있지만, 보안 메커니즘을 통해서 인증받은 호스트만이 차량으로부터 어떠한 "주의(attention)"를 수신하는 것을 보증한다.
네트워크 및 전송 계층 UDP/IP- ATP가 작용하는 상황을 이해하기 위해, 기본적인 전송 메커니즘을 고려할 필요가 있다. 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)은 "접속없는(connectionless)" 클라이언트-서버 통신을 위한 전송레벨 메커니즘이다. UDP는 인터넷을 통해서 동작할 수 있는 하나의 전송 프로토콜을 구성한다. "접속없는(connectionless)"의 개념은, 신뢰할 수 있는 종단 대 종단 통신(end-to-endcommunication)의 유지 보수를 위해 전용되는 오버헤드가 없음을 말한다. 이러한 의미에서, UDP는 TCP(Transport Control Protocol)와 구별된다. 보다 짧은 UDP헤더(8 바이트)가 이 차이를 반영한다.
인터넷의 기본 프로토콜 데이터 유닛(PDU)은 "데이터그램(datagram)"이라 불린다. 데이터그램 헤더는, 스택의 다음 레벨에서 프로토콜을 지시하는데 사용되는 필드(field)를 포함한다. UDP와 TCP에 대한 IANA(Internet Assigned Numbers Authority) f 값은 각각 17 및 6이다. 아래의 도형은, 데이터그램 헤더에서 "프로토콜(procotol)" 필드의 수치에 따라, 상이한 데이터그램의 페이로드가 UDP 및 TCP를 위해 어떻게 의도될 수 있는지를 나타낸다.
상술한 바와 같이, 표준 UDP 헤더는 길이가 8 바이트이고,
ㆍ 소스 포트(2 바이트)
ㆍ 목적지 포트(2 바이트)
ㆍ 페이로드 길이(2 바이트)
ㆍ 체크섬(2 바이트)
으로 이루어진다.
종래 UDP의 사용에 있어서, 소스 및 목적지 포트는 각각 송신자 및 수신자의 어드레스 스페이스 내에서 실행하는 프로세스와 결합된 IANA 승인번호이다. 현재 자동차 원격측정전송 애플리케이션을 위해 할당된 번호는 없다. 현행 시스템은 번호 0x0A(정수 10)를 이용하여 ATP 포트(이 번호는, 지금까지는 IANA에 의해 할당되어 있지 않다)를 지정한다.
UDP 헤더의 압축- 자동차 원격측정전송의 응용에 있어서, UDP 헤더의 오버헤드는 유연성 또는 신뢰성의 관점에서 프로토콜에 어떤 현저한 이점도 제공하지 않은채 무선 대역폭을 소비한다. 소스 및 목적지 포트 모두는, 동일한 번호를 사용하도록 강요될 수 있다. 페이로드 길이는, UDP 세그먼트가 캡슐화되는 기본 네트워크 패킷 또는 데이터 링크 프레임의 필드에서 도출될 수 있다. 최종적으로, 기본 데이터 링크 프로토콜은 어쨌든 데이터 스트림의 무결성 검사를 포함하므로(소스로부터 목적지에 이르는 어떠한 데이터 링크도 프로토콜에서 무결성 검사를 포함하지 않는다면, ATP의 데이터 무결성은 의문의문시될 수 있다. 그러나, 이와 같은 경우는 상상하기 힘들다), 체크섬은 여분(redundant)으로 간주될 수 있다.
하나의 실시예에서 무선 대역폭 소비를 최소화할 필요가 있다면, 일례에서, UDP 헤더는, 도 4에 예시된 이동통신 프로토콜 스택중 여기에서의 경우에 1바이트로 감소한다. 이 바이트(0x0A 또는 정수 10)에서의 수치는 소스 및 목적지 양쪽에서 ATP 포트를 식별한다.
세션 및 프리젠테이션 계층- ATP는 개념적으로 세션 계층에 존재한다. 이는, 이동 유닛으로부터 기지국으로, 또는 그 반대로의 모든 메시지에 대하여 항상 인지(acknowledgement)가 존재함을 보증하는 단순 네트워크 관리 프로토콜(SNMP)과 유사한, 요청/응답 메커니즘이다. 그것만으로는, 차량으로부터의 예외 보고(exception report)는, 베이스 시스템은 "지속하는 저장(persistent storage)" 데이터베이스에 기록된 것이 확인될 때까지, 이동 컴퓨팅 플랫폼에 의해 폐기될 수 없다.
ATP 설계 원리는, 통신 장치의 원격진단 및 구성을 가능하게 하는 단순 네트워크 관리 프로토콜(SNMP)에 기초를 두고 있고, 실제로 인터넷 기반시설의 구성 요소가 준수하여야 하는 사실상의 표준이다. 통신 장치의 원격진단과 이동 차량의 원격진단과의 사이에는 비교가 이루어질 수 있다. 이것을 도 5의 (a) 및 (b)에서 도식적으로 나타낸다.
SNMP에서 "관리 엔티티(managed entity)"는, 대표적으로 브릿지 또는 라우터와 같은 통신 스위칭 장치이다. 이 관리 엔티티는, 요청된 정보를 검색하고, 통신 프로토콜 스택에 대한 인터페이스를 통해서 원격 "매니저(manager)"와 상호 작용할 책임이 있는 소프트웨어 모듈인, "에이전트(agent)"를 실행한다. 도 5의 (a)는, 이 스택의 최상위 레벨이 본래 세션 및 프리젠테이션 계층의 조합인 SNMP인 것을 나타낸다. 원격 매니저가 요청할 정보는 관리 정보 기반(Management Information Base)(MIB)에 존재하는데, 이 관리 정보 기반은, 외부 세계에 대한 하드웨어 인터페이스를 제어하는 장치 드라이버에 의해 수집된 사용 가능한 데이터의 로컬 창고이다. 예를 들어, 이더넷 어댑터를 갖는 라우터는, 이더넷(Ethernet) 인터페이스를 통과하는 인바운드(inbound) 및 아웃바운드(outbound) 프레임의 개수를 보고하는 통계 자료를 유지한다. 이 정보는 MIB에 저장되고, 요청된 원격 매니저를 대신하여 에이전트에 의해 검색된다.
도 5의 (b) 아래에 도시된, ATP의 경우, SNMP 매니저와 동등한 엔티티는 "모니터(Monitor)"라 불리고, 관리 엔티티는 다양한 데이터 획득 모듈(이와 같은 장치의 현재 버젼은 통합 탑재 진단서버(Universal On-Board Diagnostic Sever)(U-OBD)라 불린다)과 인터페이스를 이루는 차량 탑재 컴퓨팅 장치이다. 이것은 로컬 데이터 창고인 진단 정보 기반(Diagnostic Information Base)(DIB)이라 불린다. DIB에 저장된 정보는, ECU 진단포트, 아날로그 및 디지털 센서, GPS 수신기 등과 같은 다양한 소스에서 생긴다. 도면에 도시된 3개의 예는 다음과 같다:
ㆍSAE J-1979(OBD-Ⅱ에 요구되는 진단 시험모드)
ㆍGPS 수신기
ㆍ직접 아날로그 및 디지털 입력 채널
이것은 결코 데이터의 가능한 소스의 완전한 목록은 아니다. 다른 예는 다음과 같다:
ㆍSAE J-2090(법률에 권고된 추가)
ㆍSAE J-2178(정상적인 차량 동작)
ㆍSAE J-1708(무거운 트럭 및 버스)
ㆍSAE J-1939(J-1708의 후속판)
SNMP 및 ATP 메시지 포맷- SNMP 메시지는 헤더(이것은 SNMP의 초기 버젼의 메시지 헤더 포맷을 기술한다. SNMPv3는 더 복잡한 포맷이다. 이것은, ATP를 위해 보안 구조가 지정될 때, 참조 포인트로서 유용하다) 및 프로토콜 데이터 유닛(Protocol Data Unit)(PDU)으로 구성된다. 헤더는 두 가지 필드, 즉 버전 정보 및 커뮤니티 명칭 필드를 포함한다.
ㆍ버전 정보(Version Number)
이것은 메시지의 생성자에 의해 사용되고 았는 SNMP의 버전을 지정한다.
ㆍ커뮤니티 명칭(Community Name)
이것은 근본적인 인증방법으로 취급한다. 커뮤니티에 소속하는 매니저는 동일한 관리 도메인내에 존재하는 것으로 언급되고 있다. 관리 에이전트가 매니저로부터 인식되지 않는 커뮤니티 명칭을 포함하는 매니저로부터 SNMP 메시지를 수신하면, SNMP 조작에 관여하지 않는다.
현재의 시스템에서는, 무선 대역폭의 소비를 저감하기 위해, 잠재적으로 여분인 필드를 제거하는 것이 바람직하다. 이것은, 도시되는 바와 같이, 프리젠테이션 레벨(즉, ATP의 상위 계층)에서 더 강력한 형태의 인증이 요구되기 때문에, 커뮤니티 명칭의 문제이다. ATP가 실험 단계 이상으로 전개되면, 버전 숫자만이 필요하게 된다.
SNMP 프로토콜 기능- SNMP 메시지의 나머지는 프로토콜 데이터 유닛(PDU)이다. SNMP 스펙에서 규정된 4개의 기본 타입의 요청 PDU, 즉 겟(Get), 세트(Set), 트랩(Trap) 및 통지(Inform) PDU가 있다[1]([1]에 관한 서류는 SNMP의 초기 버젼을 위한 최근의 RFC(Request for Comment)이다. 또한, SNMP를 위한 스펙의 전체 보충사항은, SNMP의 기능성을 확장한 SNMPv2를 위한 RFC's의 세트(set) 및 보안 특징을 제공하는 SNMPv3를 위한 RFC's의 세트도 포함한다. "SNMP 스펙"라는 용어는 이 서류에서 인터넷 엔지니어링 태스크 포스(IETF)에 의해 공표된 RFC's에 제공된 스펙의 전체 보충사항으로 언급된다.).
ㆍ겟(Get)
매니저는 겟(Get) PDU를 사용하여 에이전트의 MIB로부터 아이템을 검색한다.
ㆍ세트(Set)
세트(Set) PDU는 매니저에 의해 사용되어 에이전트의 MIB에 값을 설정한다.
ㆍ트랩(Trap)
에이전트는 트랩(Trap) PDU를 사용하여 비동기 통지(asynchronous notification) 또는 "경보(alert)"를 매니저에게 전송한다. 매니저는 이들 통지를 인식하지 않는다.
ㆍ통지(Inform)
통지(Inform) PDU는 트랩 PDU와 비슷하다. 어떤 SNMP 엔티티(다른 매니저와 통신하는 에이전트 또는 매니저)라도 통지 PDU를 사용하여 비동기 통지를 전송할 수 있다. 트랩 PDU와 반대로, 수신 매니저는 통지 PDU를 인식한다.
프로토콜 데이터 유닛 포맷- 이들 4개의 PDU 카테고리(이전에 기술된 요청 PDU의 타입은, 몇개의 서브타입이 SNMP의 최신 버젼에 의해 규정된 카테고리이다)는 ATP에 매우 적합하다. 이를 사용하기 전에, 자동차 원격진단의 상황이 검사되고, SNMP PDU's를 위한 실제 포맷 스펙이 요약될 것이다. 도 6은 겟(Get), 세트(Set) 및 응답(Response) PDU's를 위한 포맷, 즉 PDU 타입 및 요청 ID를 나타낸다.
ㆍPDU 타입(PDU Type)
이것은 PDU 타입을 지정한다. 이것은 이전에 기술된 4개의 요청 PDU 타입중 하나이거나 또는 응답이다.
ㆍ요청 ID(Request ID)
이것은 본질적으로 PDU를 위한 일련의 숫자이다. 요청 PDU의 수신기는 송신자가 미리 송신한 요청에 응답을 정합할 수 있도록 응답 PDU에서 이것을 이용한다. 또한, 수신기가 복제 메시지를 필터링 할 수 있는 것을 보증한다. 이것은, 일시적인 조건이 송신자에게 재시도를 일으키는 자주 "도달할 수 없는(unreachable)" 이동 노드를 나타내는, 이동 무선 네트워킹 환경에서 특히 중요한다. 이러한 종류의 시나리오에서는, 복제 메시지가 목적지에 도착할 확률이 매우 높다.
이것은 도 7에 도시되었다. 데이터그램에서 캡슐화된 요청 PDU는, 이동 네트워크의 게이트웨이를 통해서 이동 에이전트로 보내진다. 이때, 이동 네트워크 패킷에 넣어진 후 가장 근접한 RF 기지국에서의 무선 링크를 통해서 이동 에이전트로 보내진다. 이동 에이전트가 패킷을 포함하는 공기링크 프레임을 수신하지만, RF 기지국은 응답으로 송신된 인식을 "청취(hear)"하지 못한다.
필수 타임아웃 기간의 경과 후, RF 기지국은 이동 에이전트가 "도착할 수 없는(unreachable)" 것을 이동 네트워크 게이트웨이로 보고한다. 이 보고가 송신자(ATP 모니터)에게 전해지는 경우, 메시지는 재송신된다.
ㆍ에러 상태
이 필드는 응답 PDU에서만 사용된다. 이것은 에러의 갯수 및 에러 타입중 하나를 지시한다.
ㆍ에러 색인
이 필드는 응답 PDU에서만 사용된다. 이것은 에러를 PDU의 나머지에서 캡슐에 넣어진 "변수 바인딩(variable binding)"중 하나와 연결지어 생각한다.
ㆍ변수 바인딩(variable binding)
이것은 SNMP PDU의 데이터 필드이다. 각 변수 바인딩은, (현재값이 무시되는, Get 요청 PDU의 예외를 가지며) MIB의 부분으로 그 현재 값을 가지는 관리되는 객체의 특정 인스턴스의 결합이다. 객체 ID(OID) 필드는 객체 인스턴스를 식별한다. 상기 변수의 값은 (type, length, value) 3부분으로 이루어진 TLV에 따라 인코딩되고, type은 데이터 타입을 특정하고, length는 바이트 수로서 그 값은 서브시퀀트 열을 나타내고, value는 length 바이트 내에 그 값을 포함한다. 이 인코딩 구조는 추상구문 표기법(Abstract Syntax Notation)(ASN. 1)의 기본 인코딩 규칙(Basic Encoding Rules)(BER)에서 정해진 관례에 따른다.
ASN.1은 OSI 모델의 표시 및 응용 계층(presentation and application layer )에서 데이터 교환 프로토콜을 정의하는데 종종 사용되는 ISO-규정 언어이다. 애브스트랙트 품질(abstract quality)은 ASN.1이 다른 컴퓨팅 플랫폼에서 마주칠 수 있는 다른 데이터 표현 기술과 독립적이도록 할 수 있다. 물론, 데이터 구조를 표현하기 위한 구문이 보다 추상적일수록, 이러한 구조들이 통신 네트워크 상의 데이터 열에서 직렬화될 때, 보다 많은 오버헤드가 요구된다. 이러한 이유로, SNMP는 인코딩 구조와 관련된 오버헤드를 제한하기 위하여 ASN.1의 서브셋(특히 BER의 서브셋)만을 사용하므로, 인터넷상의 대역폭을 보존한다.[2],[3]
ATP에서, (ATP의 이동 환경에서 훨씬 중요한) 대역폭을 보존하는 목적과 함께, 또 다른 제한이, 가변 길이 스트링을 제외한 길이 필드(length field)를 제거함으로써 인코딩 구조에 부과될 수 있다. 이것은 상술한 SNMP PDU 포맷의 표현에서 가변 바인딩(variable binding)의 상세한 포맷에서 나타난다. 오직 타입 필드(type field)만이 사용된다. 수신기는 상기 수신된 타입으로부터 수치 필드(value field)의 길이를 추론해야 한다.
일례로, 이 동일한 포맷이 ATP PDU를 위한 모델로서 채용되었다. 그러나, 무선환경에서의 대역폭을 불필요하게 사용하는 것을 제한하기 위해, 다음의 예외를 둔다:
1. 에러 상태(Error Status) 및 에러 인덱스(Error Index) 필드가 요청 PDU에 존재하지 않는다.
2. 가변 바인딩을 위한 수치 필드가 Get PDU에 존재하지 않는다.
3. 가변 바인딩내의 OID 및 수치 필드(캐릭터 스트링은 제외)를 포함하여, PDU내의 모든 필드의 길이들은 암시적인데, 즉, ASN.1에 의해 지정되는 데이터 스트림내에 명시적으로 인코딩되지 않는다. 모든 헤더 필드(header field)의 길이는 1 바이트로 한정된다. OID 필드의 길이는 2 바이트이며, 가변 길이 수치의 길이는 수치 타입(value type)에 의존하는데, 이것은 1 바이트로 인코딩된다.
SNMP PDU를 구비한 ATP 프로토콜 동작- 이미 상술한 바와 같이, 앞절에서 설명한 바와 같이 수정된 SNMP PDU는, ATP의 프로토콜 요청에 적용될 수 있다. ATP 모니터가 특정한 관리되는 객체 셋트를에 대한 현재 수치를 차량으로부터 검색하고자 할 때, Get PDU가 필요하다. 도 8에 일례가 나타나 있다. 차량 소유자는 고정위치 워크스테이션(fixed-location workstation)으로부터, 차량의 GPS 위치, 엔진 속도, 도로 속도, 엔진 온도를 얻을 수 있다. 이러한 모든 데이터 및 요청된수치를 가지고 있는 그 차량으로부터의 응답은, 단일 ATP 메시지 및 비분리 네트워크 패킷내에 포함될 수 있다.
Trap PDU는 승인이 요구되지 않는 차량으로부터 이벤트 리포트를 송신하기 위해 사용될 수 있다. 전형적인 실시예로서 순환적인 GPS 위치 리포트가 있다. 온보드 디바이스(에이전트 소프트에어 아키텍쳐를 위한 SNMP 특성은 이것을 노티피케이션 오리지네이터 애플리케이션(Notification Originator Application)라고 명명한다. 관리자 주체내의 피어 소프트웨어는 노티피케이션 리시버 애플리케이션 (Notification Receiver Application)이라고 명명한다) 애플리케이션 소프트웨어는, GPS "관리 객체"를 위한 데이터 구조 내부에 특정된 인터벌에 특정된 간격에서의 GPS 위치를 구비한 Trap PDU를 생성할 수 있다. 이 리포트의 목적은, 실시간으로 차량을 추적하는 것이다. 따라서, 송신기가 즉각적으로 실효되는 GPS 위치를 재송신할 이유를 가지고 있지 않기 때문에, 모니터로부터의 승인은 불필요하다.
승인을 요구하는, Inform PDU는 차량으로부터 동기 이벤트 리포트를 송신하기 위하여 ATP에서 더 일반적으로 이용되는 메커니즘이다. 이들 이벤트는 다음 사항에 따른다:
● 규제상 예외(regulatory exceptions)(예컨대, 간섭을 요구하는 발산에 관계된 이벤트들)
● 유지상 예외(maintenance exceptions)(예컨대, 즉각적인 조사/확인/교정을 요구하는 흠결 조건)
● 동작상의 예외사항들(예컨대, 비인가된 방식으로 차량을 사용하는 것)
이 PDU에 승인이 요구되므로, 온-보드 모니터링 에이전트는 이벤트 리포트가 데이터베이스에 로그인되었는지 여부를 결정하는 수단을 가진다(승인 PDU가 에이전트로 응답되기 전에 이들 리포트들이 데이터베이스에 수용되는지를 확인하는 것은 노티피케이션 리시버 애플리케이션의 책임이다).
Set PDU는 온-보드 디바이스의 동작 파라미터를 원격으로 바꾸기 위하여 사용된다. 예를 들어, 이것은 (Trap PDU의 애플리케이션을 추적하기 위하여) 정규적인 예외사항이 발생하는 문턱값(threshold) 레벨이거나 또는 자발적인 GPS 위치 리포트의 간격일 수 있다.
MIB 계층구조(hierarchy) 및 DIB 도출-
SNMP가 액세스를 제공하는 MIB는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 조직된 분류체계인 관리 객체의 집합체이다. 관리 객체(MIB 객체, 객체, 또는 단순히 MIB라고 호칭하는 용어를 관리 객체라고 대신하여 호칭한다)는 관리되는 디바이스의 여러가지 특성 중의 하나이다.
관리 객체는 반드시 가변적인 하나 이상의 객체 인스턴스로 구성된다.
도 9는 트리형의 MIB 계층구조를 나타내며, 그 레벨들은 상이한 조직에 의해 지정된다. 객체 ID(OID)는 이 계층구조에서 관리 객체를 독자적으로 식별한다. 상위-레벨 OID들은 상이한 표준 조직들에 속하는 반면에, 하위-레벨 OID들은 연관된 조직이 할당되어 있다. 객체 ID(OID)는 여러 노드(node)들의 시켄스로 이루어져 있으며, 여러 노드를 통하여 트리의 뿌리부분으로부터 관리 객체에 도달할 수 있다. 예를 들어,
1 3 6 1 2
와 같은 열(sequence)은 MIB-2 객체를 나타내며, 이것은 TCP/IP 프로토콜 스택의 특성과 일치하는 주체에 대한 MIB이다. 그 객체의 전체 명칭은 iso.identified-organization.dod.internet.mgmt.mib-2 이다.
이 MIB가 여러 네트워크와 연결된 인터페이스를 구비한 원격 라우터상에서 유지된다고 가정한다. 이들 이터페이스들을 나타내는 객체들은, 엔트리가 네트워크 인터페이스들과 관련된 변수들의 집합체인 각 테이블내에 유지된다. 예를 들어, SNMP 관리자가 제1 네트워크 인터페이스상에서 수신한 옥테트의 수를 (마지막 개시 이하에서) 회신받고자 한다고 가정한다. 이 객체를 식별하는 객체 ID(OID)는:
1 3 6 1 2 1 2 1 10
이며, 객체의 명칭은 iso.identified-organization.dod.internet.mgmt. mib-2.interfaces.iftable.ifentry-1.ifoctets이다.
분석 정보 베이스(DIB;Diagnostic Information Base)의 계층구조에 대해서도 마찬가지의 배열이 고려된다. 여기서 발생하는 의문사항은, DIB 서브-트리가 인터넷 노드로부터 갈라져 나오는지 또는 SAE 서브-트리가 식별된 기관으로부터 갈라져 나오는지 여부이다. 이 두가지 옵션은 도 10에 개시된 것과 같이 나타날 것임이 명백하다. 이 실시예는 새로운 서브-트리의 뿌리가 DIB 노드가 되도록 한다. 더욱이, ATP는 인터넷 프로토콜 집합체내의 SNMP와 동일한 레벨에서 동작하는 (제안된) 프로토콜이므로, DIB가 인터넷 노드에서 시작하는 서브트리와 함께 존재해야함은 명백하다.
인터넷 노드의 복제없이, DIB가 SAE 노드에 뿌리를 가진 서브-트리내에 어떻게 존재할 수 있는지는 명백하지 않다. 이것은 계층구조에서 모든 노드가 독자적으로 식별될 수 있어야 한다는 규정에 위반된다. 따라서, 새로운 서브-트리가 ATP 노드에서 시작한다는 것은 더욱 논리적인 것으로 보일 것이다.
앞에서 언급한 바와 같이, ATP PDU의 가변 바인딩 내의 객체 ID(OID)는 2바이트의 고정된 길이로 인코딩된다. 이것은 그 객체의 전체 상위 계층구조가 그 객체 ID가 참조하는 것에 포함되지 않음을 의미한다.
1 3 6 1 2 8 라는 접두사가
객체 명칭 iso.identified-organzation.dod.internet.mgmt.dib에 해당하면, 이것은 각 객체 ID(OID)의 암시적인 부분이다. DIB 노드의 아래 부분만이 네트워크상에서 직렬화되고 송신된다.
사용자 구성- 프로토콜 스택의 최상위 레벨에서, 내부 차량 데이터의 소스가 어느 원격 "클라이언트"로 액세스 할 수 있는가를 설치자(또는 궁극적으로는 운전자)가 특정하도록 하는 사용자 인터페이스의 유형이 있을 수 있다. 다음 절에서는, 원격 클라이언트의 정체가 어떻게 완전히 인증되고 클라이언트와 (차량의) 서버사이의 순차적인 데이터 교환이 도청자에 대하여 어떻게 보호될 수 있는가를 설명하겠다.
보안- ATP를 구비하여, 에이전트는 모니터의 요청과 주체의 본성에 근거하여, 모니터로부터의 요청을 수용(accept) 또는 거절(reject)할 수 있는 권한을 가진다. 예를 들어, 현재의 GPS 위치를 리포트하기 위한 원격 모니터로부터의 요청이, 그 차량의 소유자에 의해 제어되지 않는 위치로부터 기원한다면, 개인 사생활 침해로 간주될 수 있다. 마찬가지로, OBD 정보(SAE J-1979)에 대한 요청은, 사용자 구성(User Configuration)에 따라 인가되는 모니터(들)로부터 기원하지 않으면, 거절될 수 있다.
이러한 요구사항을 충족시키기 위해서는, 이동 에이전트와 모니터와의 사이의 통신링크는 요청 주체; 즉, 모니터의 프라이버시와 인증을 모두 제공해야 한다. 이것을 위한 이상적인 프레임워크는 보안 소켓 계층(SSL;Secure Socket Layer) 프로토콜이다. SSL은 넷스케이프(Netscape)에 의해 개발되었으며, 인터넷 및 웹에 기초한 전자상거래(명세서 [4]를 참조할 것)상의 클라이언트와 서버 사이의 상호-동작성 보안을 위한 사실상의 표준으로 되었다. SSL은 매우 강건한 다른 공개-키 암호화 방법의 어느 하나에 의해 인증할 수 있는 헨드셰이킹 프로토콜을 정의한다.
일반적으로, SSL은 TCP/IP의 상부에서 동작하며, 이것은 웹 트래픽에 대한 기초적인 전송 메커니즘을 구성한다. 그러나, 원격측정전송 애플리케이션의 특성때문에, ATP는 UDP/IP 스택을 사용한다. 따라서, SSL 레코드 계층의 하부 에지가 UDP 전송 메커니즘에 대한 인터페이스에 채용되어야 한다.
도 11은 ATP층과 프레젠테이션층 사이에 도입되는 SSL의 보안 메커니즘을 나타내며, 여기서 프로토콜 데이터 유닛(PDU)은 특정 데이터 소스의 개별적 요청으로 분석된다. 보안 계층은 비인가된 침입자에 대한 효과적인 "방화벽"으로서 동작한다. 보안 계층은 원격 모니터를 인증하고, 세션에 걸쳐 교환되는 후속 PDU의 콘텐츠에 대한 프라이버시를 유지한다. SSL 핸드셰이킹 프로토콜과 프리젠테이션 계층 사이의 인터페이스는, 인증되는 모니터 요청 정보의 식별을 구비한 수신되는 PDU의 공표를 SSL이 진행할 수 있는 메커니즘을 제공해야 한다.
이 메커니즘은, 후속 데이터 교환과 마찬가지로, 도 11의 연쇄에 의해 나타난다.
이 연쇄의 개별적 단계는 다음과 같이 설명된다:
1. 모니터의 프리젠테이션 계층은 이동 에이전트에게 요청하기 원한다는 것을 그 보안 계층에게 알린다.
이제, 클라이언트(모니터)와 서버(이동 에이전트)간에 SSL 핸드셰이킹이 발생해야 한다.
2. SSL 핸드셰이크 계층은, 요구되는 핸드셰이크 메시지를 포함하도록 SSL 레코드 계층에게 요청한다.
3. SSL 레코드 계층은 비대칭적으로 암호화된 메시지(공개키 암호)를 다른 측에게 송신한다.
4. SSL 레코드 계층은 해독된 메시지를 SSL 핸드셰이크 계층에게 전달한다.
단계 2-4는 클라이언트의 인증이 달성될 때까지 양 방향으로 반복된다.
5. 모니터가 인증되면, SSL은 그 정체를 프리젠테이션 계층으로 보고하여, 정보에 대한 후속 요청이 사용자 구성(User Configuration)에 따라 승낙 또는 거절될 수 있도록 한다.
6. 모니터측의 보안 계층은, 인증이 확인되었다는 것을 프리젠테이션 계층에게 보고한다.
7. 모니터의 프리젠테이션 계층은 세션 프라이버시 암호화를 위해 보안 계층에게 PDU를 보낸다. 암호화는, SSL 핸드셰이킹 중에 파티들 사이에서 교환되는 대칭적 원-타임 키로 수행된다(이것은 교환의 프라이버시를 확실케 한다).
8. 암호화된 PDU는 이동 에이전트로 "송신"된다. 달리 말하면, 모니터의 프로토콜 스택의 세션층을 걸쳐 아래로 통과된다.
9. 암호화된 PDU가 이동 에이전트의 SSL 레코드 층에 도달할 때, 해독된 후에 프리젠테이션 계층으로 핸드-오프된다.
10. 프리젠테이션 계층으로부터의 응답은 SSL 레코드 계층으로 보내진다. 이 응답은 다음과 같을 수 있다:
● 모니터에 의해 요청된 데이터
● 모니터에 의해 보내진 명령이 실행되었다는 확인, 또는
● 모니터가 요청 또는 명령을 위해 요구되는 권한을 가지고 있지 않음에 기인하여, 명령 또는 데이터에 대한 요청중 어느 것에 대한 거절.
11. SSL 레코드 계층은 대칭적 세션키로 응답을 암호화하고 (즉, 이동 에이전트의 세션층으로 시작하는 프로토콜 스택을 통하여) 모니터에게 반송한다.
12. 모니터의 SSL 레코드 계층은 PDU를 해독하고, 그것을 프리젠테이션 계층에게 핸드 오프한다.
이 순서의 전부 또는 일부는 반대 방향으로 수행될 수 있음에 유의해야 한다. 모니터는 배출물 제어 규제기관을 나타내며, 이동 에이전트는 이 모니터로부터 매년 요청을 받아 모든 비-승낙 이벤트를 보고해야 한다고 가정한다. 이동 에이전트는 프리젠테이션 계층에서 긍정적 승인, 즉 그 요청의 승락으로서 응답할 수 있다. 그 후의 365-일 기간의 나머지에 대해서는, 모든 예외적 조건으로 인하여, 이동 에이전트는 이들 조건을 보고하는 통신을 개시하게 된다. 따라서, 그 요청은 이동 에이전트로부터 전파하는 한편, 모니터로부터의 응답은 예외 보고가 감지되었으며, 지속적인 저장으로 로그되었음을 의미할 것이다. (U-OBD는, 모니터로부터 승인이 수신될 때까지 이들 예외 리포트를 플레시 메모리내에 유지하도록 구성될 수 있다. 이것은 차량이 적용범위내에 있지 않을 때 발생하는 예외가 "망각"되지 않도록 확인한다.
차량 대 차량 원격측정전송(VEHICLE-TO-VEHICLE TELEMETRY)- 무선 랜을 구비한 애드 혹 네트워킹(Ad Hoc Networking with Wireless LAN's) - OBD-III는 이동 서버와 고정-위치 클라이언트로 구성된 원격측정의 일례이다. 두개의 이동 차량간의 클라이언트-서버 관계의 경우가 구성된다. 두개의 차량간의 데이터 링크는, 무선랜을 위한 IEEE 802.11 스펙의 애드 혹 네트워킹 능력을 사용하여 이룰 수 있다. 무선랜 내의 애드 혹 네트워크(Ad Hoc Network)는 액세스 포인트(access point)라고 호칭되는, 중앙 조정노드(central coordinating node) 없이 생성된다. 도 12는 애드 혹 무선랜과 액세스 포인트를 구비한 것간의 차이점을 나타낸다.
상이한 스프레드 스펙트럼 채널을 사용함으로써, 두 유형의 네트워크가 동일한 하드웨어 플렛폼상에서 공존할 수 있다. 액세스 포인트는 차량에게 광역망(즉, 인터넷)으로의 연결을 제공하지만, 애드 혹 네트워크에 대해서는 그러한 것이 요구되지 않는다. 애드 혹 네트워크는 차량들로 하여금 그 네이버들(neighbours)과의 논리적 연결을 이룰 수 있게 해주면, 이것은 차량들간의 중요한 동작 정보를 교환하는데 사용될 수 있다.
애드 혹 네트워크는 각 차량이 그 "네이버후드(neighbourhood)"에게 실시간 이미지를 유지할 수 있게 해주는 구조를 이용하여 생성될 수 있다. 이 네이버후드는 전방 및 후방의 5백 야드 이내의 차량을 포함할 수 있다. 각 차량 내부에 유지되는 이미지는 주위 조건내의 변화에 대해 동적으로 바뀐다.
ATP 프로토콜 스택은 원격 분석 클라이언트와의 교류에 사용되는 바와 같이, 거의 동일한 방식으로 차량간의 메시지 전달에 사용될 수 있다. 이 경우에 보안 제한이 적용될 수 없다는 것이 차이점인데, 이는 모든 차량이 필수적으로 자유로이 정보를 교환해야 하기 때문이다. 이것이 도 13에 개시되어 있다.
애플리케이션: 안전과 혼잡 관리- 차량간 통신은 지능형 교통 시스템(ITS)에 대한 "플래투닝(platooning)"의 맥락으로 실험적 근거로 이용되어 왔다. 플래투닝(platooning)은, 이하에서, 도로상에서 "클러스터 지능(cluster intelligence)"으로 호칭되는 간단한 일례이다. 클러스터(cluster)는 한 네이버후드 내의 차량의 집합이다. 네이버후드 차량은 그 주위의 유동망 위치구조를 구성하므로, 관련된 클러스터의 회원은 동적이다.
한 클러스터 내의 정보의 교환(또는 방송)은, 도로 안전 및 혼잡을 줄이기 위한 교통 관리의 양자의 견지에서, 수치(value)를 가지고 있다. 어떤 관점에서, 이들 영역간에는 인위적인 차이점이 있다. 교통 관리를 잘 하면 안전이 양호하게될 수 있고, 그 반대도 그러하다. 다음의 애플리케이션 영역의 설명은 이들 두가지 목적을 구별하지 않는다.
여분(Redundancy)- 순항 제어(cruise control)나 콕피트(cockpit) 전자 정보 시스템과 같은 차량 탑재 시스템은, 전방 충돌 방지 레이더 및 애드 혹 네트워킹을 구비한 ATP에 의해 용이하게 되는 차량간 정보 교환을 포함한, 다양한 입력을 유익하게 취할 수 있다.
따라서, 애드 혹 네트워킹은 보충적인 입력/서비스 세트를 제어/정보 시스템에게 제공하는 것으로 보인다. 어떤 경우에는, 이들 입력/서비스는 서로 보충적일 수 있는 한편, 다른 경우에는, 서로 중복될 수 있다. 예를 들어, 차량이 IEEE 802.11 가능한 동시에, 레이더는 인접한 차량에 대한 즉각적인 네이버 정보(neighbour information)를 제공함으로써 애드 혹 네트워킹을 보충할 수 있다. 물론, 만약 이들 차량이 IEEE 802.11 가능이면, 이 기능성은 레이더의 기능성과 중복된다.
이것은 안전 향상에 유익한 여분(redundacy) 정도를 제공하는데, 특히 IEEE 802.11에 기초한 서비스를 제공하는 한계 비용이 중요하지 않기 때문이다(이때, 차량은 광역망을 위해 IEEE 802-11 가능한 것으로 가정한다).
원격 탑재형 데이터 획득을 위한 에동 데이터 통신의 이용이 점점 증가함에 따라, 광역망에 걸친 차량 원격측정에 참가하는 모듈의 상호동작성을 가능하게 하는 표준 아키텍쳐의 필요성이 발생했다. 광범위한 이용에 대하여 엄청한 잠재력을 가진 애플리케이션은 무선 탑재형 분석(OBD-III;On Board Diagnostics)이지만, 차량 유지 및 추적을 포함한 수많은 다른 애플리케이션이 있다. 브릿지와 라우터가 관리 주체에 의해 원격으로 분석되는 한편, 통신 네트워크 관리의 패러다임은 원격 차량 분석을 위한 적절한 모델을 제공한다. 따라서, 단순 네트워크 관리 프로토콜(SNMP;simple Network Management Protocol)의 특성은, 자동차 원격측정전송 프로토콜(ATP)을 이끌어내는 토대로서, 새롭고 예상하지 못한 방법으로 이용된다. ATP는 네트워크내의 어느곳에 위치한 온보드 분석 "에이전트"와 "모니터"간의 클라이언트-서버 관계를 가능하게 하는 개방 인터넷 환경내에서 동작한다. SSL 프로토콜은 그 위의 상층에 배치되어 보안을 제공한다. 보안을 제외한, 동일한 프로토콜 아키텍쳐가, 지능형 교통 시스템(ITS;Intelligent Transport System)에서의 애플리케이션을 위한 IEEE 802.11에 기초한 애드 혹 네트워크의 최상층에 위치할 수 있다.
네트워크 네이버후드(NETWORK NEIGHBOURHOOD)
네트워크 네이버후드(network neighbourhood)의 개념이 도입되는 바, 이것은 데이터 링크상의 인접 노드를 특성화하기 위한 토폴로지적 견지에서 이용된다. 만약, 노드 A가 통신 브릿지를 통과하지 않고 노드 B에 도달(전송)할 수 있으면, A 및 B는 동일한 네이버후드내에 있는 것으로 언급된다. 도 14에 이것이 개시되어 있으며, 여기서 두개의 데이터 링크가 브릿지를 경유하여 접속되어 있다. 우측의 데이터 링크는, 일반적으로 유선랜에 이용되는 IEEE 802.3(이더넷) 스펙에 의해 정의된다. 좌측의 무선랜인 IEEE 802.11에 의해 스펙이 주어진다. 도 14의 A,B,C는 무선랜에서의 네이버들(neighbours)인 반면에, D,E,F,G는 유선랜상에서의 네이버후드들이다. 도 14에 자세히 개시되어 있지는 않으나, 무선랜 및 유선랜 양측의 네이버후드들은 노드들 사이의 토폴로지적 관계에 의해 정의되는 것으로서, 물리적 거리에 의해 정의되지 않는다. 두 노드가 동일한 매체를 공유하고 그들간의 신호의 품질이 (에러 레벨의 견지에서) 적절하다면, 토폴로지적으로 동일한 네이버후드 또는 인접지(adjacent)에 존재한다.
지능형 고속도로 네트워크 네이버후드(Intelligent Highway Network Neighbourhood)의 경우, 필요하다면, 인접지(adjacent)를 결정하기 위하여 추가적인 지리적 기준이 부가될 수 있다. 데이터 링크상에서 다른 노드의 GPS 위치 보고를 자체 GPS 위치와 비교함으로써, 각 노드는 특정 지리적 문턱값의 외측이므로 차량의 동작에 관계없는 다른 노드를 걸러낼 수 있다.
위의 설명에 기초하여, 단일 노드의 견지로부터, ITS Wi-Fi 네이버후드(ITS Wi-Fi neighbourhood)의 정의를 제안할 수 있다.
ITS Wi-Fi 네이버후드(neighbourhood)는 주위의 IEEE 802.11 노드의 집합체로서, 모든 유형의 공공 도로상의 차량의 안전한 구동에 중요한 상대적 지리적 위치내에서, 공통 물리 매체(즉, 특정 방향의 시켄스 확산 스펙트럼 채널) 및 매체 액세스 제어를 위한 타이밍 파라미터를 공유한다.
네트워크상의 등록(REGISTRATION ON THE NETWORK)
IEEE 802.11 스펙은 채널의 점유경쟁을 최소화하고 충돌 가능성을 줄이기 위하여, 매체에 액세스를 대응시키는 타이밍 동기 기능과 관련된 타이밍 파라미터(timing parameter)를 정의한다. 노드들은 이미 네트워크의 일부분인 노드들로부터 적절한 "등록" 프레임을 수신할 때까지는, 데이터를 수송하기 위한 매체를 사용할 수 없다. 등록 프레임은, 새로운 엔트리가 현존하는 노드들과 동기할 수 있게 하는 타임 스탬프(time stamp)를 포함하여, 매체상에서 정확히 동작하는데 필요한 정보를 가지고 있다.
802.11 에서, 매체를 향해 액세스를 대응시키는데 이용되는 방법은 충돌회피형 반송파 감지 다중 액세스(CSMA/CA;Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)라고 호칭되며, 이것은 802.3(이더넷)에서 사용되는 방법과 유사하다. 그것은 전송하기 전의 반송파(carrier)를 위한 채널을 "스니핑(sniffing)"하는 착상에 기초한 것이다. 만약 매체가 사용중(busy)이면, 송신할 데이터를 가진 노드는 무작위로 연산된 대기 기간에 진입한 다음에 재시도하며, 이것은 채널을 기다리는 다중 노드에 의한 동시적인 재시도(와 이로 인하여 발생할 수 있는 "교통정체")의 가능성을 최소화한다.
802.11 스펙은 이것을 분배 조정 기능(DCF;Distributed Coordination Function)이라고 호칭한다. 그것은 또한, 포인트 조정 기능(PCF;Point coordination Function)이라고 호칭되는 점유경쟁 없는(contention-free) 메커니즘도 정의한다. DCF는 동작이 기본적인 모드(default mode)인 반면에, PCF는 오디오나 비디오와 같은 시간에 민감한 트래픽의 경우에서와 같은, 특정 시나리오를 다루는데 이용할 수 있도록 만들어졌다. 일반적으로, PCF는 고정된 액세스 포인트를 통하여 제공되며, 이것은 ITS의 경우에, 도로측 기지국의 유형을 취할 것이다.
인터넷에 액세스하고자 하는 차량은 그 애플리케이션을 위해 할당된 채널을이용하여, 도로측 액세스 포인트에 등록한다(ITS 및 인터넷 기능간의 채널 분배에대한 논의를 위해서는 Wi-Fi 채널 선택 부분을 참조하라). 스트리밍 오디오 및 비디오 또는 VOIP(Voice Over IP)에 대한 성능 기준은, 채널 관리의 PCF 방법을 요구할 수 있다. 그러나, 동일한 네이버후드를 공유하는 차량의 애드 혹 네트워크는 그 채널(들)을 관리하기 위하여 DCF를 이용한다. DCF는 매체에 액세스를 대응시키기 위한 "마스터" 국(master station)의 존재 여부에 의존하지 않으므로, 애드 혹 네트워크는 제대로 기능하기 위한 도로측 기반시설을 요구하지 않는다.
이것은 도로측 기반시설의 사용을 배제하는 것은 아니다. 인터넷 액세스 및 다른 서비스가 선택적이더라도, 차동적인 GPS 비콘(GPS beacon), 고속도로 시스템(Wi-Fi 채널 선택 참조)에 대한 지리적 기원, 전자식 통화요금 수납, 전자 도로표지 및 여행정보 등을 포함하는, 다양한 보조적인 ITS 기능을 위해 기지국(base station)이 필요할 수도 있다.
등록 메커니즘 그 자체는 수동 모드 또는 능동 모드 중 어느 하나에서 동작될 수 있다. 이 두가지 방법을 이하에서 설명한다.
수동 등록(Passive registration)
수동 모드에서, 후보 모드(candidate mode)는 현존하는 노드로부터 비콘 프레임에 대해 귀를 기울인다. 애드 혹 네트워크에서, 존재하는 모든 노드들은 주기적으로 비콘 프레임을 송신하고, 네트워크에 진입하는 노드들이 채널 관리를 위해 존재하는 노드들과 동기되도록 한다. 비콘 프레임은 비경쟁 구간의 시작을 신호로 알리고, 비경쟁 구간 동안 네이버후드(neighbourhood) 내의 모든 다른 노드들은 송신을 연기함으로써, 존재를 알리기 원하는 새로운 노드들은 존재를 알릴 수 있다. 비콘 프레임과 서브시퀀트 비경쟁 구간 사이의 양 간격은 각각 1 - 2seconds와 100ms - 0.5seconds의 범위내에서 일반적으로 설정되는 설정가능한 매개변수이다. 그러나, 다음 섹션에서 볼 수 있는 것처럼, 동일한 네이버후드 내에 수백개의 차량들이 있을 수 있고, 특히 정체된 고속도로의 조건은 이러한 설정을 불가능하게 만들 수 있다. 비콘 프레임 사이 간격을 증가시키는 것은 단지 부분적인 해결책일 뿐이다. 100대의 차량 모두가 100ms의 비경쟁 구간의 시작을 알리면서 10초 간격으로 비콘 프레임을 송신하면, 10초의 구간동안 어떠한 사용자 데이터도 송신할 시간이 남지 않는 것이 도 15에 예시되고 있다.
완벽한 해결책은 ITS 애드 혹(ad hoc) 네트워크 노드가 802.11의 매체 액세스 제어(MAC)층에서 규약된 결합(association) 및 인증(authentication)의 논리적 관리 기능을 교섭할 필요가 없다는 사실에 있다. 결합은 하나의 노드가 또 다른 노드로부터 명시적 인식을 요청하는 메커니즘이다. 기반시설 네트워크 내에서, 요청은 액세스 포인트로 보내지고, 액세스 포인트는 로컬 테이블에 요청 노드의 어드레스를 저장하고, 응답 프레임을 보낸다. 액세스 포인트에 의해 유지되는 어드레스 테이블은 특정 어드레스에 대해 예정된 패킷이 실제로 전송되는지를 제어한다. 어느 어드레스에 대해 결합이 설정되지 않으면, 어떠한 사용자 데이터도 그곳에 보내지지 않을 것이다.
그러나, 네이버 탐색(Neighbour Discovery) 섹션에서 설명되어진 것처럼, ITS 애드 혹 네트워크 내에서 사용자 데이터의 대부분은 결합이 요구되지 않기 때문에 브로드캐스트 어드레스로(즉, 모든 노드로) 보내진다. 주위 차량들과 결합이 요구되어지는 몇몇의 애플리케이션이 있지만, 이러한 결합은 오직 물리적으로 근접한 차량과의 결합일 것이다. 각 노드는 네이버들과의 결합을 정해진 경계의 내부에서 오직 교섭해야 하고, (즉, 특정 도착지 노드로 어드레스 지정된) 그 네이버들의 운전 연습은 유니캐스트 메시지를 보장하기에 충분히 중요하다. 각 노드는 결합을 필요로하지 않는 네이버들로부터 상당히 큰 수의 비콘 프레임을 수신하기 때문에, 이 비콘 프레임에 따라오는 비경쟁 구간은 본질적으로 낭비된다. 대역폭을 보존하기 위해서, 비경쟁 구간은 허용될 수 있는 최소값(예를 들면, 1ms)으로 감소되어야 하고, 결합의 교섭은 비콘 프레임의 수신이 아닌 탐색 프로세스를 통해 결정된 조건에 의해서 트리거되어야 한다. 탐색 프로세스는 다음 섹션에서 설명한다.
인증은 요청 노드가 대칭 암호 키를 사용하여 통신하도록 허가받는 프로세스이다. ITS 애드 혹 네트워크 내에서, 인증은 필요하지 않을 뿐 아니라, 차량 플래투닝(platooning) 또는 "클러스터 인텔리젼스(cluster intelligence)" 개념에 정반대된다. 모든 파티는 제한 없이 정보를 반드시 자유롭게 교환해야 하기 때문이다.
능동 등록(active registration)
능동 등록 방법은 후보 노드가 프로브 프레임을 보낼 수 있도록 하며, 프로브 프레임은 본질적으로 몇개의 다른 노드가 응답하는 "핑" 요청이다. 애드 혹 네트워크 형태에서, 항상 존재할 것이라고(즉, 고정된 액세스 포인트라고) 믿어질 수 있는 단일 노드가 없기 때문에, 프로브는 모든 수취자에게 브로드캐스트되어야 한다. IEEE 802.11 규칙은 가장 최근의 비콘 프레임을 송신한 노드에 의해서 프로브로 응답이 보내지는 것이다.
능동 등록 설비는 비콘 프레임 송신에 의해 대역폭의 사용을 최소화할 수 있게 한다. 비콘 프레임 사이의 간격이 60초로 설정되었다고 가정한다. 각 비콘 프레임 후에 오직 1ms의 비경쟁 구간을 가지면, 차량 5대의 플래툰은 비콘 프레임 브로드캐스트를 위해 이용할 수 있는 시간의 약 0.01%만을 사용하고, 차량 500대의 플래툰은 오직 1%만을 사용한다.
차량 5대인 경우의 시나리오가 도 16a 및 16b에 도시되어 있다. 비콘 프레임 사이의 평균 시간은 12초이다. 플래툰에서 각 차량은 비콘 프레임을 송신하기 위한 시퀀스 위치에 따라 번호가 매겨진다. 차량(4)이 그 비콘 프레임을 송신한 후에 액세스 램프로 진입하는 차량(6)은 프로브 요청 프레임의 송신을 시작하여, 새로운 애드 혹 네트워크를 탐색한다(고속도로에 진입하는 새로운 차량은 언제 새로운 애드 혹 네트워크로 스위칭을 시도해야 할지 알아야 한다. Wi-Fi 채널 선택에서 논의된 것처럼, 특정 채널이 헤딩에 기반하는 분리형 고속도로 상의 차량 흐름에 할당된다. 차량이 정확한 디지털 지도를 구비하지 않아서, 분리형 고속도로에 진입하고 있는지를 판단하는데 GPS를 사용할 수 없다. 따라서, 차량 네이버후드의 "전방" 지역이 갑자기 "차량이 감소"되면, 차량은 정합 헤딩을 가지는 차량으로부터의 응답을 수신할 때까지, 반드시 적절한 모든 채널 상에 프로브 프레임을 브로드캐스팅하기 시작해야 한다. 네이버후드 변경 섹션을 참조하라.). 차량(4)은 거의 즉시 프로브 응답에 의해서 응답한다(프로브 응답 프레임은 네이버 탐색 및 다른 사용자 트래픽을 가지는 채널을 위해 경쟁해야 한다. 아래 섹션을 참조하라).
네이버 탐색(Neighbour Discovery)
상기 네이버 탐색 메카니즘은 동적(dynamic) 형태를 가진 네트워크 환경에서 데이터 트래픽을 라우팅하기 위해 사용되는 네이버 탐색 프로토콜의 개념에 비교될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 방법은 지리적 성분을 통합시키는 불필요한 네이버 알림(unsolicited neighbor advertisement)에 기반한다. 이것은 각 노드가 그 위도, 경도, 속도 및 헤딩을 포함하는 GPS 정보를 담아 브로드캐스트하는 주기적인 메시지이다.(고도 또한 요구된다. 이것은 수평 레벨의 차량과 고가 고속도로 상에 차량을 수신 차량이 구별할 수 있도록 할 것이다.)
상기 네이버 알림은 애드 혹 네트워크에서 각 노드에 의해 사용되어, 네이버후드의 현재 배열의 "이미지"를 메모리에 설정한다. 도 17은 이 개념을 예시하고, 추월차선에서 제2 차량에 의해 형성된 네이버후드 이미지를 보여준다.
탐색 사이클이라고 호칭되는, 브로드캐스트 사이의 시간 간격은 각 네이버의 상대적 위치의 관점에서 정확한 네이버후드의 사진을 유지하도록 충분히 짧아야 한다. GPS 리포트의 정확도는, 서로 지리적으로 근접한 노드 2개의 상대적 위치에서 보면, 절대 GPS 리포트의 정확도보다 한층 높은데, 위성 신호의 처리에서 기인하는 에러가 모든 노드에 공통으로 영향을 주기 때문이다. 따라서, 다른 노드에 대한 각 노드의 상대적 위치는 이론적으로 에러를 포함하지 않아야 하며, 차량이 그들 사이의 거리를 충돌 회피와 플래투닝의 작업을 위해 효율적이고 정확한 수준으로 판정할 수 있게 해야 한다. 예를 들면, 70mph의 속도로 이동하는 차량의 위치는 100ft/sec 보다 크게 변화한다. 이것은 정확도를 유지하도록 초당 수개의 업데이트를 요구한다. 그러나, 채널 경쟁을 회피하기 위해서, 업데이트 빈도는 탐색 사이클 동안에 생성되는 데이터 트래픽의 양에 의해 제한된다. 이것은 RF 범위 내에 있는 차량의 수, 즉 네이버후드 수의 함수이다.
그러나, 이 모든 변수들 사이에 순환 관계가 있다는 것을 인식해야 한다. 상기 네이버후드 수는 주위 차량의 평균 속도의 함수이다. 속도가 더 커질수록, 네이버후드의 수(population)는 더욱 작아진다; 따라서, 보다 빈번하게 업데이트를 허용하는 탐색 사이클에서 데이터 트래픽의 수는 보다 작아진다.
이것은 보기에 의해 예시될 수 있다. 70mph에서, 안전 제동거리는 약 200feet이다. 모든 차량이 추천된 정지 거리(물론, 이것은 이 기술의 궁극적 목적이다.), 최대 3000ft(각 송신기에 대해 최대 0.5km의 범위를 기초로 하면, 각 노드는 이 반경 범위내에서 송신을 들을 수 있다. 따라서 네이버후드의 "폭"은 1km 또는 약 3000ft이다.)의 RF 범위, 동일한 방향에서 최대 4개의 차선을 지킨다고 가정하면, 주위 네이버후드는 최대 60대의 차량을 포함할 수 있다(반대 방향 또는 인접한 "컬렉터" 또는 "고속"열에서 이동하는 차량은 동일한 채널 상에 탐색 프레임을 송신하지 않는다. Wi-Fi 채널 선택을 참조하라.).
확산 스펙트럼 채널 상에서 전송되는 트래픽의 총량을 판정하기 위해선, 먼저 각 탐색 패킷의 전체 크기를 설정하여야 한다. 이것은 도 18에 도시되어 있으며, 도 18은 프로토콜 스택을 물리계층으로부터 세션(ATP)계층까지 표시하고 있다. 데이터 링크계층(IEEE 802 논리적 링크 제어) 상에 요구되는 모든 사용자 정보는 8 바이트로 압축될 수 있을 것으로 기대된다. 그 결과는 64 바이트의 물리계층 컨버전스 프로시저(Physical Layer Convergence Procedure(PLCP) 서브계층에서 프레임 크기다. 따라서, 탐색 사이클에서 트래픽의 총량은 64×60 = 3840 바이트 또는 30,770 비트이다.
11Mbps에서(채널 선택에서 설명되어진 이유로, 애드 혹 네트워킹을 사용하는 채널의 데이터 속도는 초당 수개의 탐색 사이클을 위해 충분하다고 기대된다), 상당히 많은 수의 노드와의 채널 경쟁으로 인한 작업 처리량의 감소를 고려하더라도, 확산 스펙트럼 채널의 데이터 속도는 1초 간격 내에서 수개의 탐색 사이클을 지원할 수 있어야 한다.
이 변화를 보상하기 위해서, "클러스터 인텔리젼스" 프로세스의 이벤트 대기열(queue)은, 마지막 브로드캐스트에서 보고된 속도 및 헤딩에 기반하여, 네이버후드 내의 모든 차량의 위치의 업데이트를 유도하는 주기 타이머를 포함해야 한다.
네이버 알림의 필터링(Filtering Neighbour Advertisements)
차량의 안전 운행에 잠재적 영향을 가지기에 충분히 가까운 네이버들만이 포함되도록 각 노드는 네이버후드의 수(population)를 제한할 수 있다. 이 경계를 넘어서는 노드를 제거함으로써, 메모리에 "목적물" 네이버의 컬렉션의 크기가 제한되고, 이러한 목적물에 속하는 모든 상태 변수를 주기적으로 업데이트하는데 필요한 프로세스의 양이 제한된다.
메시지 압축(Message Compression)
GPS 탐색 메시지가 8 바이트로 압축될 수 있다는 것이 언급되었다. 이것은 위도 및 경도 양쪽의 최하위 2 바이트만을 통합시킴으로써 얻어진다(이 메시지의크기는 고도가 포함되면 10바이트로 증가된다.). 이들 2 바이트는 리딩(reading)의 분(minute) 부분의 소수부분(fractional part)을 나타낸다. 이것은 위도 또는 경도의 1 분은 1mile 보다 크기 때문에 충분하며, 0.5km의 최대 RF 범위를 훨씬 넘어선다. 따라서, 수신 노드는 위도 및 경도 양쪽에 대해 그 자신의 GPS 위치의 도(degree) 및 분(minute)을 감산함으로써 송신 노드의 GPS 위치를 쉽게 재구성할 수 있다. 또한, 적절한 측정 경계들에서 이러한 값들을 증가시키거나 감소시켜야 한다. 예를 들면, 수신 노드가 위도 43도 56.9982분을 가지면, 수신된 메시지는 0.0053분의 소수값을 나타내므로, 감산되는 분 값은 56 대신에 57이어야 한다.
도 19는 완전한 GPS 탐색 메시지의 형식을 예시한다. 속도는 0에서 255(1 바이트)까지의 정수값이고, 헤딩은 소수 차수(degree)의 7비트와 함께 0 - 360(9비트)이다. 최상위 비트에서 선행 바이트는 다음 탐색 사이클 상에 브로드캐스트를 위해 송출기에 의해 사용되는 채널을 나타낸다. 이는 다음 섹션에서 설명된다. 선행 바이트의 다른 비트는 장래의 사용을 위해 남겨놓는다.
Wi-Fi 채널 선택
(이 섹션은 허가되지 않은 2.4 GHz 대역에 대한 명세하에서 사용될 수 있는 채털의 사용을 기술한다. 이 명세는 IEEE 802.11(b)로 불린다. 인텔리젼트 고속도로를 위해 FCC에 의해 할당된 5.9GHz 대역과 같은 다른 주파수 대역과 함께 IEEE 802,11 MAC의 사용은 다른 변조를 규정할 수 있고, 이용할 수 있는 채널의 수가 다르도록 하는 채널화 기술을 규정할 수 있다.)
이동 애플리케이션용 802.11 명세는 간섭없이 동시에 동작할 수 있는 적어도3채널의 직접 시퀀스 확산(DSS)을 요구한다. 그러나, 송신기의 소프트웨어-기반 구성을 통해서, 보다 많은 채널이 보다 낮은 데이터 전송속도에서 얻어질 수 있다. 예를 들면, 고속 인터넷 액세스를 위해 단일 11Mbps 채널을 할당함으로써, 남아있는 대역폭에서 보다 많은 수의 적어도 2Mbps 채널이 얻어질 수 있다. 이것은 이동 노드가 애드 혹 네트워킹 데이터 트래픽을 길가(roadside) 액세스 포인트를 사용하는 인프라구조 데이터 트래픽으로부터 분리할 수 있게 한다. 중앙 분리대의 반대측 상의 차량 사이에 통신이 필요하지 않기 때문에, 각 노드가 같은 방향으로 이동하는 모든 다른 노드에 의한 탐색 메시지를 브로드캐스트하는데 사용되는 채널을 감시하는 것으로 충분하다.
반대 방향으로 이동하는 차량 사이에 불필요한 채널 경쟁을 방지하기 위해서, 탐색 브로드캐스트를 위한 채널 선택은 헤딩에 기반하여 결정될 수 있다. 단순 구조는 애드 혹 네트워킹을 위해 10개의 채널 중 4개를 할당하고, 콤파스(compass)를 4분면으로 분할할 것이다(추가적인 채널이 비분리형 고속도로 및 시내 거리 상에 모든 차량에 의한 사용을 위해 할당되어야 한다.). 그러나, 도 20이 나타내는 것처럼, 차도의 약간의 곡률에 의해, 선행 차량이 더이상 송신하지 않는 채널을 듣는 후행 차량을 발생시키는 경우를 다루지 않는다. 이것은 어떤 채널 상에 다음 메시지가 전송될 것인지를 네이버에게 표시하는 방법으로 탐색 메시지를 플래깅함으로써 해결될 수 있다.
환언하면, 차량은 그 헤딩이 다른 4분면으로 변경된 것을 검출한 때, 대응 채널 상으로 송신을 즉시 시작해서는 안된다. 다음 메시지는 현재의 채널 상에 전송되지만, 모든 수취자는 서브시퀀트 메시지에서 사용될 채널을 통지받는다.(또한, 서브시퀀트 메시지는 새로운 채널 상에 등록이 프로브 프레임을 이용하여 이루어질 때까지 송신될 수 없는것을 유의해야 한다.) 오직 후행 차량만 새로운 채널을 모니터링하도록 스위치해야 한다. 또한, 후행 차량이 차량 앞쪽으로부터 채널 플래그의 변화를 수신하기 전에 헤딩 변화를 검출하면, 스위치해야 한다.
이 차량은 송신하는 채널보다 다른 채널을 모니터하는 과도 상태에 진입한다. 이 구간동안, (즉, 도로에서 곡선부에 앞서서) 다음의 후행 차량은 "구(old)" 채널 상에 송신하는 네이버로부터만 메시지를 수신할 것이다. 모든 탐색 메시지를 수신하지 않을 것이다. 보다 중요하게, 플래툰 내에서 앞서는 수대의 차량으로부터 어떠한 비동기 이벤트 리포트도 수신하지 않을 것이다. 이를 보상하기 위하여, 그것을 앞서는 차량으로부터 "새로운 채널" 플래그를 수신할 때까지, "구" 및 "신" 채널 양쪽 모두를 계속적으로 스캔할 필요가 있다.
네이버후드 변경
차량이 네이버후드를 변경하는 조건을 설정하기 위해서, 기준은 앞서 주어진 ITS Wi-Fi 네이버후드의 정의로 된다. 네이버후드는 공유 매체에 변화가 있으면 변경된다. 차도 헤딩이 새로운 범위의 4분면으로 이동하고, 새로운 Wi-Fi 채널로 풀라툰의 단계적 변환이 있는 경우와 같은 변경의 예는 이미 기술되었다.
이 문제점을 다루기 위해서, 상세한 디지털 지도를 사용할 필요없이 차량이 고속도로에 진입하고 있는지 여부를 어떻게 판정할 수 있는가를 해결해야 한다. 차량이 고속도로를 진입하고 있는 또 다른 차량을 뒤따르고 있으면 해결책은 간단하다. 그것은 바로 선행 차량의 문제이다! 후행 차량은 단순히 선행 차량으로부터의 "다음 채널" 플래그를 위해서 현재의 채널을 감시하면 된다. 물론, 이것은 문제를 선행 차량으로 미루는 데다가, 네이버후드 내에 선행 차량이 없는 시나리오에 대해서 언급하고 있지 않기 때문에 경솔한 해결책이다.
해답은 프로브 프레임을 사용하는 능동 네트워크 등록을 위한 메커니즘에 의해서 구해진다. 차량이 그 앞에 아무것도 없다는 것을 탐색하면, 차량의 현행 헤딩이 감소하는(fall) 콤파스의 4분면에 할당된 4채널 중 어느 것이라도 프로브를 시작해야 한다. 새로운 채널 상의 몇 노드로부터 응답을 수신할 때까지, 비분리형 고속도로 또는 시도(city road)에 사용되는 현행 채널을 계속하여 감시하여야 한다. 두가지 가능성 중에 하나가 발생할 것이다.
ㆍ새로운 네이버가 (현재의 채널 상에서 탐색 메커니즘을 통해) 탐색된다. 이것은 동일 방향이나 다가오는 방향에서 각각 진행될 수 있다. 또는 횡단 방향에서도 진행될 수 있다. 그들의 위치는 차량이 고속도로의 액세스 램프 상에 있을 가능성을 배제한다. 이 경우에, 차량은 주기적 프로브를 멈춘다.
ㆍ프로브 응답은 새로운 채널 상에서 수신된다. 차량은 채널 스위칭을 준비하고, 다음 탐색 메시지에서 "다음 채널" 플래그를 설정함으로써, 채널 스위칭을 준비하고 있는 것을 모든 현재의 네이버후드에 알려야 한다.
상기 시나리오는 차량이 분리형 고속도로를 떠나는 경우와 반대이다.
서비스 알림(Service Advertisements)
특화된 노드들이 대역폭의 관점에서 불필요한 방법으로 브로드캐스트하여 비용이 많이 들 수 있는 정보열(streams of information)을 제공하는 경우가 있다. 대신에, 이러한 노드들은 요청에 대한 서비스가 유효한 것을 모든 수취자에게 알리는 메시지를 주기적으로 브로드캐스트함으로써, 그러한 서비스의 이용가능성을 통지할 수 있다. 이러한 보기는 차량의 보드 또는 교통 신호등 상에 탑재된 디지털 비디오 카메라일 것이다.
애플리케이션
안전 대 정체 관리
ITS 작업에 대한 애드 혹 네트워크의 애플리케이션은, 정체를 감소시키려는 목적의 교통 관리뿐 아니라 도로 안전의 관점에서 가치를 가진다. 몇가지 점에서, 이 지역들 사이에는 인위적인 구별이 있다. 보다 나은 교통관리는 보다 안전하게 하며, 그 역도 마찬가지이다. 아래의 애플리케이션 부분에 대한 설명은 이러한 두 목적을 구분하지 않는다.
이벤트 통지
애드 혹 네트워크에 관여하는 모든 노드들은 가속, 브레이크 애플리케이션, 회전 또는 차선 변경 등과 같이 이웃 차량에 의미있을 수 있는 모든 동작 이벤트를 그들의 네이버에 알릴 필요가 있다. 이러한 이벤트들은 브로드캐스트 어드레스로 보내진 비동기 통지로서 보고되어야 한다. 환언하면, 듣고 있는 모든 네이버는 이벤트의 실시간 통지를 수신해야 한다. 예를 들면, 밟는 브레이크의 애플리케이션은 뒤의 후행 차량뿐 아니라 후행 플래툰 내의 모든 다른 차량에 보고될 것이다. (브레이크 등(light)이 작동한다면) 브레이크 등의 반응시간은 일반적으로 0.5초의 범위일 것이다. 따라서, 한 플래툰의 수대의 차량 중 선두 차량이 밟는 브레이크를 사용하면, 그 플래툰의 끝에 차량은 그 앞의 차량의 브레이크 등을 보기 3초 정도 전에 통지를 수신할 수 있다.
모든 비동기 이벤트 통지는 n회까지 되풀이 되어야 한다. n은 IEEE 802.11 MIB(관리 정보 베이스)의 설정가능한 변수이다. 이벤트 통지의 반복은 (Wi_Fi 채널 선택에서 기술된 전환 상태 동안에) 1채널 보다는 많은 채널을 청취할 것이 요구되는 후행 네이버가 메시지를 들을 기회를 가지는 것을 보장할 것이다.
의도 통지(Intention Notification)
애드 혹 네트워크는 운전 변경에 관한 목적의 차량 대 차량 통지를 위한 수 단을 제공한다. 통지의 수신자로부터 명백한 승인을 요구하는 통지의 클라스는 특정될 수 있다. (LLC 층의 연결설정없이 승인되는 서비스(Acknowledged Connectionless Service)) 이들은 ATP 클라이언트 서비스의 사용을 통해 송신될 수 있는 세트 명령들에 해당한다. 이러한 통지를 승인함으로써, 수신기는 송출기에 송출기의 의도를 인식하고 있는 것을 알린다. 다음으로, 양쪽 파티의 지식(정보)의 상태는 그들 각각의 제어 또는 조종석 전자 정보 시스템에 입력된다.
통행(Pass)
도 21은 애드 혹 네트워킹에 의해 지원될 수 있는 운전 변경(maneouvre)의 예를 설명한다. 통행 차선의 차량(A)의 속도는 서행 차선의 차량(B)의 속도보다 상당히 크다. B의 속도가 일정하게 유지된다고 가정하면, A는 자신의 속도 및 B의 네이버후드 위치를 이용하여, B를 통과하기까지 얼마의 시간이 남는지를 판정할 수있다. 남아있는 시간이 선행 통지를 위해 요구되는 시간 간격(Δτ)과 같으면, A는 좌측을 통과하려는 의도의 통지를 포함하는 유니캐스트 프레임을 B에 보낸다. 따라서, B가 승인을 응답하면, A는 적절한 제어를 제공하거나 통과되는 차량이 그 의도를 아는 것을 확인하는 운전자 정보 시스템을 제공할 수 있다.
차선 변경(Lane Change)
차선을 변경하려는 의도는 통과하려는 의도와 비슷한 방법으로 알려지고 승인될 수 있다. 차선 변경을 준비하는 차량은 변경을 의도하는 차선에서 가장 가까운 후행 차량으로 통지를 송신한다. 다시, 양 파티들은 변경을 알고 준비한다.
병합/양보(Merge/Yield)
애드 혹 네트워킹의 가장 흥미롭고 가능성 있는 애플리케이션 중 하나는 고속도로 상에서 차선 병합 및 액세스 램프와 차선 종점 상에서 양보의 관리이다. 도 22에서 예시되는 것처럼, 양보 차량 및 병합 차량 양쪽 모두 서로의 위치 및 속도를 알아서, 그들 각각의 조종석 전자 정보 시스템에 입력을 제공하여 새로운 조건으로 매끄럽게 조정되어 운전자를 돕는다.
지능형 교통 신호화/고속도로 정보 시스템
동시 발생하는 애드 혹 네트워킹 및 인프라구조 통신을 지원하는 Wi-Fi의 능력이 본 명세서의 앞에서 언급되었다. 지능형 교통 신호등은 길가 기반시설의 부분이라는 점에서, 오직 이 채널들만이 차량에 의해 정규적으로 모니터되기 때문에, 효율을 위해 애드 혹 네트워킹에 대해 할당된 채널을 사용할 필요가 있을 것이다. Wi-Fi를 사용하여, 지능형 교통 신호등은 예를 들면:
ㆍ 다가오는 차량에 "노란색 등" 통지를 송신할 수 있다.
ㆍ 고속으로 접근하는 트래픽의 횡단 방향으로 차량에 경고할 수 있다(다가오는 차량이 Wi-Fi를 구비하지 않으면, 교통 신호등은 레이더에 의해 그들을 검출할 수 있다.).
ㆍ 빨간색 등을 동작하는 차량을 식별할 수 있다(교통 신호등은 신호등을 통해 운행되는 차량으로부터 등록을 요구할 것이다. 요청은 인증된 클라이언트로부터 ATP 레벨로 인증될 것이다. 사실이면, 이것은 문제를 완전히 제거할 수도 있는 방해물을 만들 것이다.).
반면에, 고속도로 정보 시스템(전자 신호계, 자동 통행료 수납 등)은 (가장 정체된 운전 조건 하에서도 충분한 대역폭이 남아있는 것을 판정할 수 없으면) 애드 혹 채널 상에서 동작하지 않아야 한다. 차량은 운전자 입력 기능에 의해 개시되거나 종료되는 것처럼 이러한 기반시설 채널을 모니터할 수 있다.
참조 문헌
아래의 참조문헌 각각은 본 명세서에서 참조되어 통합되었다.
[1] J.D. Case, M. Fedor, M.L. Schoffstall, and C. Davin. "Simple Network Management Protocol(SNMP)", RFC 1157, SNMP Research, Performance System International and MIT Laboratory for Computer Sience, May, 1990
[2] Infornation processing systems - Open Systems Interconnection, "Specification of Abstract Syntax Notation One (ASN.1)", International Organization for Standardization, International Standard 8824, December 1987.
[3] Infornation processing systems - Open Systems Interconnection, "Specification of Basic Encoding Rules for Abstract Natation One(ASN.1)", International
[4] A. O. Freier, P. Karlton, P.C Koche, "The SSL Protocol, Version 3.0", Internet Draft, Netscape Communications, March 1996.
[5] Internet Engineering Task Force, Perkins, C. (ed.), "IPv6 Mobility Support", March 1995.
[6] Narten, T., Nordmark, E., and W.Simpson, "Neighbor Discovery for IP Version 6(IPv6)", RFC 1970, August 1996.
[7] Deering, S. and Hinden, R., "Internet Protocol, Version 6(IPv6) Specification", RFC 1883, December 1995.
[8] Conta, A and Deering, S., "Internet Control Message Protocol(ICMPv6) for the Intetnet Protocol Version 6(IPv6) Specification", RFC 1885, December 1995.

Claims (57)

  1. - 차량과 원격 모니터링 수신기 사이에 데이터 링크를 구축하는 단계와;
    - 상기 차량의 데이터 소스로부터 차량 동작 데이터를 수집하는 단계와;
    - 단순 네트워크 관리 프로토콜로부터 도출되는 프로토콜을 이용하여 상기 차량 동작 데이터를 데이터 패킷 내에 패키징하는 단계; 및
    - 상기 데이터 링크를 통하여 상기 데이터 패킷을 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 전송하는 방법.
  2. - 차량과 원격 모니터링 수신기 사이에 데이터 링크를 구축하는 단계와;
    - 차량 서버 내의 데이터 소스로부터 차량 동작 데이터를 수집하는 단계와;
    - 2바이트의 객체 ID(OBJECT IDENTIFIER) 필드와 1바이트의 수치 타입(VALUE TYPE) 필드 및 상기 수치 타입(VALUE TYPE) 필드에 따르는 크기를 가지는 가변 바인딩 수치(VARIABLE BINDING value)를 각각 가지는, 복수의 VARIABLE BINDING 필드를 가지는 프로토콜 데이터 유닛 페이로드를 구비하는 프로토콜 데이터 유닛 내에 상기 데이터를 패키징하는 단계; 및
    - 상기 데이터 링크를 통하여 상기 프로토콜 데이터 유닛을 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 차량 서버로부터 원격 모니터링 클라이언트로 차량 동작 데이터를 전송하는 방법.
  3. - 차량 탑재 컴퓨팅 장치를 제공하는 단계와;
    - 상기 차량의 한 벌의 관리 객체(managed object)의 현재 수치에 대응되는 하나 또는 그 이상의 동작 특성을 각각 측정하는, 복수의 데이터 획득 모듈을 제공하는 단계와;
    - 상기 차량 탑재 컴퓨팅 장치를 상기 데이터 획득 모듈의 각각에 인터페이스하는 단계와;
    - 상기 차량 탑재 컴퓨팅 장치가,
    a) 대응되는 상기 데이터 획득 모듈의 각각으로부터 각각의 상기 관리 객체에 관한 수치를 수신하고 저장하는 진단 정보 기반(diagnostic information base)을 형성하고;
    b) 상기 진단 정보 기반 내에 포함되는 정보에 의거하여 이벤트 리포트(event report)를 조직하며;
    c) 단순 네트워크 관리 프로토콜로부터 도출된 프로토콜에 따라 상기 이벤트 리포트를 프로토콜 데이터 유닛 내에 패키징하도록 설정하는 단계;
    를 포함하여 이루어지는, 최종적인 전송에 필요한 요구 대역폭을 최소화하는 방향으로 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로의 최종적인 전송(transmission)에 대한 차량 동작 데이터를 수집하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 동작 특성은 GPS 위치, 엔진 속도, 주행 속도, 주행 기록계(odometer) 또는 엔진 온도 또는 차량 배출물에 관한 OBD-II 파라미터 등을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로의 최종적인 전송에 대한 차량 동작 데이터를 수집하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 OBD-II 파라미터는 비점화 탐지(misfire detection)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로의 최종적인 전송에 대한 차량 동작 데이터를 수집하는 방법.
  6. 제 3항에 있어서,
    a) 원격 모니터링 수신기와의 데이터 링크를 구축하고;
    b) 상기 데이터 링크를 통하여 프로토콜 데이터 유닛을 전송하는
    차량 탑재 컴퓨팅 장치를 활성화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로의 최종적인 전송에 대한 차량 동작 데이터를 수집하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    바람직하게는, 본 방법은 상기 원격 모니터링 수신기가 GET 프로토콜 데이터 유닛을 송신하여 상기 차량 탑재 컴퓨팅 장치로부터의 관리되는 객체의 특정세트(set)에 대한 현재 수치(current value)를 검색하도록 활성화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로의 최종적인 전송에 대한 차량 동작 데이터를 수집하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 원격 모니터링 수신기가 상기 차량 탑재 컴퓨팅 장치에 의한 GET 프로토콜 데이터 유닛에 대한 응답(acknowledgement)을 기다리도록 활성화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로의 최종적인 전송에 대한 차량 동작 데이터를 수집하는 방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    TRAP 프로토콜을 송신하여 차량 이벤트(vehicular event)를 보고하는 상기 차량 탑재 컴퓨팅 장치를 활성화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로의 최종적인 전송에 대한 차량 동작 데이터를 수집하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 차량 탑재 컴퓨팅 시스템이
    a) 문턱값(threshold value) 또는 각 차량 이벤트에 대한 보고 간격(reporting interval)을 저장하고;
    b) 문턱값이 대응하는 보고 간격에 도달하거나 이를 초과할 때에 각 TRAP 프로토콜 데이터 유닛을 송신하도록 활성화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로의 최종적인 전송에 대한 차량 동작 데이터를 수집하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 트랩(TRAP) 프로토콜 데이터 유닛은 GPS 위치를 보고하는 것을 특징으로 하는 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로의 최종적인 전송에 대한 차량 동작 데이터를 수집하는 방법.
  12. 제 6항에 있어서,
    예외적 차량 이벤트(exceptional vehicular event)를 보고하기 위한 상기 차량으로부터의 통지(INFORM) 프로토콜 데이터 유닛을 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로의 최종적인 전송에 대한 차량 동작 데이터를 수집하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 차량 탑재 컴퓨팅 장치가
    a) 상기 진단 정보 기반(diagnostic information base) 내에 규제상 예외(regulatory exception), 관리상 예외(maintenance exception) 또는 동작상 예외(operational exception)를 포함하는 예외적 차량 이벤트에 대한 복수의 스펙(specification) 중 어느 하나를 저장하고,
    b) 상기 특정된 이벤트 중 어느 것이 발생할 때에 상기 통지(INFORM) 프로토콜 데이터 유닛을 송신하도록 활성화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로의 최종적인 전송에 대한 차량 동작 데이터를 수집하는 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 통지(INFORM) 프로토콜 데이터 유닛은 규제상 문턱값 레벨(regulatory threshold level) 초과의 결과로서 전송되는 것을 특징으로 하는 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로의 최종적인 전송에 대한 차량 동작 데이터를 수집하는 방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    차량 탑재 컴퓨팅 장치가 이전의 통지(INFORM) 프로토콜 데이터 유닛이 상기 원격 모니터링 수신기에 의하여 데이터베이스 내에 기록(log)되었다는 확인(confirmation)을 기다리도록 활성화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로의 최종적인 전송에 대한 차량 동작 데이터를 수집하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    이전의 통지(INFORM) 프로토콜 데이터 유닛이 상기 원격 모니터링 수신기에 의하여 상기 데이터베이스 내에 기록되었다는 확인이 없는 경우에 상기 통지(INFORM) 프로토콜 데이터 유닛을 재전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로의 최종적인 전송에 대한 차량 동작 데이터를 수집하는 방법.
  17. 제 6항에 있어서,
    상기 원격 모니터링 수신기가 SET 프로토콜 데이터 유닛을 상기 차량 탑재 컴퓨팅 장치로 송신하여 하나 또는 그 이상의 상기 관리 객체를 설정하도록 활성화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로의 최종적인 전송에 대한 차량 동작 데이터를 수집하는 방법.
  18. 제 6항에 있어서,
    상기 무선 데이터 링크(wireless data link)는 IEEE 802.11 표준 하의 무선 주파수 대역(radio frequency band)이나 위성 RF 패킷 네트워크(satellite RF packet network) 또는 지상 RF 패킷 네트워크(terrestrial RF packet network)인 것을 특징으로 하는 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로의 최종적인 전송에 대한 차량 동작 데이터를 수집하는 방법.
  19. 제 6항에 있어서,
    상기 프로토콜 데이터 유닛은 상기 단순 네트워크 관리 프로토콜 프로토콜의 에러 상태(ERROR STATUS) 및 에러 인덱스(ERROR INDEX) 필드를 생략하고 있는 요청(REQUEST) 프로토콜 데이터 유닛인 것을 특징으로 하는 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로의 최종적인 전송에 대한 차량 동작 데이터를 수집하는 방법.
  20. 제 6항에 있어서,
    상기 프로토콜 데이터 유닛은 상기 단순 네트워크 관리 프로토콜 프로토콜의 각 가변 바인딩(variable binding)의 길이(LENGTH) 필드를 생략하고 있는 것을 특징으로 하는 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로의 최종적인 전송에 대한 차량 동작 데이터를 수집하는 방법.
  21. - 차량과 원격 모니터링 수신기와의 사이에 데이터 링크를 구축하는 단계와;
    - 상기 차량 내에 데이터 소스로부터 차량 동작 데이터를 수집하는 단계와;
    - 상기 차량 동작 데이터를 단순 네트워크 관리 프로토콜로부터 도출된 프로토콜을 이용하여 데이터 패킷 내에 패키징하는 단계; 및
    - 상기 프로토콜 데이터 유닛이 상기 원격 모니터링 수신기에 의한 요청에 응답하여 송신되고, 상기 요청 및 상기 요청 내의 단일 메시지 내에 캡슐화되고, 단편화되지 않은 단일 네트워크 패켓 내에 있는 요청된 수치를 포함하도록, 상기 데이터 패킷을 상기 데이터 링크를 통하여 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는것을 특징으로 하는, 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 전송하는 방법.
  22. - 차량 탑재 컴퓨팅 장치를 제공하는 단계와;
    - 상기 차량의 관리 객체의 현재 수치를 각각 기록하는, 복수의 데이터 획득 모듈(data acquisition module)을 제공하는 단계와;
    - 상기 차량 탑재 컴퓨팅 장치를 상기 데이터 획득 모듈의 각각에 인터페이스하는 단계와,
    - 상기 차량 탑재 컴퓨팅 장치가
    a) 상기 데이터 획득 모듈의 각각으로부터 상기 관리 객체의 수치를 수신하고 저장하기 위한 진단 정보 기반을 형성하고;
    b) 상기 진단 정보 기반 내에 포함된 정보에 의거하여 이벤트 리포트를 조직하며;
    c) 2바이트의 객체 ID(OBJECT IDENTIFIER) 필드, 1바이트의 수치 타입(VALUE TYPE) 필드 및 상기 수치 타입(VALUE TYPE) 필드에 따른 크기를 가지는 가변 바인딩 수치(VARIABLE BINDING value)를 각각 가지는, 가변 바인딩(VARIABLE BINDING) 필드를 가지는 프로토콜 데이터 유닛 페이로드를 구비하는 프로토콜 데이터 유닛에 상기 이벤트 리포트를 패키징하도록 설정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 후속 전송(later transmission)을 위한 요구 대역폭을 최소화하는 방향으로 원격 모니터링 수신기로의 후속 전송을 위하여 차량으로부터 차량 동작 데이터를 수집하는 방법.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 프로토콜 데이터 유닛은 겟(GET) 수치, 세트(SET) 수치, 트랩(TRAP) 수치, 통지(INFORM) 수치 및 응답(RESPONSE) 수치를 포함하는 한 벌의 수치(value) 중 하나에 대응하는 수치와의 PDU 타입(PDU TYPE) 데이터 요소를 가지는 헤더(header)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 후속 전송(later transmission)을 위한 요구 대역폭을 최소화하는 방향으로 원격 모니터링 수신기로의 후속 전송을 위하여 차량으로부터 차량 동작 데이터를 수집하는 방법.
  24. - 차량 내의 복수의 차량 동작 데이터 소스와 통신하는 차량 탑재 컴퓨팅 장치와;
    - 상기 차량 탑재 컴퓨팅 장치 및 상기 원격 모니터링 수신기와의 무선 데이터 링크를 구축하는 무선 통신 장치를 구비하며,
    - 상기 차량 탑재 컴퓨팅 장치는 상기 무선 데이터 링크를 통하여 상기 원격 모니터링 수신기측으로 전송하기 위하여 단순 네트워크 관리 프로토콜로부터 도출된 프로토콜을 이용하여 상기 차량 동작 데이터를 데이터 패킷 내에 패키징하도록 활성화되는 것을 특징으로 하는 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 전송하는 컴퓨터 구현 시스템.
  25. - 차량 내의 복수의 데이터 소스로부터 차량 동작 데이터를 수신하는 애플리케이션 모듈과;
    - 복수의 차량 동작 파라미터에 대한 복수의 관리 객체 및 상기 관리 객체의 각각에 대한 복수의 수치를 포함하는 진단 정보 기반을 저장하는 저장 모듈; 및
    - 무선 데이터 링크를 통하여 상기 원격 모니터링 수신기측으로 단순 네트워크 관리 프로토콜로부터 도출된 프로토콜 하에서 프로토콜 데이터 유닛을 전송하는 통신 모듈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 수집하고 전송하기 위한 컴퓨터 판독 데이터 구조.
  26. - 차량 내의 복수의 데이터 소스로부터 차량 동작 데이터를 수신하는 단계와;
    - 진단 정보 기반 내에, 복수의 차량 동작 파라미터의 각각에 대한 복수의 관리 객체를 저장하는 단계와;
    - 상기 컴퓨터와 상기 원격 모니터링 수신기와의 사이에 무선 데이터 링크를 구축하는 단계; 및
    - 무선 데이터 링크를 통하여 상기 원격 모니터링 수신기측으로 단순 네트워크 관리 프로토콜로부터 도출된 프로토콜 하에서 복수의 프로토콜 데이터 유닛을 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 수집하고 전송하기 위한 차량 탑재형 컴퓨터를 위한 복수의 컴퓨터 실행 단계를 포함하고 컴퓨터 판독 매체 내에 부호화되는 컴퓨터 프로그램 저작물.
  27. 단순 네트워크 관리 프로토콜로부터 도출된 프로토콜에 따라, 차량 차량의 페이로드 인코딩이 미리 지정된 동작 데이터를 포함하는 패키지된 프로토콜 데이터 유닛을 포함하고, 반송파 매체(carrier medium) 상에서 전파되는 신호.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 페이로드는, 2바이트의 객체 ID(OBJECT IDENTIFIER) 필드와, 1바이트의 수치 타입(VALUE TYPE) 필드 및 상기 수치 타입(VALUE TYPE) 필드 데이터 유닛에 따른 크기를 가지는 가변 바인딩 수치(VARIABLE BINDING value)를 각각 가지는, 복수의 가변 바인딩(VARIABLE BINDING) 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호.
  29. 제 27항에 있어서,
    상기 페이로드는 GPS 위치 세그먼트(GPS position segment), GPS 방향 세그먼트(GPS heading segment), 차량 속도 세그먼트(vehicle speed segment) 또는 OBDII 차량 배출물 세그먼트(OBDII vehicle emissions segment)를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호.
  30. - 차량 내의 복수의 차량 동작 데이터 소스와 통신하는 차량 탑재 컴퓨팅 수단과;
    - 상기 차량 탑재 컴퓨팅 수단과 상기 원격 모니터링 수신기와의 무선 데이터 링크를 구축하는 무선 통신 수단을 구비하고,
    - 상기 차량 탑재 컴퓨팅 수단은 상기 무선 데이터 링크를 통하여 상기 원격 모니터링 수신기측으로 전송을 하기 위하여 단순 네트워크 관리 프로토콜로부터 도출된 프로토콜을 이용하여 데이터 패킷 내에 상기 차량 동작 데이터를 패키징하도록 활성화되는 것을 특징으로 하는, 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 전송하는 시스템.
  31. - 차량과 원격 모니터링 수신기와의 데이터 링크를 구축하는 단계와;
    - 상기 차량 내의 데이터 소스로부터 차량 동작 데이터를 수집하는 단계와;
    - 단순 네트워크 관리 프로토콜로부터 도출된 프로토콜을 이용하여 데이터 패킷 내에 상기 차량 동작 데이터를 패키징하는 단계; 및
    - 상기 데이터 링크를 통하여 상기 데이터 패킷을 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 전송하는 방법.
  32. - 차량 내의 복수의 데이터 소스로부터 차량 동작 데이터를 수신하기 위한 애플리케이션 모듈과;
    - 복수의 차량 동작 파라미터에 대한 복수의 관리 객체 및 상기 관리 객체의각각에 대한 복수의 수치를 포함하는 진단 정보 기반을 저장하기 위한 저장 모듈; 및
    - 무선 데이터 링크를 통하여 상기 원격 모니터링 수신기 측으로 단순 네트워크 관리 프로토콜로부터 도출된 프로토콜 하에서 프로토콜 데이터 유닛을 전송하기 위한 통신 모듈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 수집하고 전송하기 위한 컴퓨터 판독 데이터 구조.
  33. 제 32항에 있어서,
    상기 컴퓨팅 유닛은 인접하는 차량의 목록을 업데이트할 수 있는 기능이 있으며, 상기 GPS 정보 내의 상속 에러(inherent error)가 네트워크 전체에 걸쳐서 일정함으로써 네이버후드(neighborhood)의 지형(geography)이 절대 위치가 아닌 상대 위치의 관점에서 구축될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 수집하고 전송하기 위한 컴퓨터 판독 데이터 구조.
  34. 제 33항에 있어서,
    상기 컴퓨팅 유닛은 영역 내로 들어오는 새로운 사동차로부터 아이덴티티 메시지가 수신될 때 새로운 인접 차량을 상기 목록에 추가하는 것을 특징으로 하는, 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 수집하고 전송하기위한 컴퓨터 판독 데이터 구조.
  35. 제 34항에 있어서,
    상기 컴퓨팅 유닛은 미리 정해진 시간 경과 후에 주어진 인접 차량으로부터 아이덴티티가 수신되지 않으면 상기 주어진 인접 차량을 삭제하는 것을 특징으로 하는, 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 수집하고 전송하기 위한 컴퓨터 판독 데이터 구조.
  36. 제 35항에 있어서,
    상기 컴퓨팅 유닛은 주어진 인접 차량으로부터 수신되는 아이덴티티 메시지가 없음으로써 상기 인접 차량이 인접 영역을 떠났음이 지시되면 인접 데이터베이스(neighbor database)로부터 주어진 인접 차량을 삭제하는 것을 특징으로 하는, 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 수집하고 전송하기 위한 컴퓨터 판독 데이터 구조.
  37. 제 33항에 있어서,
    통신 매체로서 고주파 채널화 RF 대역이 적용되며, 상기 컴퓨팅 유닛의 각각은 IEEE 802.11 미디엄 액세스 콘트롤 프로토콜(IEEE 802.11 Medium Access Control(MAC) protocol)에 따라 상기 대역의 사용이 제어되는 것을 특징으로 하는, 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 수집하고 전송하기위한 컴퓨터 판독 데이터 구조.
  38. 제 33항에 있어서,
    상기 컴퓨팅 유닛은 인터넷 주소지정(Internet addressable)할 수 있는 것을 특징으로 하는, 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 수집하고 전송하기 위한 컴퓨터 판독 데이터 구조.
  39. 제 33항에 있어서,
    상기 컴퓨팅 유닛은 IPv6 주소지정(IPv6 addressable)할 수 있는 것을 특징으로 하는, 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 수집하고 전송하기 위한 컴퓨터 판독 데이터 구조.
  40. 제 33항에 있어서,
    상기 컴퓨팅 유닛은 단순 네트워크 관리 프로토콜로부터 도출된 프로토콜을 이용하여 데이터를 교환하는 것을 특징으로 하는, 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 수집하고 전송하기 위한 컴퓨터 판독 데이터 구조.
  41. 제 33항에 있어서,
    상기 아이덴티티 메시지는 GPS 정보 및 발신자(sender)의 IEEE 802.11 MAC 주소를 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로차량 동작 데이터를 수집하고 전송하기 위한 컴퓨터 판독 데이터 구조.
  42. 제 40항에 있어서,
    상기 GPS 정보는 위도, 경도, 속도 및 방향 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 수집하고 전송하기 위한 컴퓨터 판독 데이터 구조.
  43. 제 42항에 있어서,
    모든 차량은 인접 영역(neighborhood)에 임의의 차량이 자기의 이웃 차량을 모두 인식하기에 충분한 탐색 기간(discovery period)에 걸쳐서 그 아이덴티티 메시지를 전파(broadcast)하는 것을 특징으로 하는, 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 수집하고 전송하기 위한 컴퓨터 판독 데이터 구조.
  44. 제 43항에 있어서,
    적어도 일부 메시지의 전송을 위한 채널 선택은 GPS 방향(GPS heading)에 의거하는 것을 특징으로 하는, 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 수집하고 전송하기 위한 컴퓨터 판독 데이터 구조.
  45. 제 44항에 있어서,
    상기 탐색 기간의 길이 및 그 영역의 지리적 규모 모두가 인접 영역 내의 차량들의 평균 속도에 비례하여 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는, 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 수집하고 전송하기 위한 컴퓨터 판독 데이터 구조.
  46. 제 43항에 있어서,
    상기 컴퓨팅 유닛의 각각은 단순 네트워크 관리 프로토콜 프로토콜 하에서 메시지를 송신 및 수신할 수 있는 송신기 및 수신기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 차량으로부터 원격 모니터링 수신기측으로 차량 동작 데이터를 수집하고 전송하기 위한 컴퓨터 판독 데이터 구조.
  47. 제 32항에서 정의되는 바와 같은 자동차 차량(automotive vehicle).
  48. 속도 세그먼트(speed segment), 방향 세그먼트(heading segment) 및 위치 세그먼트(position segment)를 구비하는 데이터 구조.
  49. 제 48항에 있어서,
    상기 방향 세그먼트는 경도 부분(longitude portion) 및 위도 부분(latitude portion)을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 구조.
  50. 속도 세그먼트, 방향 세그먼트 및 위치 세그먼트를 포함하는, 반송파 매체상에서 전파되는 신호.
  51. 제 50항에 있어서,
    상기 방향 세그먼트는 위도 부분과 경도 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 반송파 매체 상에서 전파되는 신호.
  52. 인접 영역 내의 다른 차량으로부터 메시지를 수신하여 이웃 목록(neighbourhood list)을 조직하고 상기 목록 내의 선택된 차량들과 데이터를 교환하기 위한 동작을 할 수 있는 컴퓨팅 유닛을 탑재하는 차량.
  53. 인접 영역 내의 다른 차량으로부터 메시지를 수신하는 단계 및 이웃 목록(neighbourhood list) 내의 선택된 차량과 데이터를 교환하기 위한 상기 이웃 목록을 조직하는 단계인 컴퓨터 실행 단계를 포함하는 컴퓨터 판독 매체를 구비하는, 프로그래머블 컴퓨터 시스템 탑재 자동차(programmable computer system on board a motor vehicle)를 위한 컴퓨터 프로그램 저작물.
  54. 탑재된 범용 컴퓨터 및 이웃하는 적어도 하나의 다른 차량과 라디오로써 데이터링크를 구축할 수 있는 스프레드 스펙트럼 라디오를 구비하며, 상기 컴퓨터는 이웃 리스트를 조직하고 상기 데이터 링크를 통하여 수신되는 데이터로부터 적어도 하나의 차량 이벤트(vehicular event)를 식별할 수 있도록 인접 영역 내의 적어도하나의 다른 차량으로부터 메시지를 기록할 수 있도록 하는 자동차(motor vehicle).
  55. - 일련의 프로토콜 수치 및 차량 탑재 컴퓨팅 장치와 원격 모니터링 수신기와의 사이의 데이터 교환에 대한 대응되는 일련의 요청과 응답을 인덱싱(indexing)하는 모듈과;
    - 상기 차량의 복수의 동작 특성에 대한 일련의 관리 객체를 인덱싱하는 모듈; 및
    - 상기 관리 객체의 각각에 대한 수치를 기록하는 모듈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 차량 탑재 컴퓨팅 장치 및 원격 모니터링 수신기로부터 차량 동작 데이터를 수집하고 전송하기 위한 컴퓨터 판독 데이터 구조.
  56. 제 55항에 있어서,
    상기 데이터 구조는 각각의 원격 모니터링 수신기에 관한 아이덴티티를 인덱싱하기 위한 모듈을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 차량 탑재 컴퓨팅 장치 및 원격 모니터링 수신기로부터 차량 동작 데이터를 수집하고 전송하기 위한 컴퓨터 판독 데이터 구조.
  57. 제 56항에 있어서,
    상기 데이터 구조는 각각의 원격 모니터링 수신기에 관한 하나 또는 그 이상의 인증 레벨(authorization level)의 목록을 인덱싱하기 위한 모듈을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 차량 탑재 컴퓨팅 장치 및 원격 모니터링 수신기로부터 차량 동작 데이터를 수집하고 전송하기 위한 컴퓨터 판독 데이터 구조.
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