Abstract
In this paper, we introduce the concept of cyber-physical intersection systems (CPIS) which interconnects roadside units (RSU) located at the intersection, on-board units (OBU) of moving vehicles, and the smartphone apps, named the Smartphone Agent (SA). At the pedestrian mode of the SA, the connectivity management schemes, such as a location update and a handover control algorithm, are proposed to better support the CPIS services while minimizing the power consumption of the pedestrian's smartphone. We develop a real prototype of the CPIS, including RSU, OBU, and the SA. Based on the numerical results collected from a pedestrian moving around the Pusan National University campus, we validate that the proposed connectivity management schemes can improve not only the power efficiency of the pedestrian's smartphone, but also the quality of the CPIS services.
본 논문에서는 교차로 주변 고정된 위치에 있는 노변기지국과 자동차통신단말, 그리고 스마트폰 앱의 긴밀한 상호 연동을 통해 교차로에서의 안전성을 제고하고 이동 효율성을 향상하기 위한 사이버-물리 교차로 시스템(CPIS)을 소개한다. CPIS에서 자동으로 보행자/운전자 모드를 결정하고, GPS 수신기로부터 위치와 속도 정보를 수집하며, 보행자와 운전자에게 CPIS 서비스 인터페이스를 제공하는 스마트폰 앱인 Smartphone Agent (SA)를 제안한다. SA의 보행자 모드에서 스마트폰의 배터리 소모를 최적화하고 CPIS 서비스들을 효과적으로 제공하기 위한 연결성 관리 기법으로 적응적 위치 갱신 및 핸드오버 제어 알고리듬을 제안한다. CPIS 시작품 제작에 필요한 임베디드 시스템 기반의 노변기지국과 자동차통신단말, 그리고 안드로이드 앱 SA를 실제로 개발한다. 부산대학교 캠퍼스 주변에서 다양한 교통수단을 활용하여 이동하면서 수집한 데이터를 기반으로 본 논문에서 제안하는 SA의 연결성 관리 기법들이 우수한 성능을 얻을 수 있음을 보인다.