不遠的未來，路上的汽車可以借助V2V、V2X技術(shù)和諧相處。車與車心照不宣相互避讓，紅綠燈直接用數(shù)字信號指揮車輛。根據(jù)四面八方傳來的信息，汽車可以做出最優(yōu)最安全的駕駛決策。
和移動互聯(lián)網(wǎng)不同，V2V、V2X主要使用了短距離通信（DSRC，Dedicated Short Range CommunicaTIon），無需經(jīng)過云后臺。目前美國已經(jīng)為車聯(lián)網(wǎng)設置了專用的短程通信頻寬，75兆赫寬，頻率大約是5.9千兆赫。同時應用于汽車的無線標準IEEE802.11p，在安全和隱私性上進行了補充規(guī)范。
不過，選擇無線電頻率仍然是一件復雜的工作。一方面，路上的車需要與多個“點”建立聯(lián)系，當一輛車行駛到路口，它不僅要和四面八方的來車通訊，還要和紅路燈保持溝通，是一項多線程工作。另一方面，無線電頻譜資源是有限的。在交通高峰期，均攤到每輛車有時只有10兆赫茲。信息傳輸速度就像早上7點后四環(huán)上的車速，因為堵塞而遲滯起來。
每輛車如何選擇無線電頻率，與周圍其他汽車和基礎設施暢快溝通？這是一個要向大黃蜂虛心請教的技巧問題。
馬薩諸塞州一位名叫Alexander Wyglinski的電子計算機工程專家提出的解決方案是——“認知無線電”。這種無線電設備可以掃描無線頻譜，選擇可用頻率對外傳遞信息，同時確保不會打斷或干擾到附近其他車輛的短波通訊。
在美國，聯(lián)邦通訊協(xié)會允許無執(zhí)照企業(yè)使用一些空閑的無線電頻譜，比如那些原本保存下來留作電視廣播通訊的頻譜。除了給定的75兆赫，認知無線電還會充分利用不同城市的空閑頻譜。
關(guān)于無線電設備如何“認知”，就要提到一種動物——大黃蜂。Alexander Wyglinski有兩個同事來自WPI的生物和生物技術(shù)部門，他們發(fā)現(xiàn)大黃蜂找花蜜和汽車找可用頻段的邏輯是類似的，于是整個團隊就根據(jù)邏輯編寫了算法，用來尋找低噪音無線電頻率。
就像大黃蜂會優(yōu)先選擇花蜜最多的花朵，認知無線電也是從最高信號頻率開始尋找合適的通道。當大黃蜂發(fā)現(xiàn)了一朵花，花蜜已經(jīng)被別的蜜蜂采走了，它就會迅速地尋找另一朵顏色形狀相似的花，或者干脆找一朵不同的花，花蜜雖然不多，但是離自己更近。大黃蜂采蜜時要掌握學習、記憶以及平衡飛行成本和花蜜收獲的能力，在不同情況下能瞬間改變決策選擇最優(yōu)方案。研究人員從大黃蜂經(jīng)歷了數(shù)千代進化才獲得的技能中，Get到一系列學習模型，交由認知無線電掌握。
當然，Alexander和他的兩個小伙伴也關(guān)注過其他昆蟲的通訊策略，比如螞蟻。但是螞蟻利用觸角挨個和遇到的同伴分享大量信息，信息交換對象是隨機的。只有大黃蜂能獨立收集信息做出完整的邏輯判斷，信息傳輸行為更接近路上行駛的汽車。
目前Alexander Wyglinski的團隊收到了一份來自美國國家科學基金三年期價值30萬美金的撥款，繼續(xù)研究他們提出的大黃蜂認知無線電研究，以便未來投入實際使用。
下載文檔
