向大黃蜂取經(jīng)，V2X通訊如何找捷徑？

　　不遠(yuǎn)的未來(lái)，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(hào)指揮車輛。根據(jù)四面八方傳來(lái)的信息，汽車可以做出最優(yōu)最安全的駕駛決策。

　　和移動(dòng)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(wú)需經(jīng)過(guò)云后臺(tái)。目前美國(guó)已經(jīng)為車聯(lián)網(wǎng)設(shè)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(shí)應(yīng)用于汽車的無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11p，在安全和隱私性上進(jìn)行了補(bǔ)充規(guī)范。

　　不過(guò)，選擇無(wú)線電頻率仍然是一件復(fù)雜的工作。一方面，路上的車需要與多個(gè)“點(diǎn)”建立聯(lián)系，當(dāng)一輛車行駛到路口，它不僅要和四面八方的來(lái)車通訊，還要和紅路燈保持溝通，是一項(xiàng)多線程工作。另一方面，無(wú)線電頻譜資源是有限的。在交通高峰期，均攤到每輛車有時(shí)只有10兆赫茲。信息傳輸速度就像早上7點(diǎn)后四環(huán)上的車速，因?yàn)槎氯t滯起來(lái)。

　　每輛車如何選擇無(wú)線電頻率，與周圍其他汽車和基礎(chǔ)設(shè)施暢快溝通？這是一個(gè)要向大黃蜂虛心請(qǐng)教的技巧問(wèn)題。

　　馬薩諸塞州一位名叫Alexander Wyglinski的電子計(jì)算機(jī)工程專家提出的解決方案是——“認(rèn)知無(wú)線電”。這種無(wú)線電設(shè)備可以掃描無(wú)線頻譜，選擇可用頻率對(duì)外傳遞信息，同時(shí)確保不會(huì)打斷或干擾到附近其他車輛的短波通訊。

　　在美國(guó)，聯(lián)邦通訊協(xié)會(huì)允許無(wú)執(zhí)照企業(yè)使用一些空閑的無(wú)線電頻譜，比如那些原本保存下來(lái)留作電視廣播通訊的頻譜。除了給定的75兆赫，認(rèn)知無(wú)線電還會(huì)充分利用不同城市的空閑頻譜。

　　關(guān)于無(wú)線電設(shè)備如何“認(rèn)知”，就要提到一種動(dòng)物——大黃蜂。Alexander Wyglinski有兩個(gè)同事來(lái)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(gè)團(tuán)隊(duì)就根據(jù)邏輯編寫了算法，用來(lái)尋找低噪音無(wú)線電頻率。

　　就像大黃蜂會(huì)優(yōu)先選擇花蜜最多的花朵，認(rèn)知無(wú)線電也是從最高信號(hào)頻率開始尋找合適的通道。當(dāng)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(huì)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(shí)要掌握學(xué)習(xí)、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(jìn)化才獲得的技能中，Get到一系列學(xué)習(xí)模型，交由認(rèn)知無(wú)線電掌握。

　　當(dāng)然，Alexander和他的兩個(gè)小伙伴也關(guān)注過(guò)其他昆蟲的通訊策略，比如螞蟻。但是螞蟻利用觸角挨個(gè)和遇到的同伴分享大量信息，信息交換對(duì)象是隨機(jī)的。只有大黃蜂能獨(dú)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(tuán)隊(duì)收到了一份來(lái)自美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金三年期價(jià)值30萬(wàn)美金的撥款，繼續(xù)研究他們提出的大黃蜂認(rèn)知無(wú)線電研究，以便未來(lái)投入實(shí)際使用。