Publication
Towards the simulation of cooperative perception applications by leveraging distributed sensing infrastructures
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia | pt_PT |
| dc.contributor.advisor | Severino, Ricardo Augusto Rodrigues da Silva | |
| dc.contributor.author | Oliveira, Miguel Ferreira | |
| dc.date.accessioned | 2023-11-29T12:58:23Z | |
| dc.date.available | 2023-11-29T12:58:23Z | |
| dc.date.issued | 2023-10-09 | |
| dc.description.abstract | With the rapid development of Automated Vehicles (AV), the boundaries of their function alities are being pushed and new challenges are being imposed. In increasingly complex and dynamic environments, it is fundamental to rely on more powerful onboard sensors and usually AI. However, there are limitations to this approach. As AVs are increasingly being integrated in several industries, expectations regarding their cooperation ability is growing, and vehicle-centric approaches to sensing and reasoning, become hard to integrate. The proposed approach is to extend perception to the environment, i.e. outside of the vehicle, by making it smarter, via the deployment of wireless sensors and actuators. This will vastly improve the perception capabilities in dynamic and unpredictable scenarios and often in a cheaper way, relying mostly in the use of lower cost sensors and embedded devices, which rely on their scale deployment instead of centralized sensing abilities. Consequently, to support the development and deployment of such cooperation actions in a seamless way, we require the usage of co-simulation frameworks, that can encompass multiple perspectives of control and communications for the AVs, the wireless sensors and actuators and other actors in the environment. In this work, we rely on ROS2 and micro-ROS as the underlying technologies for integrating several simulation tools, to construct a framework, capable of supporting the development, test and validation of such smart, cooperative environments. This endeavor was undertaken by building upon an existing simulation framework known as AuNa. We extended its capabilities to facilitate the simulation of cooperative scenarios by incorporat ing external sensors placed within the environment rather than just relying on vehicle-based sensors. Moreover, we devised a cooperative perception approach within this framework, showcasing its substantial potential and effectiveness. This will enable the demonstration of multiple cooperation scenarios and also ease the deployment phase by relying on the same software architecture. | pt_PT |
| dc.description.abstract | Com o rápido desenvolvimento dos Veículos Autónomos (AV), os limites das suas funcional idades estão a ser alcançados e novos desafios estão a surgir. Em ambientes complexos e dinâmicos, é fundamental a utilização de sensores de alta capacidade e, na maioria dos casos, inteligência artificial. Mas existem limitações nesta abordagem. Como os AVs estão a ser integrados em várias indústrias, as expectativas quanto à sua capacidade de cooperação estão a aumentar, e as abordagens de perceção e raciocínio centradas no veículo, tornam-se difíceis de integrar. A abordagem proposta consiste em extender a perceção para o ambiente, isto é, fora do veículo, tornando-a inteligente, através do uso de sensores e atuadores wireless. Isto irá melhorar as capacidades de perceção em cenários dinâmicos e imprevisíveis, reduzindo o custo, pois a abordagem será baseada no uso de sensores low-cost e sistemas embebidos, que dependem da sua implementação em grande escala em vez da capacidade de perceção centralizada. Consequentemente, para apoiar o desenvolvimento e implementação destas ações em cooperação, é necessária a utilização de frameworks de co-simulação, que abranjam múltiplas perspetivas de controlo e comunicação para os AVs, sensores e atuadores wireless, e outros atores no ambiente. Neste trabalho será utilizado ROS2 e micro-ROS como as tecnologias subjacentes para a integração das ferramentas de simulação, de modo a construir uma framework capaz de apoiar o desenvolvimento, teste e validação de ambientes inteligentes e cooperativos. Esta tarefa foi realizada com base numa framework de simulação denominada AuNa. Foram expandidas as suas capacidades para facilitar a simulação de cenários cooperativos através da incorporação de sensores externos colocados no ambiente, em vez de depender apenas de sensores montados nos veículos. Além disso, concebemos uma abordagem de perceção cooperativa usando a framework, demonstrando o seu potencial e eficácia. Isto irá permitir a demonstração de múltiplos cenários de cooperação e também facilitar a fase de implementação, utilizando a mesma arquitetura de software. | pt_PT |
| dc.identifier.tid | 203380835 | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.22/24053 | |
| dc.language.iso | eng | pt_PT |
| dc.subject | autonomous vehicle | pt_PT |
| dc.subject | cooperative perception | pt_PT |
| dc.subject | micro-ROS | pt_PT |
| dc.subject | simulation | pt_PT |
| dc.subject | dynamic environment | pt_PT |
| dc.subject | distributed sensing | pt_PT |
| dc.title | Towards the simulation of cooperative perception applications by leveraging distributed sensing infrastructures | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
| thesis.degree.name | Engenharia de Sistemas Computacionais Críticos | pt_PT |