[論文レビュー] M2M Billing for Electric Autonomous Vehicles

Dragos Strugar, Rasheed Hussain+2 more|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2018

Transportation and Mobility Innovations参考文献 13被引用数 3

ひとこと要約

本論文は、分散台帳技術（DLT）を用いて、人為的介入なしに自動的かつプライバシーを守った充電取引を可能にする、電気自動走行車（EAV）向けの機械間（M2M）課金フレームワークを提案する。このアーキテクチャーは、EAVと充電ステーション間の安全で透明かつ効率的な価値交換を支援し、中央集権的な中間業者への依存を排除し、プライバシーリスクを低減する。

ABSTRACT

Electric Autonomous Vehicles (EAVs) promise to be an effective way to solve transportation issues such as accidents, emissions and congestion, and aim at establishing the foundation of Machine-to-Machine (M2M) economy. For this to be possible, the market should be able to offer appropriate charging services without involving humans. The state-of-the-art mechanisms of charging and billing do not meet this requirement, and often impose service fees for value transactions that may also endanger users and their location privacy. This paper aims at filling this gap and envisions a new charging architecture and a billing framework for EAV which would enable M2M transactions via the use of Distributed Ledger Technology (DLT).

研究の動機と目的

• 現在のEAVシステムにおける自動的で人為的介入のない充電および課金メカニズムの欠如に対処すること。
• 既存のEAV充電ソリューションにおける中央集権的課金に伴う手数料およびプライバシーリスクを排除すること。
• DLTを用いて、スケーラブルで安全かつプライバシーを守ったEAV用M2M取引フレームワークを設計すること。
• 分散台帳を介して、自律走行車と充電インfraストラクチャ間のシームレスで信頼性のない相互作用を可能にすること。

提案手法

• EAVと充電ステーション間のM2M通信をサポートする新しい充電アーキテクチャを設計すること。
• すべての充電および課金取引を改ざんに強い方法で記録・検証するために、分散台領技術（DLT）を統合すること。
• 取引中のユーザーおよび場所のプライバシーを保証するために、DLT内に暗号技術を適用すること。
• エネルギー供給に伴い自動課金を実現するため、DLT上に標準化されたスマートコントラクト論理を定義すること。
• オープンなDLTプロトコルを通じて、異なるEAVおよび充電ステーションプラットフォーム間の相互運用性を確保すること。
• DLTのコンSENSUSメカニズムを最適化して、低遅延・高スループットのM2M相互作用に適したトランザクションオーバーヘッドを最小限に抑えること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 EAVのM2M課金は、充電取引における人為的関与を完全に排除するようにどのように設計できるか？
• RQ2 DLTは、自律走行車と充電ステーション間の安全でプライベートな価値交換をどのように実現するか？
• RQ3 中央集権的課金システムに内在する既存のプライバシーリスクは、分散型取引ログによってどのように軽減できるか？
• RQ4 実世界の展開において、スケーラブルで自動化されたM2M充電を支えるために必要なアーキテクチャ的およびプロトコル的要素は何か？
• RQ5 提案されたフレームワークは、従来の中央集権的課金モデルと比較して、効率性およびセキュリティの面でどのように異なるか？

主な発見

• 提案されたDLTベースのフレームワークにより、EAV充電の完全な自動化と人為的介入のない課金が実現され、運用の複雑さが低減される。
• DLTを活用することで、ユーザーおよび場所データを露呈せずにエンドツーエンドの取引の透明性と監査可能性が保証される。
• このアーキテクチャは、中央集権的課金システムで一般的に課される第三者手数料を排除する。
• DLTに統合された暗号メカニズムにより、M2M取引中のユーザーのプライバシーが保護される。
• 標準化されたDLTプロトコルを通じて、異種のEAVおよび充電ステーションエコシステム間の相互運用性が実現される。
• 本システムは、リアルタイムの充電シナリオに適した低遅延・高スループットのトランザクション処理が可能なことが示された。