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物联网的「无人驾驶」安全之道
 

【作者: 恩智浦半導體】2017年10月23日 星期一

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在万物互联的时代,「无人驾驶」已不再是天方夜谭,而是科技产业的一大趋势。波士顿谘询公司(BCG)研究报告显示,首批全自动驾驶车将於2025年正式上路,预计2035年全球销售量可达1200万台。自动驾驶已成为汽车产业最值得期待的技术之一。然而,面对车联网浪潮来势汹汹,汽车安全问题成为燃眉之急和致胜关键。


物联网快速发展下的安全隐??

近年来,自动驾驶技术发展快速,引来许多科技领域的关注。特斯拉(Tesla)自动驾驶汽车上路,奥迪(Audi)、BMW等传统汽车大厂纷纷进军自动驾驶市场,Google、百度等科技公司也设立专业部门负责先进驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance Systems;ADAS)的开发。物联网时代的智慧互联汽车蓬勃发展,市场前景十分看好。


然而,随着自驾车技术的发展和应用,许多安全隐??开始出现,自动驾驶的安全事故更引起广大关注。2015年美国加州洛杉矶车辆管理局(Department of Motor Vehicles;DMV Office)发布的9次具代表性自动驾驶事故中,有8次涉及Google的自驾车。2016年初特斯拉更在中国发生「无人驾驶」致死的严重事故。相关资料显示,2025年全球联网汽车数量将达到2.2亿,这将使联网汽车的安全面临极大挑战,自驾车的安全问题更是备受考验。


互联汽车的安全解决方案

2016年9月21日,腾讯科恩实验室(Keen Security Lab of Tencent)宣布以「远端非接触」的方式成功入侵特斯拉汽车,为全球首例。研究人员在办公室就能对特斯拉进行远端控制,这也让互联汽车安全再次拉警报。面对汽车在网际网路发展中遇到的诸多困难,恩智浦藉由在智慧安全领域的丰富经验,提出互联汽车的安全解决方案,确保互联汽车与自驾车的安全。



图1 : 互联汽车的安全要件为保护隐私、避免未经授权的存取及提升安全性。
图1 : 互联汽车的安全要件为保护隐私、避免未经授权的存取及提升安全性。

「4+1框架」汽车网路安全解决方案

恩智浦认为安全是互联汽车的基础,联网汽车必须首重安全,保护隐私、避免未授权侵入和提高安全性则是做到网路安全的关键要素。为此,恩智浦提出「4+1框架」安全解决方案,分别从安全介面、安全闸道、安全网路、安全处理和安全门禁等五方面做一系列的把关,实现基於安全的无线连接、安全应用处理以及安全网路,保障万物联网时代汽车互联的安全。



图2 : 恩智浦「4+1框架」的汽车安全解决方案具有扩充性。
图2 : 恩智浦「4+1框架」的汽车安全解决方案具有扩充性。

(1)安全介面

身为金融资讯安全领域领导者,恩智浦将金融卡的加密技术引入汽车领域,透过嵌入式安全晶片,确保汽车通讯安全。


(2)安全闸道

恩智浦致力提供领域(domain)分离的物联网安全闸道,其模组化物联网闸道叁考设计支援大型网路节点(LNN),具有预先整合的测试和射频(RF)认证,适用於各种无线通讯协定。即使云端连接失败,车内节点亦能即时回应进行操作。


(3)安全网路

恩智浦透过与汽车制造商发起的汽车资讯分享与分析中心(Automotive Information Sharing and Analysis Center;Auto-ISAC)组织合作,开发针对汽车产业的最隹网路安全解决方案。并运用大量资讯,有效实现电子控制单元(Electronic Control Unit;ECU)间的通讯安全。


(4)安全处理

恩智浦与以色列车用资安软体公司Argus Cyber Security共同制定的解决方案包括整合恩智浦MPC5748G微控制器(Micro-Control Unit;MCU)的Argus入侵侦测和阻止系统。该解决方案可即时检测并阻止高阶网路攻击,进而对资讯进行安全处理,有效降低网路隐??。


(+1)安全门禁

恩智浦为智慧汽车打造安全便捷的无钥匙门禁系统(Passive Keyless Entry;PKE),解决方案包含应答器、加密和质询/回应系统,以及基地台IC。恩智浦使用最先进的密码演算法进行相互认证,安装精密的低频发射接收器,使系统能迅速辨识驾驶,并在驾驶靠近车门时打开,也可自动上锁、关灯、启动警铃防盗功能。此外,恩智浦还在最新的IC中加入RISC处理器,提高汽车灵活性和功能性。


自驾车的DSRC(专属短距通讯技术)


图3 :  DSRC技术的最大优势为成熟、可靠、低延误及高安全标准。(source: New Atlas)
图3 : DSRC技术的最大优势为成熟、可靠、低延误及高安全标准。(source: New Atlas)

网路安全是车联网的核心诉求,恩智浦将其视为使命。4+1框架汽车网路安全解决方案保证了「自动驾驶」结构的安全性。此外,针对智慧联网汽车的实际行驶安全,恩智浦亦提出解决方案。发生事故前,「碰撞前3秒」是关键,一旦抓住黄金3秒就能确保行驶安全,恩智浦从这个点切入,推动DSRC(专属短距通讯技术)技术发展与成熟。


DSRC就是争取「碰撞前3秒」的关键技术,其最大优势就是成熟、可靠、低延误、及高安全标准。作为高效率的无线通讯技术,它实现在特定区域对高速移动的目标进行辨识和双向通讯,可即时传输图像、语音和资料讯息,将车辆和道路透过网路相连。在交通事故中,若拥有V2X车联网的DSRC技术,驾驶就能於最少3秒前反应,避免事故发生。如今,DSRC已成为各国自动驾驶发展的共识。2016年12月,美国交通部「法规制定通知(Notice of Proposed Rulemaking;NPRM)」进一步推动立法?制安?DSRC(802.11p),计画於2023年强制美国所有轻型车辆配备车用DSRC技术。同时,日本、欧洲等国家也开始叁与规划道路安全、V2X和自动驾驶的推广。


恩智浦积极叁与早期V2X的技术测试,推动DSRC的成熟与发展,已具备完善支援DSRC的V2X方案,并在欧美等国进行道路测试。目前,恩智浦已正式成为中国智慧互联汽车(上海)测试点示范区新成员,全面推动DSRC技术在中国相关技术规范的测试与研发。


对恩智浦来说,安全是互联汽车的基础,把握无人驾驶的安全之道,才能在物联网浪潮中生存。未来恩智浦将与业界夥伴合作,为汽车电子的自驾车、车载联网市场制定更多专业的安全解决方案,透过实际测试进行安全技术研发,为全球互联汽车市场提供完整的安全保障。


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