郄廣　張巖

【摘? 要】為了助力車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)科學(xué)的普及，主要介紹車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)政策及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展，并系統(tǒng)介紹了車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo)、車聯(lián)網(wǎng)的組成、系統(tǒng)架構(gòu)、解決方案、關(guān)鍵技術(shù)、測(cè)試方法、網(wǎng)絡(luò)安全、基礎(chǔ)建設(shè)及產(chǎn)業(yè)鏈急需突破的技術(shù)，比如芯片及傳感器的成本問(wèn)題等。

【關(guān)鍵詞】V2X技術(shù);車-路-網(wǎng)-云協(xié)同;邊緣計(jì)算;切片技術(shù);智慧交通

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2020.01.015? ? ? ? 中圖分類號(hào)：TN929.5

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-1010（2020）01-0080-06

引用格式：郄廣， 張巖. 智能車與網(wǎng)聯(lián)技術(shù)分析[J]. 移動(dòng)通信， 2020，44（1）： 80-85.

0? ?引言

智能化與網(wǎng)聯(lián)化是未來(lái)汽車發(fā)展方向，雖然沒(méi)有V2X，傳統(tǒng)車通過(guò)人工智能技術(shù)決策，在一定程度上也可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，但無(wú)法真正地實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)景自動(dòng)駕駛，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)智慧交通，比如在惡劣天氣或光線劇烈變化情況下如果僅僅依靠單車視覺(jué)識(shí)別路口紅綠燈指示信息，無(wú)法做到絕對(duì)準(zhǔn)確。

據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)汽車年銷量已連續(xù)多年世界第一，目前我國(guó)汽車保有量約2億多輛，占全球約20%，平均銷量占世界25%以上，目前我國(guó)千人汽車保有量140臺(tái)。隨著汽車保有量的不斷增加，5G移動(dòng)高速網(wǎng)絡(luò)以及物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，車載智能終端作為智能網(wǎng)聯(lián)汽車的核心部件之一，可以使傳統(tǒng)汽車實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)功能，實(shí)現(xiàn)車輛的遠(yuǎn)程管理，促進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展，未來(lái)可實(shí)現(xiàn)“智慧交通”、全自動(dòng)駕駛，提高出行效率，減少交通事故。

1? ? 車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)政策背景

全球車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在信息技術(shù)帶動(dòng)下創(chuàng)新發(fā)展日趨活躍，目前處于市場(chǎng)爆發(fā)前的戰(zhàn)略機(jī)遇期，國(guó)內(nèi)外廠商紛紛布局爭(zhēng)奪產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)權(quán)和制高點(diǎn)，我國(guó)V2X車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展相對(duì)較晚，但發(fā)展非常迅速，政府高度重視車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。我國(guó)國(guó)家層面于2017年成立車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)委員會(huì)，在國(guó)家制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組下設(shè)立，由工信部、發(fā)改委、科技部、交通運(yùn)輸部、財(cái)政部等20個(gè)部門和單位組成，負(fù)責(zé)組織制定車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃、政策和措施，協(xié)調(diào)解決車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展重大問(wèn)題，統(tǒng)籌推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

此外，為支持自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展，工業(yè)和信息化部、公安部、交通運(yùn)輸部聯(lián)合發(fā)布了《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測(cè)試管理規(guī)范（試行）》（以下簡(jiǎn)稱《管理規(guī)范》），為自動(dòng)駕駛汽車上路測(cè)試提供了政策依據(jù)，北京、上海、無(wú)錫等城市先后出臺(tái)了地方性道路測(cè)試管理規(guī)定。2018年6月，工信部與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委聯(lián)合印發(fā)了《國(guó)家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（總體要求）》、《國(guó)家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（信息通信）》和《國(guó)家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（電子產(chǎn)品和服務(wù)）》系列文件，確定到2020年，基本建成國(guó)家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，規(guī)范車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2018年11月，工信部印發(fā)了《車聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）直連通信使用5 905—5 925 MHz頻段管理規(guī)定（暫行）》[2]，規(guī)劃了5 905—5 925 MHz頻段共20 MHz帶寬的專用頻率資源用于C-V2X直連通信技術(shù)。2019年5月，工信部組織全國(guó)汽標(biāo)委編制了《2019年智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作要點(diǎn)》，進(jìn)一步貫徹落實(shí)《國(guó)家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》。

我國(guó)C-V2X技術(shù)發(fā)展趨于成熟。目前中國(guó)已基本完成LTE-V2X相關(guān)接入層、網(wǎng)絡(luò)層、消息層和安全等核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)體系初步形成。期間大唐移動(dòng)等國(guó)內(nèi)核心企業(yè)參與了LTE-V2X國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定工作。此外為了推動(dòng)LTE-V2X標(biāo)準(zhǔn)在汽車、交通、公安、通信行業(yè)的應(yīng)用，一方面推進(jìn)LTE-V2X標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)升為國(guó)標(biāo)，便于跨行業(yè)采用;另一方面在汽車、交通、公安行業(yè)，開(kāi)展功能需求和系統(tǒng)技術(shù)要求等標(biāo)準(zhǔn)制定。其中包括升級(jí)《基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)要求》、《基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信技術(shù)消息層技術(shù)要求》、《基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信技術(shù)安全技術(shù)要求》[1]、《面向LTE-V2X的多接入邊緣計(jì)算 業(yè)務(wù)架構(gòu)和總體需求》、《面向LTE-V2X的多接入邊緣計(jì)算服務(wù)能力開(kāi)放和接口技術(shù)要求》等規(guī)范為國(guó)標(biāo)，制定《十字交叉路口預(yù)警、車輛編隊(duì)行駛等功能應(yīng)用》行標(biāo)和國(guó)標(biāo)等。當(dāng)前大唐移動(dòng)等國(guó)內(nèi)核心企業(yè)和政府層面全力推進(jìn)和落實(shí)C-V2X國(guó)際和中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)工作，將助力C-V2X車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展。

2? ? 關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)

2.1? 車聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)及解決方案

車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛和自主交通，車聯(lián)網(wǎng)不僅是實(shí)現(xiàn)車路協(xié)同，更是實(shí)現(xiàn)“車-路-網(wǎng)-云”高度協(xié)同，網(wǎng)聯(lián)化是一種基于新一代通信的C-V2X無(wú)線通信技術(shù)，支持車與車、車與路、車與人通過(guò)直通方式進(jìn)行收發(fā)數(shù)據(jù)外，也包含基于5G上下行通信鏈路連接的邊緣計(jì)算或云平臺(tái)的信息服務(wù)，因此C-V2X網(wǎng)絡(luò)具備專用短程直接通信與蜂窩通信的短時(shí)延和廣覆蓋優(yōu)勢(shì)。

2018年，大唐移動(dòng)首次提出面向智能網(wǎng)聯(lián)車輛的“三網(wǎng)融合5G智能網(wǎng)聯(lián)解決方案”?！叭W(wǎng)”指的是車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)以及車云網(wǎng)?！叭W(wǎng)融合解決方案”是將“云、管、端”三者跨界結(jié)合為車云互聯(lián)網(wǎng)，承載車聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)容分發(fā)和回傳?！霸啤奔丛破脚_(tái)和業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)回傳數(shù)據(jù)的計(jì)算和處理以及控制信息的生成?！肮堋奔垂艿?，負(fù)責(zé)終端采集數(shù)據(jù)的回傳和控制信息的分發(fā)?！岸恕奔唇K端，作為系統(tǒng)的末端，負(fù)責(zé)系統(tǒng)原生數(shù)據(jù)的采集和云端系統(tǒng)控制指令的執(zhí)行。三網(wǎng)協(xié)作融合車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)解決方案，可提供各種場(chǎng)景智能網(wǎng)聯(lián)業(yè)務(wù)，主要涵蓋“安全、效率、信息服務(wù)”，比如高效編隊(duì)行駛、智能最優(yōu)車速策略、超視距防碰撞、盲區(qū)檢測(cè)、安全精準(zhǔn)停靠、實(shí)時(shí)車路協(xié)同、智慧遠(yuǎn)程駕駛等應(yīng)用。

5G車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖1所示：

2.2? 車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

車聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)裝在車輛周邊或路邊的雷達(dá)、攝像頭等視覺(jué)傳感器與車載終端，采用C-V2X技術(shù)實(shí)現(xiàn)V2V、V2I、V2N的互連互通收發(fā)數(shù)據(jù)，并在MEC或云服務(wù)平臺(tái)上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理再將信息結(jié)果反饋給車端，提升行車安全、效率和信息服務(wù)水平，因此實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛離不開(kāi)云、管、端的協(xié)同配合。

在車端，傳感器技術(shù)是一項(xiàng)基礎(chǔ)的物體識(shí)別技術(shù)，在車聯(lián)網(wǎng)中，主要涉及到的傳感器有汽車外部環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器，視覺(jué)傳感器通過(guò)模擬人的眼睛，利用環(huán)視攝像頭合成汽車周圍近距離的環(huán)境圖像，單目攝像頭通過(guò)調(diào)整焦距生成遠(yuǎn)距離圖像。在視覺(jué)傳感器中，攝像頭的優(yōu)勢(shì)是能識(shí)別平面事物，尤其是色彩和文字標(biāo)識(shí)，比如路口紅綠燈或限速指示牌，也可和其他傳感器互為備用（部分傳感器故障），增加準(zhǔn)確和安全系數(shù)。超聲波傳感器可以通過(guò)發(fā)射超聲波和反射波辨別汽車到物體的距離。毫米波和激光雷達(dá)傳感器基本原理也是通過(guò)電磁波或光波遇到障礙后的反射信號(hào)，實(shí)時(shí)計(jì)算出智能汽車與障礙物的距離和相對(duì)速度，汽車車頭與車尾安裝的77 GHz雷達(dá)能實(shí)時(shí)探測(cè)其他車輛的速度，并通過(guò)增加攝像頭等傳感器冗余度來(lái)提升安全系數(shù)。

高精度定位是實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛的關(guān)鍵技術(shù)之一，位置信息精度越高，車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)業(yè)務(wù)成功率、安全性、可靠性越高，比如網(wǎng)聯(lián)車精準(zhǔn)停靠業(yè)務(wù)，其精度往往需要達(dá)到厘米級(jí)。在室外無(wú)遮擋場(chǎng)景下，通常采用的高精定位方法包括中國(guó)北斗、美國(guó)GPS、歐洲伽利略、以及俄羅斯的GLONASS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以及基于無(wú)線微蜂窩網(wǎng)絡(luò)的AOA和TOA定位方法。而位置定位技術(shù)在衛(wèi)星遮擋或受到干擾情況下更為復(fù)雜，為滿足隧道或室內(nèi)遮擋場(chǎng)景下定位性能要求，近幾年來(lái)相關(guān)企業(yè)、高?？蒲袡C(jī)構(gòu)經(jīng)過(guò)不斷探索研究，市場(chǎng)導(dǎo)航方法已經(jīng)多元化，比如利用藍(lán)牙、WLAN等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)遮擋場(chǎng)景下移動(dòng)終端的定位技術(shù)，其定位精度可達(dá)米級(jí)，而采用超寬帶技術(shù)甚至可達(dá)0.1米級(jí)精度，但需要布放大量的基礎(chǔ)射頻器件。部分商用市場(chǎng)采用綜合定位方法比如GPS+慣導(dǎo)、GPS+高精地圖+攝像頭識(shí)別算法（特征物匹配）等相關(guān)技術(shù)，精準(zhǔn)度、復(fù)雜度與經(jīng)濟(jì)性之間的平衡，也是室內(nèi)定位系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的難點(diǎn)。

實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛除需要高精地圖、高精定位、外部傳感器外，同時(shí)也離不開(kāi)芯片對(duì)多路高碼率圖像，以及各種輔助信息實(shí)時(shí)的處理運(yùn)算能力。車載芯片對(duì)可靠性要求高，與普通消費(fèi)類電子芯片相比，不僅對(duì)不良率和工作環(huán)境溫度要求高，并且在設(shè)計(jì)周期和供貨保障期上也更加長(zhǎng)。目前國(guó)際主流車載芯片廠商包括NXP、海思等。

在管端，無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)終端采集數(shù)據(jù)的回傳和控制信息的分發(fā)，C-V2X車載設(shè)備包括：

（1）車載單元（OBU），可實(shí)現(xiàn)車與車（V2V）、車與路測(cè)單元RSU（V2I）之間的直通鏈路通信，其中空中接口稱為PC5接口;與NR基站之間的上/下行鏈路通信方式，其中的空中接口稱為Uu接口。車載單元上需要集成4G、5G、LTE-V通訊芯片模組，車載單元基本功能包括信息交互、信息安全加密、設(shè)備告警和感知信息處理。具體功能主要有車載感知數(shù)據(jù)融和計(jì)算、時(shí)鐘同步、位置信息定位處理、協(xié)議轉(zhuǎn)換、周期性或事件性數(shù)據(jù)收發(fā)、CAN總線數(shù)據(jù)讀取或輸入等，支撐自動(dòng)駕駛決策器融合決策。C-V2X模式支持頻段至少包括5 905—5 925 MHz，設(shè)備接口支持USB/CAN/UART/以太網(wǎng)口，滿足R14標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范要求。

（2）路側(cè)單元（RSU），將路口和路側(cè)激光雷達(dá)、攝像頭、紅綠燈等感知設(shè)備經(jīng)過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換后的原始圖像數(shù)據(jù)通過(guò)Uu上傳至云服務(wù)器，或通過(guò)路口MEC融和計(jì)算后的信息通過(guò)PC5口廣播給附近的道路交通參與者，路側(cè)單元同時(shí)具備4G UU與PC5接口，并具備面向5G接口拓展能力，部分設(shè)備具備單獨(dú)PC5能力，頻段和接口支持能力同車載模塊，5G時(shí)代到來(lái)后，RSU產(chǎn)品形態(tài)將更加多樣化，比如5G Uu+LTE-V2X PC5版本，或者LTE-V2X PC5+5G NR-V2X PC5版本。

（3）5G系統(tǒng)設(shè)備，主要包括5G基站與核心網(wǎng)設(shè)備，其中安全相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)和時(shí)延相關(guān)的邊緣計(jì)算將推動(dòng)車聯(lián)網(wǎng)無(wú)人駕駛快速落地。網(wǎng)絡(luò)切片通過(guò)虛擬邏輯劃分不同網(wǎng)絡(luò)服務(wù)于各個(gè)垂直行業(yè)，能夠體現(xiàn)按需定制、安全隔離、靈活保障、快速部署等優(yōu)點(diǎn)，帶來(lái)靈活性的同時(shí)也引入了管理的復(fù)雜性。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片的功能類似于一個(gè)獨(dú)立的物理網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)端到端的邏輯網(wǎng)絡(luò)，涵蓋整個(gè)網(wǎng)段，包括終端、基站、傳輸層、核心網(wǎng)、控制面和業(yè)務(wù)面應(yīng)用，按業(yè)務(wù)的需求提供靈活可配的多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

車聯(lián)網(wǎng)云端按照“中心云-邊緣云-路側(cè)云”層次多級(jí)部署，其中，中心云平臺(tái)：負(fù)責(zé)全局算法，實(shí)現(xiàn)路徑動(dòng)態(tài)規(guī)劃;邊緣云平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)局部交通管控，例如：紅綠燈智能控制、交通擁堵等，邊緣云需要將網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)面功能下沉到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)邊緣，在車聯(lián)網(wǎng)中最大限度降低了端到端的響應(yīng)時(shí)延，原有的云管端網(wǎng)絡(luò)計(jì)算架構(gòu)具有網(wǎng)絡(luò)接序路徑長(zhǎng)及時(shí)延大的弊端，尤其是在對(duì)低時(shí)延高可靠性要求極高的車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，不具備實(shí)際部署價(jià)值，在引入MEC以后，車聯(lián)網(wǎng)的核心算法的計(jì)算處理單元從云端下沉到網(wǎng)絡(luò)的邊緣，在極大降低時(shí)延的同時(shí)也提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。網(wǎng)絡(luò)邊緣（MEC）采用標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)架式服務(wù)器，提供流量卸載TOF、業(yè)務(wù)生命周期管理等功能，并提供具有擴(kuò)展能力的IAAS及PASS級(jí)的計(jì)算平臺(tái)，供第三方軟件直接部署，MEC平臺(tái)部署的應(yīng)用及服務(wù)如圖2所示。

路側(cè)云平臺(tái)（即RSU云平臺(tái)）功能：實(shí)現(xiàn)一些即時(shí)的業(yè)務(wù)處理以及路口的交通管控，例如：路側(cè)攝像頭等感知數(shù)據(jù)的處理、十字路口防碰撞等。

2.3? 車聯(lián)網(wǎng)安全

智能車網(wǎng)聯(lián)化應(yīng)用的基礎(chǔ)是低時(shí)延、高可靠通信網(wǎng)絡(luò)，它的推廣將是物聯(lián)網(wǎng)數(shù)量最大應(yīng)用方向之一，因?yàn)檐嚶?lián)網(wǎng)涉及到人的生命財(cái)產(chǎn)安全和公共安全，其所關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)通信安全尤為重要。隨著全國(guó)各地車聯(lián)網(wǎng)示范范圍不斷擴(kuò)大和部分地市網(wǎng)聯(lián)車商用的落地，所受安全攻擊和被控制的概率也逐漸增多。車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)較長(zhǎng)，在車聯(lián)網(wǎng)基本架構(gòu)“端—管—云”體系下，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都可能是黑客入侵的突破口，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)都是防護(hù)重點(diǎn)。從產(chǎn)業(yè)鏈的角度講涉及到終端設(shè)備、系統(tǒng)設(shè)備、傳輸設(shè)備、以及云端服務(wù)器[3]，關(guān)聯(lián)的主要廠商有芯片設(shè)計(jì)和制造商、通信設(shè)備集成商、整車集成廠、系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件供應(yīng)商、通信運(yùn)營(yíng)商、網(wǎng)聯(lián)應(yīng)用服務(wù)提供商等，包含通信數(shù)據(jù)安全、業(yè)務(wù)功能安全、CAN總線控制安全等各個(gè)方面。

車聯(lián)網(wǎng)整個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜環(huán)節(jié)眾多，只有清楚地了解各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)備和功能才能針對(duì)性的預(yù)防，其中容易受到攻擊的部分主要包含如下三部分。

（1）端：主要負(fù)責(zé)車輛環(huán)境的感知、決策控車及信息收發(fā)功能，涉及CAN總線網(wǎng)絡(luò)、車輛決策判決系統(tǒng)、信息娛樂(lè)系統(tǒng)、手機(jī)及通信軟件，與整車連接的感知設(shè)備局域網(wǎng)系統(tǒng)等。

（2）管：主要負(fù)責(zé)V2V及V2N之間相關(guān)通信，包括網(wǎng)聯(lián)車之間PC5接口無(wú)線通信，OBU和RSU到基站的Uu口通信和基站到云端的有線網(wǎng)絡(luò)通信，其中PC5和Uu口的無(wú)線通信是車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，涉及的設(shè)備主要包括OBU、RSU、基站、傳輸網(wǎng)絡(luò)、核心網(wǎng)，目前相關(guān)節(jié)點(diǎn)的檢測(cè)、認(rèn)證、隔離算法機(jī)制在不斷完善之中。

（3）云：主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算及算法部署，節(jié)點(diǎn)包括邊緣云、路邊云及遠(yuǎn)端中心云服務(wù)器等。

因此在車聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域，主要圍繞端、管、云協(xié)同配合的策略來(lái)完善相關(guān)防護(hù)措施。

（1）終端側(cè)，采用終端和網(wǎng)絡(luò)雙向認(rèn)證的方法來(lái)杜絕假冒終端監(jiān)聽(tīng)或攻擊網(wǎng)絡(luò)，使接入到網(wǎng)絡(luò)的終端為合法登記終端。終端集成芯片加密技術(shù)，從底層對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行加密和監(jiān)聽(tīng)分析，相當(dāng)于對(duì)終端進(jìn)行二次加密，所有輸入的數(shù)據(jù)都是加密過(guò)的，即便被破解密碼獲取到的內(nèi)容也都是亂碼，以增強(qiáng)基礎(chǔ)安全數(shù)據(jù)抗破解能力，終端底層植入入侵檢測(cè)系統(tǒng)，以便在漏網(wǎng)之魚突破系統(tǒng)時(shí)進(jìn)行預(yù)警，此外芯片防護(hù)還可以加強(qiáng)對(duì)終端應(yīng)用程序的啟動(dòng)和非法軟件安裝的監(jiān)控等。

（2）網(wǎng)絡(luò)通信：網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)是一種虛擬化專用網(wǎng)絡(luò)，部署靈活，可以為車聯(lián)網(wǎng)用戶提供端到端的安全隔離機(jī)制，網(wǎng)絡(luò)切片之間互不影響，它涵蓋了終端、傳輸網(wǎng)和核心網(wǎng)側(cè)，該虛擬專用網(wǎng)絡(luò)還繼承了傳統(tǒng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的注冊(cè)認(rèn)證、鑒權(quán)和數(shù)據(jù)的加密、完整性保護(hù)等算法，加強(qiáng)終端訪問(wèn)控制，降低了攻擊風(fēng)險(xiǎn)。此外接口側(cè)可以部署異常流量檢測(cè)芯片進(jìn)行監(jiān)控，切實(shí)提升車聯(lián)網(wǎng)專用網(wǎng)絡(luò)安全能力。

（3）云平臺(tái)：云平臺(tái)是數(shù)據(jù)處理的中心，應(yīng)用軟件部署的平臺(tái)，提供全面的信令面和用戶面安全保證機(jī)制。云平臺(tái)服務(wù)以Restful API形式提供，依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行授權(quán)認(rèn)證。為防止偽造攻擊和中間人攻擊，云平臺(tái)和邊緣應(yīng)用之間使用TLS雙向數(shù)字證書認(rèn)證方式，確保雙方通訊消息的保密性和完整性保護(hù)。云平臺(tái)還提供FaaS（Firewall as a Service）防火墻即服務(wù)，可通過(guò)設(shè)置嚴(yán)格的白名單規(guī)則，對(duì)邊緣應(yīng)用之間、邊緣應(yīng)用和MEC服務(wù)之間等進(jìn)行嚴(yán)格的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)控制和安全隔離。

端管云安全模式如圖3所示：

車聯(lián)網(wǎng)安全應(yīng)以滿足汽車生產(chǎn)及應(yīng)用為首要目標(biāo)，下一步應(yīng)與汽車生產(chǎn)企業(yè)緊密合作，注重來(lái)自于車廠的產(chǎn)業(yè)需求，尋求高效、便捷的安全技術(shù)方案。同時(shí)，參與各方應(yīng)做好溝通銜接，搭建測(cè)試平臺(tái)，分階段推進(jìn)技術(shù)方案測(cè)試驗(yàn)證及優(yōu)化，為安全技術(shù)方案落地提供測(cè)試依據(jù)。

3? ?車聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)試驗(yàn)

車聯(lián)網(wǎng)設(shè)備不同于一般消費(fèi)產(chǎn)品，車輛感知決策關(guān)系著汽車與人身安全，對(duì)功能安全要求更高，因此用于汽車方面的半導(dǎo)體面臨的環(huán)境更嚴(yán)苛，對(duì)可靠性要求很高。

作為C-V2X標(biāo)準(zhǔn)的引領(lǐng)者和產(chǎn)業(yè)推動(dòng)者，中國(guó)信科全面支撐了蜂窩車聯(lián)網(wǎng)從標(biāo)準(zhǔn)制定到研發(fā)、測(cè)試、示范的重要工作，并且通過(guò)了車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)設(shè)備的物理層測(cè)試、協(xié)議層測(cè)試、互通測(cè)試，其中包括：

（1）最大發(fā)射功率，考察終端的發(fā)射功率是否符合標(biāo)準(zhǔn)，如果過(guò)大會(huì)影響同頻段的其他設(shè)備，如果過(guò)小又達(dá)不到規(guī)定的覆蓋范圍。

（2）頻率范圍測(cè)試，根據(jù)《車聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）直連通信使用5 905—5 925 MHz頻段的管理規(guī)定》定義，車聯(lián)網(wǎng)頻段限制在5 905—5 925 MHz共20 M帶寬。帶寬合法測(cè)試主要目的用于檢驗(yàn)車載單元和路測(cè)單元發(fā)射機(jī)的發(fā)射帶寬是否超出規(guī)定的頻率范圍，以避免造成通信系統(tǒng)之間干擾。

（3）雜散發(fā)射測(cè)試內(nèi)容，雜散發(fā)射是指除帶外雜散以外由諧波發(fā)射等產(chǎn)生的非期望發(fā)射，這項(xiàng)指標(biāo)更需要進(jìn)行嚴(yán)格的限制，否則會(huì)對(duì)其他用戶系統(tǒng)造成嚴(yán)重的干擾。2018年11月，全球第一例跨通信模組、跨終端提供商、跨整車廠的C-V2X互通測(cè)試成功完成，體現(xiàn)了中國(guó)C-V2X標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)業(yè)的成熟度，其中大唐移動(dòng)為8家終端中的6家提供C-V2X通信解決方案，與11家車企中的7家完成深入對(duì)接，并獨(dú)家提供路側(cè)通信解決方案。

當(dāng)前，中國(guó)信科已經(jīng)具備完善的車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，尤其在車載V2X終端、安全、高效交通管理、智能車輛感知、應(yīng)用大數(shù)據(jù)等方面可提供產(chǎn)業(yè)支撐，具有一定的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，其中，大唐移動(dòng)“5G+網(wǎng)聯(lián)智能汽車”解決方案已成為公認(rèn)的業(yè)界領(lǐng)先車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)解決方案，并已在多地共同開(kāi)展智能網(wǎng)聯(lián)應(yīng)用，在上海、重慶、廈門、天津、鄭州、武漢等地的國(guó)家級(jí)智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范區(qū)以及V2X測(cè)試示范區(qū)，都廣泛部署了大唐移動(dòng)C-V2X系列商用產(chǎn)品，包括路側(cè)單元（RSU）、車載單元（OBU）等，經(jīng)過(guò)測(cè)試均穩(wěn)定可靠。

在車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的初期，電信運(yùn)營(yíng)商、通信系統(tǒng)設(shè)備商、應(yīng)用服務(wù)商、交通管理部門、行業(yè)業(yè)主和車企等多家企業(yè)聯(lián)合起來(lái)，通過(guò)合作共贏、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的方式，快速推出面向市場(chǎng)成熟可用的車聯(lián)網(wǎng)解決方案，共同打造車聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈。這是車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用初期比較常見(jiàn)的商業(yè)模式，其中圖4體現(xiàn)了車聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的生態(tài)合作模式，可指導(dǎo)相關(guān)產(chǎn)業(yè)合作與項(xiàng)目工作開(kāi)展。

4? ?網(wǎng)聯(lián)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

對(duì)于智慧交通的建設(shè)，一是包括基礎(chǔ)設(shè)施，沒(méi)有智能化的道路環(huán)境來(lái)支撐，很難完全做到無(wú)人駕駛，這是網(wǎng)聯(lián)化的基礎(chǔ)，構(gòu)建聰明的路設(shè)備主要包含以下方面。

（1）V2N通信網(wǎng)絡(luò)：4G、5G基站。

（2）V2I專用路側(cè)通信基礎(chǔ)設(shè)施：路側(cè)單元RSU、

（3）路側(cè)和路口感知設(shè)備：包括路口部署的激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭、交通指示燈等各類環(huán)境檢測(cè)和指示設(shè)備以及路側(cè)的限速標(biāo)識(shí)、橋梁施工指示、標(biāo)線、護(hù)欄等交通設(shè)施智能化。

（4）MEC（多接入邊緣計(jì)算/移動(dòng)邊緣計(jì)算）設(shè)備。

二是智能感知，車的智能化首先要有智能化的傳感器，環(huán)境感知功能要精密準(zhǔn)確。

三是標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，包括測(cè)試評(píng)價(jià)體系幾個(gè)方面支撐，評(píng)價(jià)方式首先是基于事故和場(chǎng)景的分析，其次是對(duì)系統(tǒng)性測(cè)試工況評(píng)價(jià)，最后是做整車級(jí)的試驗(yàn)工況評(píng)價(jià)。其內(nèi)容包括無(wú)人駕駛技術(shù)功能安全測(cè)試、信息安全測(cè)試、仿真測(cè)試、公開(kāi)道路測(cè)試，包括路徑的決策規(guī)劃、局部和全局路徑的規(guī)劃輔助、底盤控制、人際交互感知等，同時(shí)國(guó)家出臺(tái)了相關(guān)法規(guī)。

乘用車板塊：1）新版C-NCAP將于2018年7月1日正式實(shí)施，AEB追尾、AEB行人成為正式評(píng)價(jià)項(xiàng)目。2）AEB/LKA/BDS等ADAS國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)陸續(xù)出臺(tái)。

在商用車板塊：1）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方面已于2018年1月1日發(fā)布GB7258強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)要求：2020年 ESC （車高大于3.7 m，未設(shè)置乘客站立區(qū)域），2021年AEB（車長(zhǎng)大于11 m公路客車、旅游客車），2022年LKA（車長(zhǎng)大于11 m公路客車、旅游客車）。2）交通部在營(yíng)運(yùn)客車提出針對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)方面的的強(qiáng)制性要求于2017年4月出臺(tái)，2018年4月強(qiáng)制實(shí)施，《營(yíng)運(yùn)客車技術(shù)條件》強(qiáng)制安裝FCW及LDW，2019年將強(qiáng)制實(shí)施AEB要求，并發(fā)布《營(yíng)運(yùn)貨車技術(shù)條件》。

后續(xù)隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展和興起，車聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)將車輛數(shù)據(jù)、車機(jī)數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、廠商數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、第三方數(shù)據(jù)等，利用設(shè)備傳感器、外部數(shù)據(jù)導(dǎo)入集成等多種技術(shù)手段收集起來(lái)，并儲(chǔ)存到自建的數(shù)據(jù)中心或者云端數(shù)據(jù)平臺(tái)中，進(jìn)行一定規(guī)則的清洗加工轉(zhuǎn)換等邏輯處理，再結(jié)合多種業(yè)務(wù)需求和業(yè)務(wù)目標(biāo)，進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)、BI、機(jī)器學(xué)習(xí)和算法分析等深入挖掘，提供豐富的數(shù)據(jù)服務(wù)，以更好的服務(wù)反饋給用戶和自動(dòng)駕駛車企，推動(dòng)無(wú)人駕駛向更高階段發(fā)展。

5? ?結(jié)束語(yǔ)

隨著芯片技術(shù)、通信技術(shù)、AI技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)不斷演進(jìn)融合，物聯(lián)網(wǎng)的范圍在不斷擴(kuò)大，物與物的數(shù)據(jù)交互比重在不斷加大，促使交通和城市向智能化和自動(dòng)化轉(zhuǎn)型變革。其中的智慧交通和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)都依賴傳感器對(duì)周圍環(huán)境的感知，隨著5G低時(shí)延和MEC計(jì)算的到來(lái)可以實(shí)時(shí)對(duì)交通參與者做出正確的反應(yīng)。

大唐移動(dòng)在網(wǎng)聯(lián)技術(shù)已經(jīng)深耕多年，在多接入邊緣計(jì)算（MEC）平臺(tái)與C-V2X技術(shù)融合創(chuàng)新發(fā)展方面持續(xù)投入，具備一定優(yōu)勢(shì)，是今年重點(diǎn)驗(yàn)證推廣的內(nèi)容。目前基于大唐移動(dòng)邊緣計(jì)算平臺(tái)SmartEdge打造的C-V2X MEC測(cè)試床，可接入路測(cè)設(shè)備RSU、移動(dòng)終端、車載終端OBU等多種車聯(lián)網(wǎng)終端，并配合大唐移動(dòng)核心網(wǎng)和5G基站設(shè)備，致力于幫助客戶構(gòu)建車云網(wǎng)、車際網(wǎng)、車內(nèi)網(wǎng)三網(wǎng)融合的智能車聯(lián)網(wǎng)解決方案和落地應(yīng)用。

無(wú)人駕駛是大勢(shì)所趨，是綜合技術(shù)深度融合的結(jié)晶，其中包涵傳感器技術(shù)、芯片半導(dǎo)體技術(shù)、高精定位技術(shù)、V2X網(wǎng)聯(lián)技術(shù)、邊緣計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析技術(shù)等，隨著政策的導(dǎo)向與5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋和車聯(lián)網(wǎng)示范應(yīng)用區(qū)不斷擴(kuò)大，必促使相關(guān)產(chǎn)業(yè)、網(wǎng)聯(lián)技術(shù)與智能車的深度融合，最終會(huì)加速無(wú)人駕駛快速落地。

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[2]? ? ?中國(guó)信息通信研究院. 無(wú)錫市車聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)性應(yīng)用示范白皮書[R]. 2019.

[3]? ? ?IMT-2020（5G）推進(jìn)組. LTE-V2X安全技術(shù)白皮書[R]. 2019.

作者簡(jiǎn)介

郄廣（orcid.org/0000-0001-7215-8964）：工程師，現(xiàn)任職于大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司，主要研究方向?yàn)?G車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、MEC與C-V2X融和應(yīng)用、算法研究及C-V2X標(biāo)準(zhǔn)。

張巖：高級(jí)工程師，碩士，現(xiàn)任職于大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司，主要研究方向?yàn)?G車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、MEC與C-V2X融和應(yīng)用、算法研究及C-V2X標(biāo)準(zhǔn)。