智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)安全PPT完整全套教學(xué)課件

目錄

第1章

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)安全概述第2章

汽車(chē)被動(dòng)安全第3章

汽車(chē)主動(dòng)安全第4章

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)威脅建模及威脅分析第5章

汽車(chē)總線(xiàn)安全第6章

汽車(chē)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)安全第7章

車(chē)聯(lián)網(wǎng)安全第8章

V2X通信安全第9章

自動(dòng)駕駛安全第1章

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)安全概述1.1

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)1.2

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)安全1.3

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)安全分類(lèi)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)是智能汽車(chē)與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的產(chǎn)物，是跨技術(shù)、跨產(chǎn)業(yè)的新興體系，也是國(guó)際汽車(chē)技術(shù)未來(lái)發(fā)展的重要方向；智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)是新一輪科技革命背景下的新興產(chǎn)業(yè)，可顯著改善交通安全，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，緩解道路擁堵，提升通行效率，并拉動(dòng)汽車(chē)、電子、通信、服務(wù)、社會(huì)管理等行業(yè)協(xié)同發(fā)展，對(duì)促進(jìn)國(guó)際汽車(chē)工業(yè)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)具有重大戰(zhàn)略意義。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)在提升交通安全、給用戶(hù)帶來(lái)更加舒適的操控體驗(yàn)的同時(shí),也帶來(lái)了十分嚴(yán)重的安全隱患。正常運(yùn)行的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)信息系統(tǒng)會(huì)提升乘車(chē)安全性,研究表明,在智能汽車(chē)的初級(jí)階段,通過(guò)先進(jìn)智能駕駛輔助技術(shù),有助于減少50%~80%的道路交通安全事故,如果實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛,甚至可以避免交通事故。但任何事情的發(fā)展都不可能一帆風(fēng)順。智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的信息系統(tǒng)也可能出問(wèn)題,PC端、手機(jī)端的病毒和網(wǎng)絡(luò)攻擊等都有可能被復(fù)制到汽車(chē)領(lǐng)域,如果在行駛過(guò)程中的汽車(chē)被黑客控制,出現(xiàn)剎車(chē)、熄火、轉(zhuǎn)向等操作失控等問(wèn)題,會(huì)嚴(yán)重影響到用戶(hù)的生命財(cái)產(chǎn)安全。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的發(fā)展需要在智能網(wǎng)聯(lián)化與安全之間做出平衡,沒(méi)有絕對(duì)安全的智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng),只有在智能網(wǎng)聯(lián)化與安全之間找到一個(gè)廠(chǎng)商、用戶(hù)、政府都認(rèn)可的平衡點(diǎn),智能網(wǎng)

聯(lián)汽車(chē)的相關(guān)技術(shù)才能不斷取得突破,智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)安全才能得到有效保障,智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)才能健康發(fā)展。

1.1

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)

1.1.1

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的相關(guān)概念

1.智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的定義

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)是指搭載先進(jìn)的車(chē)載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車(chē)與車(chē)、車(chē)與人、車(chē)與云等智能信息交換、共享，具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能，可實(shí)現(xiàn)“高效、安全、舒適、節(jié)能”行駛，并最終實(shí)現(xiàn)代替人來(lái)操作的新一代汽車(chē)，見(jiàn)圖1．1。圖1．1

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)

2.智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的技術(shù)架構(gòu)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)集中運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代傳感、信息融合、模式識(shí)別、通信網(wǎng)絡(luò)及自動(dòng)控制等技術(shù)，是一個(gè)集環(huán)境感知、規(guī)劃決策和多等級(jí)駕駛輔助等于一體的高新技術(shù)綜合體，擁有相互依存的技術(shù)架構(gòu)，如圖1．2所示。1．2

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)架構(gòu)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的技術(shù)體系由傳感、決策、控制、通信定位及數(shù)據(jù)平臺(tái)等關(guān)鍵技術(shù)組成，主要包括：

（1）環(huán)境感知技術(shù)，包括利用機(jī)器視覺(jué)的圖像識(shí)別技術(shù)、利用雷達(dá)(激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá))的周邊障礙物檢測(cè)技術(shù)、多源信息融合技術(shù)、傳感器冗余設(shè)計(jì)技術(shù)等。

（2）智能決策技術(shù)，包括危險(xiǎn)事態(tài)建模技術(shù)、危險(xiǎn)預(yù)警與控制優(yōu)先級(jí)劃分技術(shù)、群體決策和協(xié)同技術(shù)、多目標(biāo)協(xié)同技術(shù)、車(chē)輛軌跡規(guī)劃技術(shù)、駕駛員多樣性影響分析技術(shù)、人機(jī)交互系統(tǒng)等。

（3）控制執(zhí)行技術(shù)，包括面向驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)的縱向運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)、面向轉(zhuǎn)向的橫向運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)，基于驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)/轉(zhuǎn)向/懸架的底盤(pán)一體化控制技術(shù)、融合車(chē)聯(lián)網(wǎng)通信及車(chē)載傳感器的多車(chē)隊(duì)列協(xié)同技術(shù)和車(chē)路協(xié)同控制技術(shù)等。

（4）V2X通信技術(shù)，包括車(chē)輛專(zhuān)用通信系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)車(chē)間信息共享與協(xié)同控制的通信保障機(jī)制、移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多模式通信融合技術(shù)等。

5）云平臺(tái)與大數(shù)據(jù)技術(shù)，包括智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)云平臺(tái)架構(gòu)與數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)、云操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)高效存儲(chǔ)和檢索技術(shù)、信息安全保障機(jī)制、大數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析技術(shù)和深度挖掘技術(shù)等。

（6）信息安全技術(shù)，包括汽車(chē)信息安全建模技術(shù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳輸與應(yīng)用三維度安全體系，汽車(chē)信息安全測(cè)試方法、信息安全漏洞應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制等。

（7）高精度地圖技術(shù)與高精度定位技術(shù)，包括高精度地圖數(shù)據(jù)采集、交換和物理存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，多臺(tái)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)之間信息共享與協(xié)同控制所必需的通信保障技術(shù)，移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，高精地圖及局部場(chǎng)景構(gòu)建技術(shù)等。

（8）標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，包括智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)整體標(biāo)準(zhǔn)體系以及涉及汽車(chē)、交通、通信等各領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

（9）測(cè)試評(píng)價(jià)，包括智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試評(píng)價(jià)方法與測(cè)試環(huán)境建設(shè)等。

3.智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

目前，國(guó)際上多采納的是美國(guó)的自動(dòng)駕駛分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

SAE發(fā)布的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下：

L1（駕駛輔助）：通過(guò)環(huán)境信息對(duì)方向盤(pán)和加減速中的一項(xiàng)操作提供駕駛支持，其他的駕駛動(dòng)作都由人類(lèi)駕駛員進(jìn)行操作。

L2（部分自動(dòng)化）：通過(guò)環(huán)境信息對(duì)方向盤(pán)和加減速中的多項(xiàng)操作提供駕駛支持，其他的駕駛動(dòng)作都由人類(lèi)駕駛員進(jìn)行操作。

L3（有條件自動(dòng)化）：由自動(dòng)駕駛系統(tǒng)完成所有的駕駛動(dòng)作，根據(jù)系統(tǒng)要求，人類(lèi)駕駛者提供適當(dāng)?shù)膽?yīng)答。

L4（高度自動(dòng)化）：由自動(dòng)駕駛系統(tǒng)完成所有的駕駛動(dòng)作，人類(lèi)駕駛員不需要對(duì)所有的系統(tǒng)請(qǐng)求做出應(yīng)答。

L5（完全自動(dòng)化）：在所有人類(lèi)駕駛員可以應(yīng)付的道路和環(huán)境條件下，均可以由自動(dòng)駕駛系統(tǒng)自主完成所有的操作。

中國(guó)于2016年10月發(fā)布《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖》，以SAE分級(jí)定義為基礎(chǔ)，考慮中國(guó)道路交通情況的復(fù)雜性，加入了對(duì)應(yīng)級(jí)別下智能系統(tǒng)能夠適應(yīng)的典型工況特征，從智能化和網(wǎng)聯(lián)化兩個(gè)層面明確各自分級(jí)，如表1．1和表1．2所示。

1.1.2

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景

在全球制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)及能源、交通、安全、環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重的背景下，新一輪科技革命和生態(tài)建設(shè)深入推進(jìn)，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)和電子信息等新興產(chǎn)業(yè)快速深度融合，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)消費(fèi)趨勢(shì)、制造過(guò)程、商業(yè)模式、競(jìng)爭(zhēng)格局發(fā)生重大變革，全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)正在飛快發(fā)展和重塑。汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化趨勢(shì)愈發(fā)凸顯，發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)也逐步成為共識(shí)。

1.國(guó)外智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)發(fā)展布局

美國(guó)將發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)作為發(fā)展智能交通系統(tǒng)的一項(xiàng)重點(diǎn)工作內(nèi)容，通過(guò)制定國(guó)家戰(zhàn)略和法規(guī)，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

歐盟支持智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的技術(shù)創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化，在世界保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。歐盟通過(guò)發(fā)布一系列政策以及自動(dòng)駕駛路線(xiàn)圖等，推進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的研發(fā)和應(yīng)用，引導(dǎo)各成員國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

日本也在很早就開(kāi)始智能交通系統(tǒng)的研究，從車(chē)、路、物等多方面進(jìn)行全面規(guī)劃，政府積極發(fā)揮跨部門(mén)協(xié)同作用，推動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)項(xiàng)目實(shí)施。

2.我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)發(fā)展布局

在中國(guó)，2015年，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《中國(guó)制造2025》，將智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)列入未來(lái)十年國(guó)家智能制造發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域，明確指出到2020年要掌握智能輔助駕駛總體技術(shù)及各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，到2025年要掌握自動(dòng)駕駛總體技術(shù)及各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

目前由工信部組織起草的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)體系方案》已形成標(biāo)準(zhǔn)體系框架，該標(biāo)準(zhǔn)體系框架包括基礎(chǔ)、通用規(guī)范、產(chǎn)品與技術(shù)應(yīng)用、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)四個(gè)主要部分，其中基礎(chǔ)和通用規(guī)范涉及網(wǎng)聯(lián)化共性的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)；產(chǎn)品與技術(shù)應(yīng)用涉及具體的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，是該框架的主干部分，包含信息采集、決策報(bào)警、車(chē)輛控制等方面的細(xì)則；相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)涉及信息交互、通信協(xié)議、連接接口等。

3.車(chē)企、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)發(fā)展布局

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)是交通、汽車(chē)、電子信息等多產(chǎn)業(yè)的綜合體現(xiàn)，需要交通、汽車(chē)和電子信息三大產(chǎn)業(yè)積極互動(dòng)、融合發(fā)展。因此，對(duì)于汽車(chē)產(chǎn)業(yè)而言，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的發(fā)展不同于以往任何一次的汽車(chē)技術(shù)升級(jí)改造。智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)創(chuàng)新技術(shù)的爆發(fā)不僅僅發(fā)生在汽車(chē)行業(yè)內(nèi)部，更多地體現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、電信運(yùn)營(yíng)商、零部件供應(yīng)商、新興科技公司等跨界領(lǐng)域。

互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)則充分利用自身海量數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)，著手網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)研究并實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，谷歌以算法和深度學(xué)習(xí)技術(shù)為核心布局無(wú)人駕駛，谷歌無(wú)人車(chē)已完成300萬(wàn)英里的道路測(cè)試；特斯拉基于成熟的電動(dòng)汽車(chē)制造技術(shù)，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)，不斷優(yōu)化自動(dòng)駕駛功能并計(jì)劃在三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛。

4.智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)發(fā)展大事件梳理

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1925年8月：來(lái)自美國(guó)陸軍的電子工程師弗朗西斯坐在一輛用無(wú)線(xiàn)電操控前進(jìn)的汽車(chē)上，這是真正意義上的第一輛“無(wú)人駕駛汽車(chē)”。

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1939年：通用（GM）汽車(chē)公司初步提出了“自動(dòng)駕駛汽車(chē)”概念，在紐約舉辦的世界博覽會(huì)上，通用汽車(chē)贊助研制的一輛名為Futurama的車(chē)輛展出。

·20世紀(jì)50年代末期：美國(guó)無(wú)線(xiàn)電公司RCA宣稱(chēng)其已經(jīng)掌握了自動(dòng)駕駛汽車(chē)的相關(guān)技術(shù)。

·1956年：通用汽車(chē)公司正式展出了FirebirdII概念車(chē)，這是世界上第一輛配備了汽車(chē)安全及自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的、神似火箭頭的概念車(chē)。

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1966年：美國(guó)斯坦福大學(xué)研究所（SRI）的人工智能研究中心（AIC）研發(fā)了一款名叫Shakey的自動(dòng)導(dǎo)航儀器。

·1971年：英國(guó)道路研究實(shí)驗(yàn)室（RRL）展示了一段視頻，視頻里的他們正在測(cè)試一輛自動(dòng)駕駛汽車(chē)，車(chē)子里僅有的一個(gè)人坐在后排，方向盤(pán)一直在通過(guò)自動(dòng)“抖動(dòng)”調(diào)整汽車(chē)方向。

·1977年：日本的筑波工程研究實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)出了第一輛基于攝像頭來(lái)檢測(cè)導(dǎo)航信息的自動(dòng)駕駛汽車(chē)。這輛車(chē)配備了兩個(gè)攝像頭，并用模擬計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行信號(hào)處理。

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20世紀(jì)80年代：位于德國(guó)慕尼黑的德國(guó)國(guó)防大學(xué)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)研制成功一款“引領(lǐng)夢(mèng)想”的奔馳機(jī)器人汽車(chē)，這款無(wú)人駕駛汽車(chē)在沒(méi)有交通意外的情況下，時(shí)速可以達(dá)到100km。

·1984年：美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃署啟動(dòng)了ALV自主陸上車(chē)輛計(jì)劃，目的是研究具有無(wú)人駕駛能力和人工智能的陸地軍用機(jī)器人。

·20世紀(jì)90年代：歐洲委員會(huì)開(kāi)始創(chuàng)設(shè)了投資8億歐元的有關(guān)無(wú)人駕駛汽車(chē)的“普羅米修斯工程”(1987—1995)，這是致力于歐洲高效交通和未來(lái)安全的一個(gè)重大項(xiàng)目。

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1992年：北京理工大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)等五家單位聯(lián)合研制了ATB－1，中國(guó)第一輛真正意義上的無(wú)人駕駛汽車(chē)誕生。

·1998年：ARGO項(xiàng)目(意大利帕爾馬大學(xué)視覺(jué)實(shí)驗(yàn)室VisLab在EUREKA資助下〖HJ2mm〗完成的項(xiàng)目)利用立體視覺(jué)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)制定的導(dǎo)航路線(xiàn)進(jìn)行了2000km的長(zhǎng)距離實(shí)驗(yàn)，其中94%的路程使用自主駕駛，平均時(shí)速為90km，最高時(shí)速為123km。

·2001年：國(guó)防科技大學(xué)與一汽開(kāi)始合作研發(fā)自動(dòng)駕駛汽車(chē)。

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2004年：DARPA（美國(guó)國(guó)防先進(jìn)研究項(xiàng)目局）率先對(duì)無(wú)人駕駛汽車(chē)進(jìn)行了有史以來(lái)最重要的挑戰(zhàn)，該團(tuán)隊(duì)成功地讓無(wú)人駕駛汽車(chē)穿越了Mojave沙漠。

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2007年：斯坦福人工智能實(shí)驗(yàn)室主任SebastianThrun加入谷歌，負(fù)責(zé)谷歌X

Lab無(wú)人駕駛項(xiàng)目，并開(kāi)發(fā)了世界首輛無(wú)人駕駛汽車(chē)。

·2009年12月：美國(guó)交通部發(fā)布了《智能交通系統(tǒng)戰(zhàn)略研究計(jì)劃：2010—2014》，首次提出了車(chē)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)想。

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2009年：谷歌在DARPA的支持下，開(kāi)始了自己的無(wú)人駕駛汽車(chē)項(xiàng)目。

·2010年：VisLab團(tuán)隊(duì)（當(dāng)年的ARGO項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)）開(kāi)啟了自動(dòng)駕駛汽車(chē)的洲際行駛。

·2011年：中國(guó)的一汽紅旗HQ3無(wú)人駕駛車(chē)完成從長(zhǎng)沙至武漢286公里的路測(cè)。

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2014年5月：谷歌對(duì)外發(fā)布了“完全自主設(shè)計(jì)”的無(wú)人駕駛汽車(chē)。

·2014年7月：谷歌無(wú)人車(chē)發(fā)生第一次交通事故。

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2014年10月：特斯拉的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)Autopilot發(fā)布。

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2014年11月：蔚來(lái)汽車(chē)公司成立。

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2015年1月：谷歌無(wú)人駕駛原型車(chē)開(kāi)始在加州路試。

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2015年4月：阿里巴巴和上汽合作，計(jì)劃投資10億人民幣研發(fā)新一代互聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)。

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2015年5月：Uber挖走卡內(nèi)基梅隆大學(xué)（CMU）機(jī)器人研究中心（NREC）團(tuán)隊(duì)。

·2015年8月：中國(guó)首輛無(wú)人駕駛客車(chē)路測(cè)完成。

·2015年10月：特斯拉推出ADAS系統(tǒng)TeslaAutopilot1.0，車(chē)主在高速公路上行駛時(shí)能夠?qū)Ⅰ{駛系統(tǒng)交給汽車(chē)，可以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)巡航、變道、緊急剎車(chē)以及自動(dòng)轉(zhuǎn)向。

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2015年12月：恩智浦120億美元收購(gòu)飛思卡爾。

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2015年12月：中國(guó)的百度無(wú)人駕駛汽車(chē)完成北京開(kāi)放高速路的自動(dòng)駕駛測(cè)試。

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2016年1月：通用汽車(chē)公司5億美元收購(gòu)Lyft。

·2016年4月：蔚來(lái)汽車(chē)公司與江淮汽車(chē)公司簽署100億元人民幣戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將全面推進(jìn)新能源汽車(chē)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈戰(zhàn)略合作。

·2016年4月：中國(guó)的長(zhǎng)安汽車(chē)成功完成2000km超級(jí)無(wú)人駕駛測(cè)試。

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2016年5月：

特斯拉ModelS在佛羅里達(dá)州因使用自動(dòng)駕駛系統(tǒng)（Autopilot）發(fā)生車(chē)禍。

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2016年6月：中國(guó)首個(gè)國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)試點(diǎn)示范區(qū)成立。

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2016年8月：百度、福特與激光雷達(dá)公司Velodyne達(dá)成戰(zhàn)略投資協(xié)議。

·2016年8月：Uber6.8億美元收購(gòu)Otto。

·

2016年9月：上汽和阿里巴巴發(fā)布了互聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)——榮威RX5。

·

2016年9月：Uber在匹茲堡進(jìn)行無(wú)人駕駛出租車(chē)測(cè)試。

·

2016年10月：高通275億美元收購(gòu)恩智浦。

·

2016年11月：三星80億美元收購(gòu)Harman。

·

2016年12月：谷歌自動(dòng)駕駛項(xiàng)目成為Alphabet旗下一家獨(dú)立公司W(wǎng)aymo的正式項(xiàng)目。

·2017年2月：Intel150億美元收購(gòu)Mobileye。

·2017年2月：福特10億美元收購(gòu)ArgoAI。

·

2017年3月：通用汽車(chē)公司10億美元收購(gòu)CruiseAutomation。

·

2017年3月：Uber無(wú)人車(chē)在亞利桑那州發(fā)生車(chē)禍。

·

2017年4月：蘋(píng)果公司首次出現(xiàn)在美國(guó)加州車(chē)輛管理局（DMV）公布的擁有測(cè)試牌照公司的名單上。

·2017年5月：三星獲批在韓國(guó)測(cè)試自動(dòng)駕駛汽車(chē)。

·

2017年6月：日本沖繩啟動(dòng)首次遠(yuǎn)程操控?zé)o人駕駛汽車(chē)驗(yàn)證試驗(yàn)。

·2017年6月：德國(guó)大陸公司宣布加入寶馬英特爾自動(dòng)駕駛研發(fā)聯(lián)盟。

·

2017年6月：中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟成立。

·

2017年7月：奧迪新一代A8發(fā)布，支持L3級(jí)別自動(dòng)駕駛。

·

2017年7月：百度Apollo計(jì)劃啟動(dòng)。

……

1.1.3智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)面臨的挑戰(zhàn)

從國(guó)內(nèi)外智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的研發(fā)和實(shí)驗(yàn)中可以看出，現(xiàn)階段的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)還不夠成熟。智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)是多學(xué)科相互有機(jī)融合的新生事物，它的發(fā)展是一個(gè)不斷探索和循序漸進(jìn)的過(guò)程，要想真正批量上路運(yùn)行，還面臨諸多挑戰(zhàn)。

1.技術(shù)上沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)測(cè)方法

互聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)是PC機(jī)，操作系統(tǒng)有Windows、MacOS、Linux；移動(dòng)終端的節(jié)點(diǎn)是智能手機(jī)，操作系統(tǒng)有Android、iOS，各個(gè)節(jié)點(diǎn)可以互相連通，交換數(shù)據(jù)。

2.技術(shù)瓶頸難以突破

雖然智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展很快，但以自動(dòng)駕駛汽車(chē)為例，自動(dòng)駕駛汽車(chē)搭載的感知系統(tǒng)在高風(fēng)險(xiǎn)和復(fù)雜的環(huán)境中（比如暴風(fēng)雪的山路、人流密集的鬧市區(qū)）仍然達(dá)不到實(shí)用要求。還有傳感器大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理問(wèn)題，系統(tǒng)對(duì)每個(gè)傳感器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都要求有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性。

3.成本居高不下

以自動(dòng)駕駛為例，激光雷達(dá)成本居高不下，64線(xiàn)束的激光雷達(dá)價(jià)格高達(dá)十幾萬(wàn)美元，這也是很多汽車(chē)廠(chǎng)商未采用激光雷達(dá)方案的主要原因。

4.人才培養(yǎng)問(wèn)題

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)領(lǐng)域的高端人才炙手可熱，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)領(lǐng)域越來(lái)越多的研發(fā)企業(yè)認(rèn)識(shí)到高端人才的重要性，正在奮力招攬。但是智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)人才缺口很大，市場(chǎng)供不應(yīng)求。

5.法律法規(guī)亟待完善

關(guān)于智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)，各國(guó)法規(guī)的制定嚴(yán)重滯后于技術(shù)發(fā)展。特斯拉汽車(chē)事故給人們敲響了警鐘，一旦類(lèi)似車(chē)禍發(fā)生，現(xiàn)有法規(guī)并未明確交通事故發(fā)生后的責(zé)任認(rèn)定。目前除美國(guó)已經(jīng)發(fā)布了比較完整的自動(dòng)駕駛汽車(chē)法規(guī)外，其他國(guó)家對(duì)于自動(dòng)駕駛、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)相關(guān)政策標(biāo)準(zhǔn)的制定仍在進(jìn)行當(dāng)中。

6.信任問(wèn)題

如何在技術(shù)上保證智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)更安全，如何能讓普通人相信自動(dòng)駕駛技術(shù)比人駕駛更安全，相比技術(shù)上的提升，信任的提升更加困難。

7.安全問(wèn)題

正如前面介紹到的，汽車(chē)黑客CharlieMiller以及ChrisValasek通過(guò)筆記本電腦在家中就能控制JeepCherokee汽車(chē)的雨刮器、行駛速度、內(nèi)置空調(diào)等，甚至還可以將車(chē)開(kāi)進(jìn)溝里。黑客一旦將帶有病毒的軟件或程序植入車(chē)中，安全就更加難以保障。

1.2

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)安全

1.2.1

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)安全現(xiàn)狀

在近年的黑客大會(huì)和安全會(huì)議（如DEFCON、BlackHat、USENIX、IEEESymposiumonSecurityandPrivacy)上，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的安全問(wèn)題已經(jīng)成為名副其實(shí)的焦點(diǎn)問(wèn)題，越來(lái)越多的安全工作者開(kāi)始研究智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的攻擊方法和防御措施。

1.智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)安全事件梳理

·

2010年：南卡羅萊納大學(xué)的研究人員實(shí)現(xiàn)了對(duì)TMPS系統(tǒng)的攻擊。

·

2010年：華盛頓大學(xué)的研究人員利用OBD接口入侵汽車(chē)。

·

2011年：在USENIX安全會(huì)議上，StephenCheckoway等人發(fā)布汽車(chē)攻擊面分析報(bào)告?！糐P〗

·

2011年：在DEFCON會(huì)議上，DonBailey等人利用短信漏洞解鎖斯巴魯傲虎。

2013年：CharlieMiller和ChrisValasek通過(guò)OBD接口入侵了豐田普銳斯、福特翼虎。

·

2014年：CharlieMiller和ChrisValasek發(fā)布了12款車(chē)型的汽車(chē)安全報(bào)告。

·

2014年：360公司的研究人員實(shí)現(xiàn)對(duì)特斯拉汽車(chē)的遠(yuǎn)程控制。

·

2015年1月：因ConnectedDrive功能存在漏洞，導(dǎo)致寶馬公司召回約220萬(wàn)輛汽車(chē)。

·

2015年2月：SamyKamkar發(fā)現(xiàn)了通用汽車(chē)的Onstar系統(tǒng)漏洞。

·2015年7月：CharlieMiller和ChrisValasek遠(yuǎn)程控制了吉普自由光，克萊斯勒公司因此召回140萬(wàn)輛汽車(chē)。

·

2015年：360公司的研究人員揭示比亞迪汽車(chē)云服務(wù)、藍(lán)牙鑰匙存在安全漏洞。

·

2016年2月：日產(chǎn)聆風(fēng)配套的NissanConnect應(yīng)用被曝存在安全隱患，研究人員TroyHunt侵入控制汽車(chē)的空調(diào)系統(tǒng)，下載了過(guò)往的日志文件。

·2016年：騰訊科恩實(shí)驗(yàn)室宣布實(shí)現(xiàn)了對(duì)特斯拉汽車(chē)的遠(yuǎn)程入侵。

·2016年8月：360智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)安全實(shí)驗(yàn)室和浙江大學(xué)團(tuán)隊(duì)利用傳感器漏洞對(duì)特斯拉汽車(chē)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)進(jìn)行干擾攻擊和欺騙攻擊。

·2017年4月：現(xiàn)代汽車(chē)BlueLink系統(tǒng)被曝存在安全漏洞，車(chē)輛可被遠(yuǎn)程控制。

·2017年4月：以色列網(wǎng)絡(luò)安全公司Argus在檢驗(yàn)過(guò)程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)了博世的DrivelogConnector電子狗和與之相適配的App存在漏洞。

·2017年6月：Bugcrowd的App安全工程師JayTurla利用馬自達(dá)汽車(chē)的信息娛樂(lè)系統(tǒng)漏洞實(shí)施了攻擊。

·

2017年6月：AaronGuzman利用斯巴魯WRXSTI中的軟件漏洞，執(zhí)行鎖車(chē)門(mén)、按喇叭（honkthehorn）、獲取車(chē)輛的行車(chē)位置記錄等操作，在侵入車(chē)載Starlink賬戶(hù)后竊取用戶(hù)的賬戶(hù)信息。

·2017年7月：360公司無(wú)線(xiàn)電安全團(tuán)隊(duì)展示入侵汽車(chē)無(wú)鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)。

·2017年8月：研究人員發(fā)現(xiàn)，寶馬、福特、英菲尼迪以及日產(chǎn)（NISSAN）車(chē)輛使用的遠(yuǎn)程信息處理控制單元存在安全漏洞。

·

2017年8月：華盛頓大學(xué)計(jì)算機(jī)安全研究人員YoshiKohno利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)漏洞，成功攻擊了自動(dòng)駕駛汽車(chē)的視覺(jué)處理系統(tǒng)。

……

2.智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)風(fēng)險(xiǎn)表現(xiàn)

1）人身安全類(lèi)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)引發(fā)的人身安全問(wèn)題是指智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)信息系統(tǒng)被病毒感染、被黑客攻擊后，出現(xiàn)拒絕服務(wù)、失去控制等狀況，影響用戶(hù)人身安全。

2）數(shù)據(jù)隱私類(lèi)

隱私類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)指的是安全漏洞可能導(dǎo)致個(gè)人信息、車(chē)輛信息被竊取，被濫用或被篡改。

3）經(jīng)濟(jì)損失類(lèi)

經(jīng)濟(jì)損失類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)指用戶(hù)可能遭受經(jīng)濟(jì)損失，包括車(chē)內(nèi)財(cái)物丟失、汽車(chē)被破壞或被盜。此外，黑客還有可能遠(yuǎn)程控制汽車(chē)和挾持乘客，索要贖金等。

4）品牌信譽(yù)類(lèi)

除了前面提到的菲亞特克萊斯勒宣布召回140萬(wàn)輛汽車(chē)之外，2015年2月，寶馬ConnectedDrive車(chē)聯(lián)網(wǎng)數(shù)字服務(wù)系統(tǒng)被發(fā)現(xiàn)存在安全漏洞，該漏洞涉及寶馬集團(tuán)旗下的寶馬、MINI和勞斯萊斯三大品牌，約220萬(wàn)輛配備了ConnectedDrive數(shù)字服務(wù)系統(tǒng)的車(chē)輛受到影響。

5）公共安全類(lèi)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)安全涉及公眾利益、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)家安全、社會(huì)秩序等方面。大規(guī)模的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)安全事件極有可能造成交通系統(tǒng)大面積癱瘓，恐怖分子或極端分子有可能利用智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)實(shí)施恐怖活動(dòng)等。

1.2.2

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)安全發(fā)展趨勢(shì)

1.智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)安全事件將不斷增多，影響范圍將不斷擴(kuò)大

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)普及后，攻擊智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)對(duì)黑客越來(lái)越有吸引力，網(wǎng)絡(luò)連接的增多也將擴(kuò)大被攻擊利用的風(fēng)險(xiǎn)，車(chē)載系統(tǒng)的統(tǒng)一與開(kāi)放使病毒與惡意攻擊的打擊面增大。如果智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的防護(hù)做得不完善，安全問(wèn)題會(huì)快速增長(zhǎng)，安全事件將不斷增多，一旦發(fā)生安全事件，造成的負(fù)面影響就是無(wú)法想象的。

2.智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)安全將成為安全產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)

各汽車(chē)產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)在發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)過(guò)程中不同程度地意識(shí)到信息安全的潛在危害，特別是整車(chē)廠(chǎng)和零部件廠(chǎng)商均在研發(fā)不同的應(yīng)對(duì)策略，在下一階段，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)安全將成為安全產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。

3.構(gòu)建智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)縱深防御體系

網(wǎng)絡(luò)攻擊手段不斷更新，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)安全防護(hù)水平需要不斷提升，網(wǎng)絡(luò)安全防御能力也需要不斷升級(jí)。

4.構(gòu)建智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)安全標(biāo)準(zhǔn)體系成必要需求

目前迫切需要建立完整有效的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)信息安全標(biāo)準(zhǔn)體系，以應(yīng)對(duì)未來(lái)大規(guī)模爆發(fā)的黑客攻擊?，F(xiàn)階段較為可行的是在整車(chē)廠(chǎng)內(nèi)部構(gòu)建信息安全標(biāo)準(zhǔn)體系,應(yīng)對(duì)未來(lái)車(chē)聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。

汽車(chē)安全指的是汽車(chē)在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、測(cè)試、停放、使用、維修、管理等過(guò)程中與安全相關(guān)的性能處于可知可控的狀態(tài)（一種相對(duì)具體的安全狀態(tài)），而汽車(chē)安全性則多指汽車(chē)在保障乘員安全、車(chē)內(nèi)財(cái)物安全、汽車(chē)系統(tǒng)安全等方面應(yīng)該具備的能力。

1.3

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)安全分類(lèi)

1.3.1

傳統(tǒng)汽車(chē)安全

傳統(tǒng)汽車(chē)安全主要包括：汽車(chē)被動(dòng)安全、汽車(chē)主動(dòng)安全和汽車(chē)功能安全。

（1）汽車(chē)被動(dòng)安全是指汽車(chē)在發(fā)生事故以后對(duì)車(chē)內(nèi)乘員的保護(hù)，它包括最大限度地減輕事故后果的所有結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)措施。

（2）汽車(chē)主動(dòng)安全就是盡量自如地操縱控制汽車(chē)，無(wú)論是直線(xiàn)上的制動(dòng)與加速還是左右轉(zhuǎn)彎都應(yīng)該盡量平穩(wěn)，不至于偏離既定的行進(jìn)路線(xiàn)，而且不影響駕駛者的視野與舒適性。

（3）

汽車(chē)功能安全是指系統(tǒng)不存在由于電子電器功能故障而導(dǎo)致的不合理的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)安全系統(tǒng)滿(mǎn)足以下條件時(shí)就認(rèn)為是功能安全的：任一隨機(jī)故障、系統(tǒng)故障或共因失效都不會(huì)引起安全系統(tǒng)的故障，從而導(dǎo)致人員的傷害或死亡、環(huán)境的破壞、設(shè)備財(cái)產(chǎn)的損失，也就是裝置或控制系統(tǒng)的安全功能無(wú)論是在正常情況下，還是在有故障存在的情況下，都應(yīng)該保證正確實(shí)施。

1.3.2

網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)安全

目前全球約有10億輛汽車(chē)投入使用，許多汽車(chē)品牌已經(jīng)把帶聯(lián)網(wǎng)功能的系統(tǒng)嵌入旗下車(chē)型，如凱迪拉克的OnStar系統(tǒng)、寶馬的車(chē)載i

drive系統(tǒng)，可以通過(guò)特定的平臺(tái),如控制中心、智能手機(jī)App，對(duì)車(chē)輛進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)特定的功能。

黑客針對(duì)網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的攻擊事件也呈現(xiàn)愈演愈烈的態(tài)勢(shì)。

那么聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)面臨哪些安全風(fēng)險(xiǎn)、存在哪些安全問(wèn)題呢?本書(shū)把聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)安全分成四部分:汽車(chē)總線(xiàn)安全、汽車(chē)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)安全、車(chē)聯(lián)網(wǎng)安全和V2X通信安全。

1.汽車(chē)總線(xiàn)安全

首先在智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)內(nèi)部，電子部件的數(shù)量越來(lái)越多，車(chē)內(nèi)ECU就有幾十個(gè)甚至上百個(gè)，這么多的電子單元都要進(jìn)行信息交互，傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信已經(jīng)不能滿(mǎn)足需求，因此必須采用先進(jìn)的總線(xiàn)技術(shù)，車(chē)用總線(xiàn)是車(chē)載網(wǎng)絡(luò)中底層的車(chē)用設(shè)備或車(chē)用儀表互聯(lián)的通信網(wǎng)絡(luò)。本書(shū)主要討論汽車(chē)CAN總線(xiàn)的安全，圖1．3所示為JeepCherokee（吉普自由光）的CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。圖1．3

JeepCherokee的CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)

車(chē)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過(guò)搭建整車(chē)網(wǎng)絡(luò)，連接車(chē)內(nèi)的每一個(gè)ECU模塊，實(shí)現(xiàn)模塊間通信。按照美國(guó)汽車(chē)工程師協(xié)會(huì)提出的關(guān)于汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)的劃分，車(chē)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)可以劃分為A、B、C、D四類(lèi)。A類(lèi)：低速網(wǎng)絡(luò)，通信速率低于10kb/s，主要應(yīng)用于電動(dòng)門(mén)窗、座椅調(diào)節(jié)、燈光照明等汽車(chē)系統(tǒng)；B類(lèi)：中速網(wǎng)絡(luò)，通信速率為10～125kb/s，主要應(yīng)用于電子車(chē)輛信息中心、故障診斷、儀表顯示等系統(tǒng)；C類(lèi)：中高速網(wǎng)絡(luò)，通信速率為125kb/s～1Mb/s，主要應(yīng)用于實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，譬如懸架、發(fā)動(dòng)機(jī)、ABS等系統(tǒng)；

D類(lèi)：高速網(wǎng)絡(luò)，通信速率在1Mb/s以上，用于車(chē)內(nèi)的音視頻、網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)的傳輸。在當(dāng)前的車(chē)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)中，LIN網(wǎng)絡(luò)屬于A類(lèi)，CAN、TTCAN網(wǎng)絡(luò)屬于橫跨B類(lèi)和C類(lèi)的網(wǎng)絡(luò)，這兩類(lèi)之間的界限已經(jīng)越來(lái)越模糊了，而FlexRay、TTP、MOST則屬于D類(lèi)網(wǎng)絡(luò)。

CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)是由以研發(fā)和生產(chǎn)汽車(chē)電子產(chǎn)品著稱(chēng)的德國(guó)BOSCH公司開(kāi)發(fā)的，并最終成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO11898），是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的汽車(chē)總線(xiàn)之一。

CAN總線(xiàn)的短幀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、非破壞性總線(xiàn)仲裁技術(shù)、靈活的通信方式等特點(diǎn)能夠滿(mǎn)足汽車(chē)實(shí)時(shí)性和可靠性的要求，但同時(shí)也帶來(lái)了一系列安全隱患，如廣播消息易被監(jiān)聽(tīng)，基于優(yōu)先級(jí)的仲裁機(jī)制易遭受攻擊，無(wú)源地址域和無(wú)認(rèn)證域無(wú)法區(qū)分消息來(lái)源等問(wèn)題。特別是在汽車(chē)網(wǎng)聯(lián)化大力發(fā)展的背景下，車(chē)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)攻擊更是成為汽車(chē)信息安全問(wèn)題發(fā)生的源頭，CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全分析逐漸成為行業(yè)安全專(zhuān)家的關(guān)注點(diǎn)。如在2013年9月召開(kāi)的DEFCON黑客大會(huì)上，黑客演示了從OBDⅡ接口入侵汽車(chē)CAN總線(xiàn)，進(jìn)而控制福特翼虎、豐田普銳斯兩款車(chē)型，實(shí)現(xiàn)方向盤(pán)轉(zhuǎn)向、剎車(chē)制動(dòng)、油門(mén)加速、儀表盤(pán)顯示等動(dòng)作。

2.汽車(chē)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)安全

由于聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)需要依賴(lài)蜂窩網(wǎng)、WiFi、藍(lán)牙、NFC、Zigbee、衛(wèi)星通信等無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，也需要依賴(lài)射頻鑰匙模塊、胎壓監(jiān)測(cè)模塊、GPS導(dǎo)航模塊等一系列無(wú)線(xiàn)通信模塊，一旦某個(gè)通信協(xié)議出現(xiàn)漏洞或某個(gè)無(wú)線(xiàn)通信模塊存在安全風(fēng)險(xiǎn)，就會(huì)對(duì)聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)造成嚴(yán)重威脅。表1．3列舉了無(wú)線(xiàn)通信面臨的主要安全風(fēng)險(xiǎn)。

3.車(chē)聯(lián)網(wǎng)安全

汽車(chē)網(wǎng)聯(lián)化涉及車(chē)內(nèi)通信、廣域通信和車(chē)際通信。車(chē)內(nèi)通信主要是上面提到的總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)以及WiFi、RFID、藍(lán)牙、紅外、NFC等無(wú)線(xiàn)通信方式；廣域通信包括2G/3G/4G/5G、衛(wèi)星通信等方式，也包括互聯(lián)網(wǎng)、虛擬通信網(wǎng)、行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)；車(chē)際通信目前主要包括LTE

V2X以及IEEE802.11P等方式。汽車(chē)網(wǎng)聯(lián)化使用的計(jì)算系統(tǒng)和聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)沿襲了既有的計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)框架，也繼承了這些系統(tǒng)的天然缺陷。車(chē)載信息系統(tǒng)與外界互聯(lián)互通，信息傳輸和數(shù)據(jù)交互頻率更加頻繁，已影響到用戶(hù)的隱私安全。

另外，汽車(chē)網(wǎng)聯(lián)化云服務(wù)平臺(tái)是車(chē)聯(lián)網(wǎng)的管理平臺(tái)，負(fù)責(zé)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)以及相關(guān)設(shè)備的匯聚、計(jì)算、監(jiān)控管理，提供智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)遠(yuǎn)程控制、智能交通管控、遠(yuǎn)程診斷、道路救援等應(yīng)用服務(wù)。因?yàn)檫\(yùn)行有大量數(shù)據(jù)后臺(tái)管理，這里面臨著數(shù)據(jù)量大、實(shí)時(shí)服務(wù)要求高、數(shù)據(jù)質(zhì)量不穩(wěn)定和軟件演化導(dǎo)致的一系列安全挑戰(zhàn)。

4.V2X通信安全

V2X技術(shù)需要通過(guò)及時(shí)可靠的車(chē)與車(chē)（V2V）、車(chē)與基礎(chǔ)設(shè)施（V2I）、車(chē)與人（V2P）、車(chē)與網(wǎng)（V2N）等通信將車(chē)輛的狀態(tài)信息（特別是車(chē)輛的位置、速度、行駛方向信息）通知給周?chē)能?chē)輛，通過(guò)協(xié)作的方式來(lái)感知碰撞風(fēng)險(xiǎn)，所涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括能夠支持車(chē)輛在高速移動(dòng)的環(huán)境下實(shí)時(shí)可靠通信的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)、車(chē)輛狀態(tài)特別是車(chē)輛位置的感知技術(shù)、海量車(chē)輛狀態(tài)數(shù)據(jù)處理分析技術(shù)。

與傳統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)自組織網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)相比，V2X的一些獨(dú)有特性給安全機(jī)制的設(shè)計(jì)帶來(lái)了諸多困難，不僅使這些領(lǐng)域的成熟安全理論和技術(shù)難以直接移植應(yīng)用，也使得V2X安全架構(gòu)和相關(guān)安全技術(shù)的研究充滿(mǎn)挑戰(zhàn)。圖1．4所示為V2X的主要應(yīng)用場(chǎng)景。

1．4

V2X的主要應(yīng)用場(chǎng)景

1.3.3

智能汽車(chē)安全

關(guān)于智能汽車(chē)安全，本書(shū)主要討論自動(dòng)駕駛汽車(chē)及相關(guān)系統(tǒng)的安全。

智能汽車(chē)有雷達(dá)、攝像頭等先進(jìn)傳感器、控制器、執(zhí)行器，通過(guò)車(chē)載環(huán)境感知系統(tǒng)和信息終端實(shí)現(xiàn)車(chē)、路、人等的信息交換，使車(chē)輛具備環(huán)境感知能力，能夠自動(dòng)分析車(chē)輛行駛的安全及危險(xiǎn)狀態(tài)，并使車(chē)輛按照人的意愿到達(dá)目的地，最終實(shí)現(xiàn)代替人進(jìn)行操作運(yùn)行的目的。智能汽車(chē)的初級(jí)階段是具有先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)的汽車(chē)，終極目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛。智能汽車(chē)與網(wǎng)絡(luò)相連便成為了智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)。

汽車(chē)智能化的終極形就是實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛。自動(dòng)駕駛汽車(chē)依靠人工智能、視覺(jué)計(jì)算、雷達(dá)、監(jiān)控裝置和全球定位系統(tǒng)協(xié)同合作，讓汽車(chē)可以在沒(méi)有任何人操作的情況下，自主安全地控制機(jī)動(dòng)車(chē)輛。自動(dòng)駕駛，包括現(xiàn)階段的半自動(dòng)駕駛，實(shí)現(xiàn)的過(guò)程都是通過(guò)安裝在車(chē)輛上的各類(lèi)傳感器對(duì)車(chē)輛周?chē)沫h(huán)境進(jìn)行感知，數(shù)據(jù)傳到分析處理單元，控制單元根據(jù)分析處理單元發(fā)送的結(jié)果進(jìn)行判斷，進(jìn)而向車(chē)輛的執(zhí)行器發(fā)出命令，做出轉(zhuǎn)向、加速、剎車(chē)等不同的命令。

自動(dòng)駕駛系統(tǒng)借助的是人工智能，使得在無(wú)需人控制方向盤(pán)和剎車(chē)的情況下車(chē)輛能自動(dòng)行駛。圖1．5所示為T(mén)esla（特斯拉）汽車(chē)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。

圖1．5

Tesla汽車(chē)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)

不管哪個(gè)等級(jí)的自動(dòng)駕駛都會(huì)包含環(huán)境感知、規(guī)劃決策和執(zhí)行控制三個(gè)方面。

對(duì)環(huán)境的感知和判斷是自動(dòng)駕駛汽車(chē)正常運(yùn)行的前提和基礎(chǔ)，環(huán)境感知系統(tǒng)獲取周?chē)h(huán)境和車(chē)輛信息的實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性、真實(shí)性，直接關(guān)系到后續(xù)的檢測(cè)或識(shí)別的準(zhǔn)確性和執(zhí)行有效性。

環(huán)境感知方式主要有視覺(jué)感知、超聲波雷達(dá)感知、毫米波雷達(dá)感知和激光雷達(dá)感知，以及準(zhǔn)確定位和實(shí)時(shí)導(dǎo)航等。

視覺(jué)感知和雷達(dá)感知是自動(dòng)駕駛感知的最主要的方式，這些感知設(shè)備都存在被攻擊的風(fēng)險(xiǎn)，黑客可以利用紅外線(xiàn)照射的方式，讓車(chē)載高清攝像頭“失明”。對(duì)于超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)，黑客可以利用干擾設(shè)備，讓二者“失聰”。

規(guī)劃決策方面，自動(dòng)駕駛汽車(chē)在技術(shù)尚未成熟之前，既有來(lái)自云端的決策，也有來(lái)自汽車(chē)內(nèi)部單元的決策，還有車(chē)內(nèi)駕駛者或者實(shí)際操控者的決策。對(duì)于來(lái)自云端的決策，一旦云端被黑客攻破或者控制，或者說(shuō)決策信息或命令在傳輸過(guò)程中被黑客“劫持”，那么汽車(chē)就會(huì)成為“砧板上的魚(yú)肉”；對(duì)于車(chē)內(nèi)各嵌入式單元的決策，如果使用的算法不夠合理或科學(xué)，極有可能被黑客利用。

決策算法面臨的最大挑戰(zhàn)，就是如何達(dá)到自動(dòng)駕駛所需要的極高安全性和可靠性。作為智能決策的控制器是智能汽車(chē)的核心，這種情況下，汽車(chē)在黑客眼中，和手機(jī)、電腦沒(méi)多少差別，也就是說(shuō),只要能攻破中央處理單元，就能拿到整車(chē)的控制權(quán)。第2章

汽車(chē)被動(dòng)安全2.1

汽車(chē)被動(dòng)安全概述2.2

汽車(chē)被動(dòng)安全主要技術(shù)

2.1

汽車(chē)被動(dòng)安全概述

汽車(chē)被動(dòng)安全技術(shù)是指在交通事故發(fā)生、車(chē)輛已經(jīng)失控的狀況之下,對(duì)乘坐人員進(jìn)行被動(dòng)保護(hù)的技術(shù),希望通過(guò)固定裝置,讓車(chē)內(nèi)的乘員固定在安全的位置,并利用結(jié)構(gòu)上的導(dǎo)引與潰縮,盡量吸收撞擊的力量,確保車(chē)室內(nèi)乘員的安全。

2.2

汽車(chē)被動(dòng)安全主要技術(shù)

由于汽車(chē)被動(dòng)安全技術(shù)在交通事故發(fā)生后,可以極大程度地減輕乘員的人身傷害,故各大汽車(chē)廠(chǎng)商在設(shè)計(jì)、制造汽車(chē)時(shí),對(duì)汽車(chē)被動(dòng)安全技術(shù)越來(lái)越重視。

2.2.1汽車(chē)安全帶

1.汽車(chē)安全帶概述

當(dāng)汽車(chē)高速運(yùn)行時(shí),乘客與車(chē)輛一起移動(dòng);當(dāng)汽車(chē)撞到障礙物時(shí),障礙物的阻力會(huì)使汽車(chē)突然停下,但是乘員的慣性運(yùn)行速度仍保持不變,乘員將以汽車(chē)碰撞前的運(yùn)行速度撞向方向盤(pán)或者撞擊擋風(fēng)玻璃,甚至飛出擋風(fēng)玻璃。

安全帶的作用就是將乘員束縛在座椅上,固定在車(chē)身上的座椅將使乘員停止慣性運(yùn)動(dòng),從而避免二次撞擊傷害。良好的安全帶設(shè)計(jì),將安全帶對(duì)身體的作用力擴(kuò)散到身體比較強(qiáng)壯的部位上,以盡可能減少傷害。安全帶能夠拉伸和收回,當(dāng)安全帶未拉緊時(shí),身體可以輕松地前傾。但在車(chē)輛撞擊、人體急速前傾時(shí),安全帶會(huì)突然收緊并將人體固定好。

安全帶將制動(dòng)力施加到人體能夠較長(zhǎng)時(shí)間承受壓力的部分。典型的安全帶由一個(gè)圍在骨盆處的安全腰帶和一個(gè)跨過(guò)胸部的肩帶組成。這兩段安全帶緊緊固定在汽車(chē)框架上,以

便將乘客束縛在座椅上。安全帶所用的材料比較柔軟,動(dòng)作時(shí)可以略微拉伸,使停止過(guò)程不會(huì)過(guò)于突然。

2.汽車(chē)安全帶分類(lèi)

1)按固定方式分類(lèi)

按固定方式不同,安全帶可分為兩點(diǎn)式、三點(diǎn)式、四點(diǎn)式等幾種。

(1)兩點(diǎn)式安全帶。兩點(diǎn)式安全帶是與車(chē)體或座椅僅有兩個(gè)固定點(diǎn)的安全帶。這種安全帶又可分為腰帶(或膝帶)式和肩帶式兩種。腰帶式是應(yīng)用最廣的形式,它不能保護(hù)人體

上身的安全,但能有效地防止乘客被拋出車(chē)外。肩帶式也稱(chēng)斜掛式,盛行于歐洲,但美國(guó)、日本、澳大利亞等國(guó)基本不采用。圖2．1所示為兩點(diǎn)式安全帶。圖2．1兩點(diǎn)式安全帶

(2)三點(diǎn)式安全帶。三點(diǎn)式安全帶在兩點(diǎn)式安全帶的基礎(chǔ)上增加了肩帶,在靠近頭部的車(chē)體上有一個(gè)固定點(diǎn),可同時(shí)防止乘員軀體前移和上半身前傾,增強(qiáng)了乘員的安全性,是目前使用最普遍的一種安全帶。圖2．2所示為三點(diǎn)式安全帶。圖2．2三點(diǎn)式安全帶

(3)四點(diǎn)式安全帶。四點(diǎn)式安全帶在兩點(diǎn)式安全帶上連接了兩根肩帶,一般用于賽車(chē)上。圖2．3所示為四點(diǎn)式安全帶。圖2．3四點(diǎn)式安全帶

2)按智能化程度分類(lèi)

按智能化程度不同,安全帶分為被動(dòng)式安全帶與自動(dòng)式安全帶。被動(dòng)式安全帶需要乘員的操作才能起作用,即需要乘員自己掛接,目前大部分汽車(chē)所裝配的都是被動(dòng)式安全帶。

自動(dòng)式安全帶是一種自動(dòng)約束駕駛員或乘客的安全帶,即在汽車(chē)啟動(dòng)時(shí),不需駕駛員或乘客操作就能自動(dòng)提供保護(hù),而且乘客上下車(chē)時(shí)也不需要任何操縱動(dòng)作。自動(dòng)式安全帶有全

自動(dòng)式安全帶和半自動(dòng)式安全帶兩種。

(1)被動(dòng)式安全帶。

目前,汽車(chē)上普遍使用的被動(dòng)式安全帶主要由織帶、卷收器和固定件(附件)等部件組成。織帶是構(gòu)成安全帶的主體,多用尼龍、聚酯、維尼綸等合成纖維絲紡織成寬約50mm、厚約1.5mm的帶子,具有足夠的強(qiáng)度、延伸性能和吸收能量的性能。對(duì)于織帶的技術(shù)性能指標(biāo)各國(guó)都有明確的規(guī)定,要符合規(guī)定才能使用。

卷收器的作用是儲(chǔ)存織帶和鎖止織帶拉出,它是安全帶中最復(fù)雜的機(jī)械件。初期的卷收器里面是一個(gè)棘輪機(jī)構(gòu),織帶從卷收器中連續(xù)拉出的動(dòng)作一旦停止,棘輪機(jī)構(gòu)就會(huì)做鎖

緊動(dòng)作,使安全帶不會(huì)自動(dòng)放松。20世紀(jì)70年代中期出現(xiàn)了當(dāng)車(chē)輛遇到緊急狀態(tài)時(shí)可將織帶自動(dòng)鎖緊,而在正常情況下乘員可以在座椅上自由活動(dòng)的卷收器,這也是目前使用最

多的一種安全帶卷收器。圖2．4所示為卷收器。圖2．4卷收器

(2)自動(dòng)式安全帶。由于被動(dòng)式安全帶需要乘員自己動(dòng)手掛接與解脫,使用不夠方便,所以人們往往不愿使用,從而導(dǎo)致安全帶的使用率不高。自20世紀(jì)70年代以來(lái),美國(guó)的通用、福特,德國(guó)的大眾、奔馳以及日本的豐田等汽車(chē)公司相繼開(kāi)發(fā)出自動(dòng)式安全帶。采用了自動(dòng)式安全帶的汽車(chē),只要乘員上車(chē)關(guān)上車(chē)門(mén),安全帶就能自動(dòng)掛接在乘員身上,不需

要乘員做任何動(dòng)作。圖2．5所示為自動(dòng)式安全帶。圖2．5自動(dòng)式安全帶

2.2.2汽車(chē)安全氣囊

1.汽車(chē)安全氣囊概述

安全氣囊系統(tǒng)也稱(chēng)為輔助乘員保護(hù)系統(tǒng)。它是一種當(dāng)汽車(chē)遭到?jīng)_撞而急劇減速時(shí)能很快膨脹的緩沖囊,通過(guò)它與座椅安全帶配合使用,可以為乘員提供十分有效的防撞保護(hù)。當(dāng)汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí),在乘員和汽車(chē)內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間迅速打開(kāi)一個(gè)充滿(mǎn)氣體的袋子(安全氣囊),使乘員撞在氣袋上,避免或減緩硬碰撞,從而達(dá)到保護(hù)乘員的作用。圖2．6所示為汽車(chē)安全氣囊。圖2．

6汽車(chē)安全氣囊

2.汽車(chē)安全氣囊分類(lèi)

1)按系統(tǒng)的控制類(lèi)型分類(lèi)

按控制類(lèi)型不同,安全氣囊可分為電子式和機(jī)械式兩種。無(wú)論是電子式還是機(jī)械式,工作原理大體相同,不同的是控制系統(tǒng)的工作方式不一樣。

電子式安全氣囊由電子傳感器、中央電子控制器、氣體發(fā)生器和氣囊等組成。傳感器接到碰撞信號(hào)后,將信號(hào)傳至中央電子控制器,信號(hào)經(jīng)過(guò)判斷、確認(rèn),當(dāng)需要時(shí),立即向引爆裝置發(fā)出引爆指令,使氣囊迅速充氣。

機(jī)械式安全氣囊由機(jī)械式傳感器、氣體發(fā)生器和氣囊組成。氣囊裝于方向盤(pán)襯墊內(nèi),氣體發(fā)生器在氣囊之下,傳感器在氣體發(fā)生器的下面。這種氣囊系統(tǒng)通過(guò)機(jī)械式傳感器監(jiān)

測(cè)碰撞慣性力大小,并以機(jī)械方式觸發(fā)氣囊,進(jìn)行充氣。

2)按系統(tǒng)的功用分類(lèi)

安全氣囊系統(tǒng)可分為正面氣囊系統(tǒng)、側(cè)面氣囊系統(tǒng)。正面氣囊系統(tǒng)以汽車(chē)前方碰撞保護(hù)為前提設(shè)計(jì),也稱(chēng)作前方電子控制式安全氣囊系統(tǒng)。側(cè)面氣囊系統(tǒng)是為了解決側(cè)面碰撞

問(wèn)題而設(shè)計(jì)的。側(cè)面安全氣囊一般安裝在車(chē)門(mén)上。圖2．7所示為汽車(chē)安全氣囊分布。圖2．7汽車(chē)安全氣囊分布

3)按安全氣囊數(shù)量分類(lèi)

按氣囊數(shù)量不同,汽車(chē)安全氣囊系統(tǒng)可分為單安全氣囊系統(tǒng)、雙安全氣囊系統(tǒng)和多安全氣囊系統(tǒng)。

單安全氣囊系統(tǒng)只有一個(gè)安全氣囊,安裝在駕駛員側(cè)的轉(zhuǎn)向盤(pán)中。

雙安全氣囊系統(tǒng)有兩個(gè)安全氣囊,一個(gè)安裝在駕駛員側(cè),一個(gè)安裝在前座乘員側(cè)。由于前座乘員在汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí)面臨的危險(xiǎn)比駕駛員的要大,所以前座乘員側(cè)的安全氣囊的尺寸通常比較大,并與駕駛員側(cè)的安全氣囊同時(shí)起作用。

3.汽車(chē)安全氣囊結(jié)構(gòu)與工作原理

汽車(chē)安全氣囊系統(tǒng)基本都由傳感器、ECU、觸發(fā)器、氣體發(fā)生器和氣囊組件等組成。圖2．8所示為汽車(chē)安全氣囊結(jié)構(gòu)示意圖。圖2．8汽車(chē)安全氣囊結(jié)構(gòu)示意圖

2.2.3汽車(chē)安全玻璃

1.汽車(chē)安全玻璃概述

汽車(chē)安全玻璃是汽車(chē)被動(dòng)安全設(shè)施之一。汽車(chē)安全玻璃必須滿(mǎn)足以下安全因素:良好的視線(xiàn)、足夠的強(qiáng)度、意外事故發(fā)生時(shí)能對(duì)乘員起到保護(hù)作用。汽車(chē)玻璃的發(fā)展將會(huì)越來(lái)

越信息化、科技化、智能化。圖2．9所示為可投影的汽車(chē)玻璃。圖2．9可投影的汽車(chē)玻璃

2.汽車(chē)安全玻璃分類(lèi)

汽車(chē)安全玻璃的分類(lèi)方法有兩種:一種是按照玻璃在整車(chē)上的安裝位置分類(lèi);一種是按照工藝進(jìn)行分類(lèi)。按照安裝位置不同,汽車(chē)安全玻璃可劃分為前擋風(fēng)玻璃、側(cè)窗玻璃、后擋風(fēng)玻璃等。按照工藝不同,汽車(chē)安全玻璃可分為夾層玻璃、鋼化玻璃、區(qū)域鋼化玻璃、中空安全玻璃、塑玻復(fù)合材料玻璃等。不同工藝的玻璃優(yōu)缺點(diǎn)及常用的位置見(jiàn)表2－1。

3.汽車(chē)安全玻璃的發(fā)展趨勢(shì)

隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展,汽車(chē)上的玻璃面積在逐步增加。目前,不少玻璃生產(chǎn)廠(chǎng)家致力于研究、開(kāi)發(fā)應(yīng)用新一代玻璃,有的已取得很多成果,智能化的汽車(chē)玻璃也正在開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

(1)防光、防雨玻璃。這種玻璃采用新的材料、技術(shù)及表面的處理方法,使玻璃表面既光滑又清晰,從而達(dá)到防雨、防光的效果。

(2)電熱融雪玻璃。下雪時(shí),汽車(chē)雨刮器下的雪堆在前擋風(fēng)玻璃下方,雨刮器的工作會(huì)受到影響。目前,一些汽車(chē)在擋風(fēng)玻璃下方安裝有電熱絲等發(fā)熱體,從而使積雪迅速融化。

(3)影像顯示玻璃。在擋風(fēng)玻璃的某一部分涂上透明反射膜,在片膜上可根據(jù)需要顯示從投影儀轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)的儀表盤(pán)上的圖像和數(shù)據(jù)。

(4)防碎裂的安全玻璃。為提高玻璃的耐撞性及防止玻璃碎片將乘員劃傷,在車(chē)窗玻璃內(nèi)側(cè)表面粘貼塑料片的安全玻璃已進(jìn)入實(shí)用階段。

(5)具有調(diào)光功能的玻璃。大部分用戶(hù)的最迫切需求是具有調(diào)光功能的玻璃,這種玻璃可根據(jù)車(chē)外光線(xiàn)的變化來(lái)調(diào)節(jié)車(chē)窗玻璃顏色的深淺,調(diào)節(jié)駕駛員的眼睛對(duì)光的適應(yīng)性,

從而避免戴變色眼鏡駕車(chē),增強(qiáng)行車(chē)安全性。

(6)光電遮陽(yáng)頂棚玻璃。這種頂棚玻璃在轎車(chē)行駛、停車(chē)時(shí),能自動(dòng)吸收、積聚、利用30太陽(yáng)能來(lái)啟動(dòng)車(chē)內(nèi)風(fēng)扇,以保持車(chē)內(nèi)空氣新鮮,還可用來(lái)對(duì)轎車(chē)蓄電池進(jìn)行連續(xù)充電。第3章

汽車(chē)主動(dòng)安全3.1

汽車(chē)主動(dòng)安全概述3.2

汽車(chē)主動(dòng)安全關(guān)鍵技術(shù)

3.1

汽車(chē)主動(dòng)安全概述

汽車(chē)主動(dòng)安全性主要包括制動(dòng)性能、操縱穩(wěn)定性能、動(dòng)力性能、輪胎性能、照明燈和信號(hào)燈的性能以及汽車(chē)前后視野性能等,這些性能綜合起來(lái),形成了汽車(chē)主動(dòng)安全評(píng)價(jià)體系。

汽車(chē)的制動(dòng)性能是使行駛的車(chē)輛減速或停車(chē),以及在長(zhǎng)下坡時(shí)維持一定車(chē)速和在坡道及平路駐車(chē)的能力;汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性能是指駕駛員以最少的修正來(lái)維持汽車(chē)按給定的路線(xiàn)行駛,以及按駕駛員的愿望轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)以改變汽車(chē)行駛方向的性能;汽車(chē)的動(dòng)力性能主要包括爬坡能力、加速能力及最大車(chē)速三個(gè)方面,一般選用加速時(shí)間作為評(píng)價(jià)汽車(chē)動(dòng)力性能的主要參數(shù)。汽車(chē)輪胎與安全行駛性能與負(fù)荷、氣壓、高速性能、側(cè)偏性能、水滑效應(yīng)、耐磨性等有關(guān)

針對(duì)汽車(chē)主動(dòng)安全的綜合評(píng)價(jià)體系,汽車(chē)產(chǎn)業(yè)在相應(yīng)的主動(dòng)安全環(huán)節(jié)加大了投資力度,開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)的研究及試驗(yàn),現(xiàn)已成熟的相關(guān)技術(shù)有ABS、ASR、ESP、EBD、LDWS、ACC等。

3.2

汽車(chē)主動(dòng)安全關(guān)鍵技術(shù)

3.2.1ABS概述

ABS(AntilockBrakingSystem,車(chē)輪防抱死制動(dòng)系統(tǒng))是一種具有防滑、防鎖死等優(yōu)點(diǎn)的汽車(chē)安全控制系統(tǒng)。圖3．1所示為電子ABS結(jié)構(gòu)。圖3．1電子ABS結(jié)構(gòu)

ABS的工作原理為:汽車(chē)制動(dòng)時(shí),根據(jù)ABS電控單元的控制指令,自動(dòng)調(diào)節(jié)制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力的大小,使車(chē)輪不抱死,并處于理想滑移率的狀態(tài)。其具體工作分為四個(gè)過(guò)程。

(1)常規(guī)制動(dòng)過(guò)程:當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板時(shí),制動(dòng)主缸產(chǎn)生的油壓通過(guò)管路,進(jìn)入制動(dòng)輪缸,從而使車(chē)輪制動(dòng)器產(chǎn)生制動(dòng)力。

(2)保壓制動(dòng)過(guò)程:隨著制動(dòng)壓力升高,當(dāng)車(chē)輪轉(zhuǎn)速下降到一定程度、車(chē)輪開(kāi)始出現(xiàn)部分滑移現(xiàn)象時(shí),ABS電控單元向制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置發(fā)出指令,關(guān)閉制動(dòng)主缸與制動(dòng)輪缸的通道,使制動(dòng)輪缸的油壓保持不變,即處于一個(gè)穩(wěn)定的油壓狀態(tài)。

(3)降壓制動(dòng)過(guò)程:當(dāng)制動(dòng)油壓保持不變而車(chē)輪轉(zhuǎn)速繼續(xù)下降,車(chē)輪滑移率超過(guò)20%時(shí),ABS電控單元將向制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置輸出控制信號(hào),打開(kāi)制動(dòng)輪缸與儲(chǔ)能器的通道,制動(dòng)輪缸內(nèi)的高壓油流入儲(chǔ)能器,制動(dòng)油壓下降,車(chē)輪轉(zhuǎn)速由下降逐漸變?yōu)樯仙?/p>

(4)增壓制動(dòng)過(guò)程:當(dāng)車(chē)輪轉(zhuǎn)速上升,滑移率下降到低于10%時(shí),ABS電控單元向制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置發(fā)出指令,使制動(dòng)主缸和制動(dòng)輪缸油路接通,高壓油進(jìn)入制動(dòng)輪缸,制動(dòng)油壓增加,車(chē)輪轉(zhuǎn)速又開(kāi)始下降。

3.2.2ASR概述

ASR(AccelerationSlipRegulation,驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng))是繼ABS后采用的一套防滑控制系統(tǒng),是ABS功能的進(jìn)一步發(fā)展和重要補(bǔ)充。ASR可獨(dú)立設(shè)立,但大多數(shù)與ABS組合在一起,常用ABS/ASR表示,統(tǒng)稱(chēng)為防滑控制系統(tǒng)。

SR主要由傳感器、電控單元和執(zhí)行器等組成,其主要控制流程如圖3．2所示。圖3．2ASR主要控制流程

ASR的電控單元具有運(yùn)算功能,根據(jù)前后輪速傳感器傳遞的信號(hào)及發(fā)動(dòng)機(jī)和自動(dòng)變速器的電子控制單元中節(jié)氣門(mén)開(kāi)度信號(hào)來(lái)判斷汽車(chē)的行駛條件,經(jīng)過(guò)分析判斷,對(duì)副節(jié)氣門(mén)

執(zhí)行器、ASR制動(dòng)執(zhí)行器發(fā)出指令,執(zhí)行器完成對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)或點(diǎn)火時(shí)刻的控制,或?qū)χ苿?dòng)壓力進(jìn)行調(diào)整。圖3．3所示為ASR控制系統(tǒng)控制模式示意圖。圖3．3ASR控制系統(tǒng)控制模式示意圖

3.2.3ESP概述

ESP(ElectronicStabilityProgram,電子穩(wěn)定程序系統(tǒng))是對(duì)旨在提升車(chē)輛的操控表現(xiàn)的同時(shí),有效地防止汽車(chē)達(dá)到其動(dòng)態(tài)極限時(shí)失控的系統(tǒng)或程序的通稱(chēng)。圖3．4所示為ESP

的組成。圖3．4ESP的組成

ESP主要由傳感器、ECU和執(zhí)行器等部分組成,在實(shí)時(shí)監(jiān)控汽車(chē)運(yùn)行狀態(tài)的前提下,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)及制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行干預(yù)和調(diào)控。在汽車(chē)行駛過(guò)程中,方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器感知駕駛員

轉(zhuǎn)彎的方向和角度,輪速傳感器感知車(chē)輪的速度,制動(dòng)壓力傳感器感知制動(dòng)裝置的制動(dòng)壓力,而橫擺角速度傳感器則感知汽車(chē)?yán)@垂直軸線(xiàn)的運(yùn)動(dòng),橫向加速度傳感器感知汽車(chē)發(fā)生橫向移動(dòng)時(shí)的橫向加速度。

汽車(chē)與路面之間力的作用全靠輪胎,輪胎通過(guò)縱向、橫向滑轉(zhuǎn)來(lái)傳遞地面施加的縱向力及側(cè)向力。輪胎力和其他外力決定了汽車(chē)的運(yùn)動(dòng),也由此決定了其穩(wěn)定性。ESP通過(guò)對(duì)

每個(gè)車(chē)輪滑移率的精確控制,使各個(gè)車(chē)輪的縱向分力和側(cè)向分力迅速改變,從而在所有工況下均能獲得期望的操縱穩(wěn)定性。圖3．5所示為ESP的工作流程。圖3．5ESP的工作流程

3.2.4EBD概述

EBD(ElectronicBrake-forceDistribution,電子制動(dòng)力分配系統(tǒng))完善并提高了ABS的功能,它在ABS開(kāi)始動(dòng)作之前就已經(jīng)平衡了每一車(chē)輪的制動(dòng)力。ABS可以在汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程中自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)車(chē)輪制動(dòng)力,防止車(chē)輪抱死,保持最大的車(chē)輪附著系數(shù),從而得到最佳制動(dòng)效果,即最短的制動(dòng)距離、最小的側(cè)向滑移量和最好的制動(dòng)轉(zhuǎn)向性能。EBD可以在制

動(dòng)時(shí)控制制動(dòng)力在各輪間的分配,更好地利用后橋的附著系數(shù),不僅提高了汽車(chē)制動(dòng)的穩(wěn)定性和汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的操縱性能,而且使后輪獲得更好的制動(dòng)效能。

EBD必須在ABS的基礎(chǔ)上工作。從硬件而言,它并沒(méi)有增加新的元器件,而是通過(guò)軟件升級(jí)和改變應(yīng)用程序來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)力的合理分配,這樣也就降低了成本。EBD在汽車(chē)制動(dòng)

時(shí)根據(jù)各輪速傳感器的信號(hào)來(lái)運(yùn)算滑移率(定義為車(chē)輛實(shí)際車(chē)速與車(chē)輪線(xiàn)速度之差和車(chē)輛實(shí)際車(chē)速之比),通過(guò)控制后輪制動(dòng)壓力,使后輪滑移始終保持小于或等于前輪滑移率,取代機(jī)械式分配閥對(duì)后輪的控制,實(shí)現(xiàn)接近于理想制動(dòng)力分配曲線(xiàn)的制動(dòng)效果。圖3．6所示為有、無(wú)EBD的汽車(chē)制動(dòng)情況對(duì)比,可以看出EBD能更好地控制汽車(chē)滑移。圖3．6有、無(wú)EBD的汽車(chē)制動(dòng)情況對(duì)比

3.2.5LDWS概述

LDWS(LaneDepartureWarningSystem,車(chē)道偏離預(yù)警系統(tǒng))主要由HUD抬頭顯示器、攝像頭、控制器以及傳感器組成。當(dāng)車(chē)道偏離系統(tǒng)開(kāi)啟時(shí),攝像頭(一般安置在車(chē)身側(cè)

面或后視鏡位置)會(huì)時(shí)刻采集行駛車(chē)道的標(biāo)志線(xiàn),通過(guò)圖像處理獲得汽車(chē)在當(dāng)前車(chē)道中的位置參數(shù),當(dāng)檢測(cè)到汽車(chē)偏離車(chē)道時(shí),傳感器會(huì)及時(shí)收集車(chē)輛數(shù)據(jù)和駕駛員的操作狀態(tài),之后由控制器發(fā)出警報(bào)信號(hào),整個(gè)過(guò)程大約在0.5s內(nèi)完成,為駕駛者提供更多的反應(yīng)時(shí)間。如果駕駛者打開(kāi)轉(zhuǎn)向燈,進(jìn)行正常變線(xiàn)行駛,那么LDWS不會(huì)做出任何提示。

LDWS的工作過(guò)程:如圖3．7所示,當(dāng)車(chē)輛越過(guò)路標(biāo)(白色行車(chē)道表示)、沒(méi)有啟動(dòng)轉(zhuǎn)向指示燈時(shí),前保險(xiǎn)杠后的紅外傳感器檢測(cè)到這個(gè)動(dòng)作,并且觸發(fā)ECU,根據(jù)偏離車(chē)道的方向,通過(guò)司機(jī)座椅的左側(cè)或者右側(cè)的震動(dòng),來(lái)對(duì)司機(jī)進(jìn)行警示。圖3．7車(chē)道偏離預(yù)警示意圖

無(wú)論是側(cè)視系統(tǒng)還是前視系統(tǒng),都由道路和車(chē)輛狀態(tài)感知、車(chē)道偏離評(píng)價(jià)算法和信號(hào)顯示界面三個(gè)基本模塊組成。系統(tǒng)首先通過(guò)狀態(tài)感知模塊感知道路幾何特征和車(chē)輛的動(dòng)態(tài)

參數(shù),然后由車(chē)道偏離評(píng)價(jià)算法對(duì)車(chē)道偏離的可能性進(jìn)行評(píng)價(jià),必要的時(shí)候通過(guò)信號(hào)顯示界面向駕駛員報(bào)警。

3.2.6ACC概述

ACC(AdaptiveCruiseControl,自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng))是定速巡航控制系統(tǒng)的提升和擴(kuò)展,它除了定速巡航功能外,還具有獲取前方道路信息,并基于與前車(chē)的間距和相對(duì)速度等信息,控制汽車(chē)的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度和制動(dòng)力矩,調(diào)節(jié)其縱向速度,使其相對(duì)前車(chē)以合適的安全間距行駛的功能。當(dāng)與前車(chē)之間的距離過(guò)小時(shí),ACC控制單元可以通過(guò)與制動(dòng)防抱死系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)動(dòng)作,使車(chē)輪適當(dāng)制動(dòng),并使發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率下降,以使車(chē)輛與前方車(chē)輛始終保持安全距離。

1.ACC的架構(gòu)

ACC的架構(gòu)如圖3．8所示,包括信號(hào)采集、信號(hào)控制、執(zhí)行控制和人機(jī)交互界面等幾部分。信息采集單元主要采集本車(chē)狀態(tài)信息與行車(chē)環(huán)境等信息,如前車(chē)與本車(chē)間距和相對(duì)速度等;信號(hào)控制單元根據(jù)車(chē)載傳感器采集到的行駛信息,確定本車(chē)的控制方案,并調(diào)節(jié)油門(mén)控制單元或剎車(chē)制動(dòng)執(zhí)行單元;執(zhí)行控制單元根據(jù)信號(hào)控制單元發(fā)出的指令動(dòng)作,主要包括使油門(mén)踏板動(dòng)作、使剎車(chē)踏板動(dòng)作等;人機(jī)交互界面供駕駛員對(duì)ACC進(jìn)行功能選擇和參數(shù)設(shè)定。圖3．8ACC的架構(gòu)

2.ACC的功能概述

ACC在特定工況下實(shí)現(xiàn)了汽車(chē)的縱向自動(dòng)駕駛,減輕了駕駛員的操作負(fù)擔(dān)。起初ACC只能在車(chē)速大于一定的情況下才能啟用,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,ACC逐漸得到完善,可以

具有起停跟隨功能,工作范圍擴(kuò)展到全車(chē)速,可以應(yīng)對(duì)城市中多信號(hào)燈、擁堵等路況。

1)ACC的具體作用

通過(guò)車(chē)距傳感器的反饋信號(hào),ACC控制單元可以根據(jù)靠近車(chē)輛物體的移動(dòng)速度判斷道路情況,并控制車(chē)輛的行駛狀態(tài),通過(guò)反饋式加速踏板感知駕駛者施加在踏板上的力,ACC控制單元可以決定是否執(zhí)行巡航控制,以減輕駕駛者的疲勞感。圖3．9所示為車(chē)距判斷示意圖。圖3．9車(chē)距判斷示意圖

2)ACC在典型路況的應(yīng)用

當(dāng)前方?jīng)]有車(chē)輛時(shí),ACC會(huì)以一定的速度巡航(巡航的車(chē)速在設(shè)定的車(chē)速限值范圍內(nèi)),當(dāng)雷達(dá)監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)出現(xiàn)車(chē)輛時(shí),如果車(chē)速過(guò)高,此時(shí)汽車(chē)會(huì)減速,并以一定的車(chē)速跟隨前車(chē)行駛,保持安全距離;若前車(chē)又切出本車(chē)道,則本車(chē)會(huì)自動(dòng)加速至設(shè)定車(chē)速。如圖3．10所示,前方車(chē)道無(wú)車(chē),此時(shí)車(chē)速約為80km/h。如圖3．11所示,前方車(chē)道出現(xiàn)車(chē)輛,車(chē)速下降,此時(shí)車(chē)速約為70km/h。圖3．10前方道路無(wú)車(chē)圖3．11前方道路有車(chē)

3.2.7APS概述

APS(AutomaticParkingSystem,自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng))由最初的泊車(chē)輔助系統(tǒng)演化而來(lái)。APS借助雷達(dá)或倒車(chē)影像等聲效或影像技術(shù),輔助駕駛員安全、準(zhǔn)確地停車(chē)入位,能夠?qū)崿F(xiàn)車(chē)輛在縱向和橫向上的同時(shí)控制。

如圖3．12所示,APS主要由傳感器、ECU、執(zhí)行器以及人機(jī)交互單元等組成。傳感器系統(tǒng)包括環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和車(chē)身運(yùn)動(dòng)狀態(tài)感知系統(tǒng)。環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般具有兩種檢測(cè)方式,即圖像采集檢測(cè)(如攝像頭)和距離探測(cè)(如超聲波),用以采集在泊車(chē)過(guò)程中的周邊環(huán)境信息以及停車(chē)位空間參數(shù)。圖3．12自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng)組成

APS涉及的關(guān)鍵技術(shù)如下:

(1)泊車(chē)車(chē)位檢測(cè)技術(shù):通過(guò)超聲波雷達(dá)或者攝像頭等裝置來(lái)檢測(cè)目標(biāo)泊車(chē)車(chē)位,判斷目標(biāo)車(chē)位類(lèi)型,分析車(chē)位空間大小,確定車(chē)位起點(diǎn)和終點(diǎn)。在車(chē)位識(shí)別的技術(shù)方面,停車(chē)泊位一般分為兩種類(lèi)型:一種是空間車(chē)位,如兩車(chē)之間的停車(chē)區(qū)域;另一種是線(xiàn)車(chē)位,即地面劃有停車(chē)標(biāo)線(xiàn)的區(qū)域。前者多采用超聲波進(jìn)行車(chē)位探測(cè),后者常利用攝像頭獲取車(chē)位信息。用于超聲波檢測(cè)的傳感器(雷達(dá)),其主要功能是對(duì)前后障礙物的感知和車(chē)位的識(shí)別,一般在汽車(chē)前部和后部各配置4只雷達(dá)。

(2)泊車(chē)路徑規(guī)劃技術(shù):運(yùn)用轉(zhuǎn)向幾何學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)原理,利用汽車(chē)在泊車(chē)過(guò)程中圍繞轉(zhuǎn)向中心做圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。通過(guò)車(chē)位檢測(cè)信息獲取停車(chē)位空間的幾何形狀,以及當(dāng)前車(chē)輛位置與目標(biāo)停車(chē)位的相對(duì)位置數(shù)據(jù),分析低速時(shí)汽車(chē)動(dòng)力學(xué)模型和避免碰撞的條件,采取兩個(gè)最小半圓法和圓弧切直線(xiàn)等控制算法,預(yù)先規(guī)劃出泊車(chē)的幾何路徑。

(3)泊車(chē)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù):也稱(chēng)為路徑跟蹤控制。ACC根據(jù)停車(chē)位信息和車(chē)輛初始位置選擇合適的泊車(chē)路徑,并實(shí)時(shí)跟蹤車(chē)輛實(shí)際運(yùn)行路徑。如果車(chē)輛運(yùn)動(dòng)中偏離目標(biāo)路徑,則進(jìn)行車(chē)輛跟蹤,路徑的調(diào)整控制策略設(shè)計(jì),使車(chē)輛重新回到目標(biāo)路徑上或重新規(guī)劃新路徑。對(duì)于泊車(chē)運(yùn)動(dòng)控制方面,基于對(duì)行車(chē)安全以及路徑跟蹤的效果,車(chē)速要求一般控制在5~12km/h。第4章智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)威脅建模及威脅分析4.1

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)威脅建模概述及設(shè)計(jì)4.2

LEVEL0級(jí)：智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)整車(chē)級(jí)威脅分析4.3

LEVEL1級(jí)：智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)通信系統(tǒng)級(jí)威脅分析4.4

LEVEL2級(jí)：車(chē)內(nèi)通信應(yīng)用模塊威脅分析4.5

LEVEL2級(jí)：

近程通信應(yīng)用模塊威脅分析4.6

LEVEL2級(jí)：遠(yuǎn)程通信應(yīng)用模塊威脅分析

4.1

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)威脅建模概述及設(shè)計(jì)

如圖4．1所示,本書(shū)將智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的威脅模型分為三級(jí):LEVEL0、LEVEL1和LEVEL2,從智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)整車(chē)級(jí)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)通信系統(tǒng)級(jí)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)應(yīng)用模塊級(jí)三個(gè)層級(jí)構(gòu)建威脅模型,將威脅分析聚焦到具體應(yīng)用單元及零部件,細(xì)化智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)面臨的安全威脅和風(fēng)險(xiǎn)。圖4．1智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)威脅模型

4.2LEVEL0級(jí):智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)整車(chē)級(jí)威脅分析

圖4．2所示為智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)整車(chē)級(jí)威脅建模框架,從通信角度把智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)面臨的威脅分為3大類(lèi)16個(gè)子類(lèi)的單元及模塊,全面覆蓋智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn),通過(guò)深入分析可以得到智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)面臨威脅的細(xì)粒度全貌。圖4．2智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)威脅建?？蚣?/p>

4.3

LEVEL1級(jí)：智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)通信系統(tǒng)級(jí)威脅分析

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)離不開(kāi)各種通信系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合,智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)面臨的威脅也以這些通信系統(tǒng)面臨的威脅為基礎(chǔ),對(duì)于智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的LEVEL1級(jí)威脅,本書(shū)主要從車(chē)內(nèi)通信、近程通信、遠(yuǎn)程通信三個(gè)角度進(jìn)行分析,全面覆蓋智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的通信系統(tǒng)級(jí)威脅。

4.3.1車(chē)內(nèi)通信威脅分析

車(chē)內(nèi)通信是指車(chē)載端與車(chē)內(nèi)總線(xiàn)以及電子電氣系統(tǒng)之間的通信。由于車(chē)內(nèi)通信要滿(mǎn)足數(shù)據(jù)交換的需求,所以無(wú)法做到外部威脅與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)之間的安全隔離,無(wú)法保證車(chē)載端向

內(nèi)部關(guān)鍵電子電氣系統(tǒng)發(fā)送偽造、重放等攻擊方式的指令和數(shù)據(jù),進(jìn)而威脅到車(chē)內(nèi)子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的保密性、完整性等。如圖43所示,車(chē)內(nèi)通信主要涉及CAN總線(xiàn)、GW、IVI、

TBOX、各種ECU、USB、OBD等子模塊。圖4．3車(chē)內(nèi)通信攻擊示意圖

4.3.2近程通信威脅分析

汽車(chē)近程通信技術(shù)是從無(wú)接觸式的認(rèn)證和互聯(lián)技術(shù)演化而來(lái)的短距離通信技術(shù)。隨著多種近程通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用,車(chē)輛需要部署多個(gè)近程通信模塊,實(shí)現(xiàn)WiFi、藍(lán)牙、Radio、TPMS、Keyless等多種通信功能。近程通信攻擊如圖4．4所示。近程通信面臨的安全威脅主要包括通信協(xié)議本身面臨的威脅、通信過(guò)程面臨的威脅、通信模塊面臨的威脅等,具體涉及協(xié)議逆向破解、嗅探竊聽(tīng)、數(shù)據(jù)破壞、中間人攻擊、拒絕服務(wù)攻擊等。圖4．4近程通信攻擊示意圖

4.3.3遠(yuǎn)程通信威脅分析

汽車(chē)遠(yuǎn)程通信包括車(chē)載端與蜂窩網(wǎng)絡(luò)的通信、與移動(dòng)終端間的通信以及與其他車(chē)輛和路側(cè)設(shè)施的通信。由于汽車(chē)遠(yuǎn)程通信要滿(mǎn)足不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)通信和數(shù)據(jù)交換的需求,因而

存在信號(hào)嗅探、中間人攻擊、重放等多種針對(duì)通信的安全威脅,無(wú)法保證數(shù)據(jù)的保密性、完整性及通信質(zhì)量。車(chē)外通信威脅也包括通信協(xié)議本身面臨的威脅、通信過(guò)程中面臨的威脅、通信模塊面臨的威脅等,主要涉及車(chē)聯(lián)網(wǎng)TSP平臺(tái)、遠(yuǎn)程控車(chē)App、OTA遠(yuǎn)程升級(jí)、GPS通信等,如圖4．5所示。圖

4．5遠(yuǎn)程通信攻擊示意圖

4.4LEVEL2級(jí):車(chē)內(nèi)通信應(yīng)用模塊威脅分析

4.4.1CAN總線(xiàn)威脅分析

1.概述

CAN是ControllerAreaNetwork的縮寫(xiě),是ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議。CAN總線(xiàn)相當(dāng)于汽車(chē)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),連接車(chē)內(nèi)各控制系統(tǒng),其通信采用廣播機(jī)制,各連接部件均可收發(fā)控制消息,通信效率高,可確保通信實(shí)時(shí)性。析

如今的汽車(chē)包含很多不同的電子組件,這些