車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該怎樣向物聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)

□ 文/Shaun Kirby

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）的崛起，引發(fā)了各行各業(yè)中連接設(shè)備和傳感器數(shù)量的驚人增長。據(jù)估計，每秒有超過80個“物體”連接到互聯(lián)網(wǎng)，到2020年，將有500億件物體連接到物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)正在大幅改變著制造業(yè)和零售業(yè)等產(chǎn)業(yè)，企業(yè)通過采用霧計算和高級分析等技術(shù)，或者在供應(yīng)鏈的各個環(huán)節(jié)部署數(shù)十萬個傳感器，以實現(xiàn)提高效率、提升生產(chǎn)力并且能夠?qū)崟r了解他們的客戶。

如今，車聯(lián)網(wǎng)（Connected Cars）市場面臨著許多與物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)相同的挑戰(zhàn)。但在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，已經(jīng)有一些企業(yè)攻克了這些挑戰(zhàn)，所以我整理了一些采用過的最佳實踐和經(jīng)驗教訓(xùn)——其中許多方法可以應(yīng)用到車聯(lián)網(wǎng)市場，以幫助汽車制造商及其合作伙伴充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)的潛力。

在很多方面，聯(lián)網(wǎng)的汽車被認(rèn)為是物聯(lián)網(wǎng)中的終極“物體”。車輪上的數(shù)據(jù)中心真正體現(xiàn)了每個人對于物聯(lián)網(wǎng)最大的期望和挑戰(zhàn)。

通常有100多臺車載電腦持續(xù)監(jiān)測位置、部件性能和駕駛行為等等，專家估計，高度自動化的車輛每小時將產(chǎn)生4TB的數(shù)據(jù)！而且，隨著我們交通系統(tǒng)越來越多地通過車輛到車輛（V2V）和車輛到基礎(chǔ)設(shè)施（V2I）之間的通信進行連接，車聯(lián)網(wǎng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量將龐大到過載狀態(tài)。

與其他行業(yè)的企業(yè)一樣，汽車制造商及其合作伙伴遇到了大量、相同的挑戰(zhàn)，包括管理大量連接設(shè)備和其產(chǎn)生的龐大的數(shù)據(jù)，以及與安全性，普遍連接性，帶寬優(yōu)化等等相關(guān)的技術(shù)難題。

當(dāng)傳統(tǒng)方法無效時，如何有效管理數(shù)量暴增的設(shè)備

不久前，IT企業(yè)還在研究如何管理少數(shù)幾個大型主機。突然間，如客戶服務(wù)器、分布式和移動計算等新鮮事物的誕生，迫使IT企業(yè)不斷創(chuàng)新。自持設(shè)備（員工將其個人設(shè)備連接到公司網(wǎng)絡(luò)）發(fā)展的趨勢帶來了額外的挑戰(zhàn)，因為IT專業(yè)人員不僅要負責(zé)管理大量機器，而且要負責(zé)管理聯(lián)網(wǎng)的個人設(shè)備，它們數(shù)量龐大且具有潛在安全隱患。

車聯(lián)網(wǎng)市場也同樣存在上述情況。起初，互聯(lián)網(wǎng)相連接的汽車數(shù)量非常少。但是如今，隨著傳感器和電子控制單元數(shù)量的增加，聯(lián)網(wǎng)汽車的行駛幾乎就像一個安裝了車輪的小企業(yè)。不同的路況向不同目的地傳輸不同類型的數(shù)據(jù)，同時聯(lián)網(wǎng)汽車還要滿足不同目的地、隱私性和安全性的要求。

供應(yīng)商的多樣化使得生態(tài)系統(tǒng)進一步復(fù)雜化。供應(yīng)商的數(shù)量再乘以聯(lián)網(wǎng)車輛猛增的數(shù)量（預(yù)計到2021年將有超過3.8億輛聯(lián)網(wǎng)車輛上路），管理所有聯(lián)網(wǎng)設(shè)備是多大的挑戰(zhàn)可想而知。

以一個典型的零售商為例。通常，零售企業(yè)的一個IT員工可以管理約200臺設(shè)備；然而，隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起，零售商現(xiàn)在不僅需要管理數(shù)十萬臺設(shè)備，甚至達到百萬臺。如果采用傳統(tǒng)的IT方法，這意味著要增加數(shù)以萬計的IT員工。

新興的自動化網(wǎng)絡(luò)管理軟件和服務(wù)項目，使得每個IT人員管理超過100萬臺設(shè)備成為可能。 通過網(wǎng)絡(luò)自動化，聯(lián)網(wǎng)汽車的制造商能一目了然地看到每個零件在整個車隊中的表現(xiàn)，并可以指出零件的安全性和可靠性在哪些方面還有提升的空間，甚至發(fā)現(xiàn)零件的新特性。

改變管理策略和軟件更新方式

伴隨著聯(lián)網(wǎng)車輛數(shù)量的增加，另一個挑戰(zhàn)隨之出現(xiàn)，即如何管理聯(lián)網(wǎng)車輛大量相關(guān)組件和應(yīng)用程序的變化和軟件更新。每一輛聯(lián)網(wǎng)汽車在后臺已經(jīng)擁有平均超過1億行代碼，但隨著高級駕駛員輔助功能和高度自動駕駛的興起，車輛中軟件的數(shù)量和復(fù)雜性將隨之呈爆發(fā)性增長。

同樣，隨著聯(lián)網(wǎng)汽車為駕駛員和乘客帶來更多的新體驗，車輛和使用的管理政策將變得更加復(fù)雜化和個性化，使得管理各種大范圍變化的配置令人望而生畏。

如今，大多數(shù)車輛都在維修店進行軟件和配置更新，因此軟件和配置更新頻率較低，也更容易捆綁成安裝包，而這些安裝包已經(jīng)通過了嚴(yán)格的質(zhì)量保證和安全測試。 然而，隨著無線（OTA）更新，汽車制造商可以立即將新的軟件和配置推送到車輛。

無線更新使得消費者可以在現(xiàn)場進行維修，而不需要預(yù)約服務(wù)和補丁漏洞，并滿足消費者在購買新產(chǎn)品時對新功能的需求。當(dāng)你儀表板上亮起的煩人的“檢查引擎”或“需要維護”的警告時，你都不需要專門跑一趟修車鋪了。但是，確保所有這些更新都可以兼容并且與車內(nèi)現(xiàn)有的代碼能正常工作是一項艱巨的任務(wù)。

通過使車載網(wǎng)絡(luò)自動化，并利用云端進行集中管理和控制，汽車制造商可以管理所有車輛及其設(shè)備，同時能降低不同型號車輛之間軟件版本控制的復(fù)雜性。雖然車聯(lián)網(wǎng)市場還處于初級階段，但汽車制造商可以通過應(yīng)用許多物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)已經(jīng)開發(fā)的最佳范例，使車聯(lián)網(wǎng)市場步入正軌，以便在未來幾年，能更好地管理道路上的數(shù)百萬輛的聯(lián)網(wǎng)汽車。

抵御各種黑客攻擊

隨著車聯(lián)網(wǎng)需求量不斷的增長，給汽車制造商來了一個極大的挑戰(zhàn)就是安全性。所有的數(shù)據(jù)都可以從車?yán)锸占ū热珩{駛員的生理特征和行為數(shù)據(jù)，通過汽油賬單產(chǎn)生的用戶的消費習(xí)慣），這意味著如果汽車的安全性不高的話將會影響到用戶的隱私和生命安全。

從企業(yè)的角度來考慮，隨著越來越多的企業(yè)接入了物聯(lián)網(wǎng)，這也意味新的網(wǎng)絡(luò)漏洞也即將會被更多的黑客瞄準(zhǔn)。

從員工的智能手表到公司的物聯(lián)網(wǎng)燈具/攝像頭都將會成為黑客的攻擊目標(biāo)。在物聯(lián)網(wǎng)時代，企業(yè)已經(jīng)意識到即便是提供最可靠的設(shè)備也無法保持長遠的安全性。物聯(lián)網(wǎng)不僅讓企業(yè)可以建立自己的生態(tài)系統(tǒng)，還可以讓企業(yè)和世界連通，甚至跨行業(yè)之間也是可以互通的。所以急需一種新的網(wǎng)絡(luò)安全措施來維護從云端到網(wǎng)絡(luò)邊界的防御系統(tǒng)，以及在網(wǎng)絡(luò)中采用智能檢測網(wǎng)絡(luò)威脅并阻止其傳播。

當(dāng)然，汽車制造商也面臨同樣的挑戰(zhàn)。通過汽車達到攻擊的手段非常廣泛--比如手機，Wi-Fi ,甚至是在汽車和云端互聯(lián)的衛(wèi)星連接鏈路上，還有V2V（車輛之間通訊）和V2I（車輛和基礎(chǔ)設(shè)施的通訊 ）這些都可以成為黑客的入侵對象。另外還有藍牙，近場通訊以及連接到車載診斷的物理接口，甚至是胎壓監(jiān)控系統(tǒng)的無線信號都是可以被黑的。

為了防御眾多的攻擊面，汽車制造商和他的合作伙伴們在汽車生態(tài)系統(tǒng)中設(shè)置了很多安全規(guī)則以便讓企業(yè)可以使用到更安全的物聯(lián)網(wǎng)。把汽車?yán)锩娌煌木W(wǎng)絡(luò)融合到單一的架構(gòu)里面是一個非常重要步驟，通過車載網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化可以部署通過驗證的安全技術(shù)—比如加密和身份驗證，防火墻以及入侵檢測和防御系統(tǒng)（IDS / IPS），從而為聯(lián)網(wǎng)汽車提供深度防御。

另外一個防御潛在攻擊的關(guān)鍵點是在汽車的整個生命周期里要確保在正確的時間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)連接是正確的。類似于企業(yè)的IT團隊必須學(xué)習(xí)如何持續(xù)監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)通道和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備以發(fā)現(xiàn)潛在問題，汽車制造商必須持續(xù)監(jiān)視和管理他們的車輛連接情況。他們必須要清楚車輛什么時候鏈路是打開的，什么時候應(yīng)該是關(guān)閉的。車輛在生命周期內(nèi)的不同階段，允許被連接的東西也是不一樣的。

對于一個汽車制造商來說，在全球范圍運輸百萬輛汽車，追蹤和監(jiān)控連接時一項非常復(fù)雜的任務(wù)。比如，在汽車的測試階段連接通道必須是打開的，這樣汽車制造商可以驗證連接服務(wù)可以正常運行。然后，當(dāng)車輛在運輸集裝箱內(nèi)時，制造商應(yīng)自動停用這些服務(wù)，以防止黑客在汽車達到經(jīng)銷商途中破壞車輛。但是，必須保持一定的連接性，以便在運輸過程中實時跟蹤車輛。當(dāng)車輛到達經(jīng)銷店時，自動化系統(tǒng)允許汽車制造商安全地恢復(fù)連接，以便銷售人員可以將車輛及其連接服務(wù)演示給客戶。

優(yōu)化帶寬，車體重量，能源和其他寶貴資源

隨著其他行業(yè)企業(yè)開始廣泛地使用物聯(lián)網(wǎng)中的流程，并在其網(wǎng)絡(luò)中安裝大量的傳感器，他們逐漸意識到，物聯(lián)網(wǎng)呈現(xiàn)出多種資源方面的挑戰(zhàn)。不僅是這些設(shè)備自身的需求（以便將其應(yīng)用程序設(shè)計成更能高效使用存儲、計算、帶寬和功耗等功能），而且大量的連接設(shè)備將產(chǎn)生成堆的數(shù)據(jù)，使得網(wǎng)絡(luò)和存儲設(shè)備難以承受。在物聯(lián)網(wǎng)開始蓬勃發(fā)展前，服務(wù)器使用的激增，極大地節(jié)約了企業(yè)的計算和存儲資源。

車聯(lián)網(wǎng)也面臨許多相同的挑戰(zhàn)。對于汽車制造商來說，他們希望增加新功能，但同時要考慮成本這個重要因素; 能源也同樣珍貴，而在車重方面，每盎司都要考慮。此外，高度自動化的車輛每小時可以產(chǎn)生超過4TB的數(shù)據(jù)。

這里需要再次提到一些物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的應(yīng)用策略。例如，當(dāng)每輛汽車產(chǎn)生的TB級數(shù)據(jù)，雖然能夠把所有生成的數(shù)據(jù)都儲存在云端最好，但是其中部分?jǐn)?shù)據(jù)比起其余數(shù)據(jù)來說更有用一些。

而且，有些數(shù)據(jù)對時間非常敏感，有些則不是。許多聯(lián)網(wǎng)車輛都有數(shù)據(jù)計劃，由于在夜間數(shù)據(jù)速率更便宜，所以確定何時發(fā)送數(shù)據(jù)很重要。通過將智能應(yīng)用嵌入到車載網(wǎng)絡(luò)中，在給定時刻，汽車制造商可以確定需要發(fā)送的遠程信息處理數(shù)據(jù)或者連接的應(yīng)用程序，以及選擇數(shù)據(jù)或者應(yīng)用，等待在夜間以更好的數(shù)據(jù)速率進行發(fā)送。

同樣，霧計算（使得云端接近分布式計算和存儲的一種實例）在企業(yè)中開始崛起。通過物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備和網(wǎng)關(guān)，霧計算啟用了智能過濾和自適應(yīng)壓縮，減少了需要發(fā)送到云端的數(shù)據(jù)量。車輛中的相同本地處理和數(shù)據(jù)發(fā)送的配置規(guī)則，顯著地改善了聯(lián)網(wǎng)車輛中移動帶寬的使用效率，比如，有的數(shù)據(jù)需要立刻發(fā)送而有的數(shù)據(jù)則需要儲存和轉(zhuǎn)移。

最后，“車輪上的數(shù)據(jù)中心”可以從企業(yè)數(shù)據(jù)中心借鑒另外一個經(jīng)驗，即硬件虛擬化的使用。通過硬件虛擬化一些通用邏輯，簡化汽車上很多電子控制單元，同時了降低成本和復(fù)雜性。這也就是為什么高度自動化的車輛，需要一個中央計算平臺，而這個平臺是由后臺的一百多臺小型計算機高效、靈活整合而成，同時也可以嵌入人工智能。從可復(fù)用組件中創(chuàng)建新的應(yīng)用程序和服務(wù)、降低制造和維護成本并提高質(zhì)量，硬件虛擬化和整合提供了更靈活的空間。

通過快速循環(huán)和靈活的架構(gòu)加速創(chuàng)新

最后，物聯(lián)網(wǎng)時代要求快速循環(huán)和不斷測試眾多的想法，以獲得最佳的工作性能并提供商業(yè)價值。由于物聯(lián)網(wǎng)徹底的重新構(gòu)建和幾乎無限的可能性，使得快速循環(huán)和不斷測試成為了物聯(lián)網(wǎng)早期階段的重要部分，因為結(jié)果往往不可預(yù)測。汽車行業(yè)已經(jīng)習(xí)慣了長時間和可預(yù)測的創(chuàng)新周期，計劃在新車輛上發(fā)布主要版本至少需要提前5年開始研究，并花費數(shù)年的時間對各個方面進行測試。但是，由于我們還處在物聯(lián)網(wǎng)和車聯(lián)網(wǎng)普及的初期階段，所以企業(yè)從何處獲得最大的技術(shù)投資價值還是未知數(shù)。

因此，汽車制造商應(yīng)考慮快速設(shè)計樣車然后馬上測試新想法。他們還需要采用靈活的架構(gòu)來縮短開發(fā)和單元測試的周期，因為嚴(yán)格的道路測試周期難以壓縮。這種架構(gòu)可以使聯(lián)網(wǎng)汽車更加靈活，也讓汽車制造商能接入新型傳感器，制動器或其他設(shè)備，而且進行分析數(shù)據(jù)、衡量價值并做出快速調(diào)整。通過縮短新功能價值確認(rèn)時間和開發(fā)、單元測試的時間，汽車制造商可以大大縮短創(chuàng)新周期，推出行業(yè)領(lǐng)先的新版本。

物聯(lián)網(wǎng)正在改變各行各業(yè)，但車聯(lián)網(wǎng)還處于起步階段。幸運的是，汽車制造商能借鑒物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)大量的、最好的范例，并將其應(yīng)用到聯(lián)網(wǎng)汽車中應(yīng)對類似的挑戰(zhàn)。