車載網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)研究綜述

劉瑩 李珍珍

摘 要：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，智能交通成為汽車產(chǎn)業(yè)的重要技術(shù)。而車載自組織網(wǎng)絡(luò)作為智能交通的重要部分，可以幫助用戶實(shí)現(xiàn)智能駕駛，極大地方便了用戶的使用。但由于車載自組織網(wǎng)絡(luò)是部署在公共區(qū)域使用的網(wǎng)絡(luò)，將面臨很多攻擊和破壞。因而需要考慮其安全性。本文將從專利文獻(xiàn)的角度對(duì)車載網(wǎng)絡(luò)的安全技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行全面的統(tǒng)計(jì)和分析，包括其發(fā)展歷程、區(qū)域分布以及相關(guān)技術(shù)分支等，從多個(gè)角度分析和梳理了該技術(shù)的專利布局情況。

關(guān)鍵詞：智能交通;車載自組織網(wǎng)絡(luò);信息安全;專利布局

引言

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)飛速發(fā)展。而車載自組織網(wǎng)絡(luò)提高了交通安全類應(yīng)用、交通管理類應(yīng)用和信息服務(wù)三類服務(wù)，提高了汽車智能化水平，改善了用戶體驗(yàn)。隨著車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，同時(shí)信息安全的問(wèn)題越來(lái)越受關(guān)注，關(guān)乎于用戶的個(gè)人信息以及駕駛安全。因此，車載網(wǎng)絡(luò)的安全保障機(jī)制的研究是整個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)能夠面向?qū)嵱玫闹匾疤帷?/p>

一、車載自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述

1、車載自組織網(wǎng)絡(luò)安全概述

隨著科技的進(jìn)步，車輛已經(jīng)逐漸變得更加智能，使得智能交通系統(tǒng)的組建成為可能。近年來(lái)，學(xué)術(shù)界和工業(yè)界在車輛安全駕駛、信息通訊等領(lǐng)域內(nèi)展開(kāi)了大量的研究工作，提出了允許車輛與路邊節(jié)點(diǎn)以及車輛與車輛之間的相互通信的車載自組織網(wǎng)絡(luò)。在車載自組織網(wǎng)絡(luò)中，每一輛汽車都部署了多個(gè)傳感器的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，不斷地感知車況和路況，實(shí)時(shí)廣播相關(guān)信息，但如果車載自組織網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)受到惡意攻擊時(shí)可能會(huì)造成車禍的發(fā)生。因此，安全問(wèn)題成為車載自組織網(wǎng)絡(luò)得到推廣和使用的重要影響因素，隱私保護(hù)問(wèn)題也是安全通信中需要考慮的重要問(wèn)題。

2、車載自組織網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)起源

隨著城市化的迅速發(fā)展導(dǎo)致城市人口增加，交通事故頻繁發(fā)生。為了減小交通事故的發(fā)生，為人類創(chuàng)建更好的駕駛環(huán)境，提出了車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。車聯(lián)網(wǎng)包括以下幾種分類： 車與車相連、車與路相連、車與基礎(chǔ)設(shè)施相連以及人與車相連，通過(guò)車內(nèi)電子系統(tǒng)和車外輔助系統(tǒng)的通力協(xié)作，達(dá)到信息的快速傳遞和溝通，實(shí)現(xiàn)了智能交通各種功能的實(shí)現(xiàn)。而車載自組織網(wǎng)絡(luò)作為智能交通的重要部分，提出了允許車輛與路邊節(jié)點(diǎn)以及車輛與車輛之間相互通信，協(xié)助人們對(duì)各種交通狀況作出正確的反應(yīng)。

3、車載自組織網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用分類

車載自組織網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用主要可以分為兩類，分別是安全應(yīng)用和增值應(yīng)用。安全應(yīng)用是提供輔助車輛用戶駕駛，避免交通事故發(fā)生和獲取更便捷舒適駕駛環(huán)境的服務(wù)。例如，保障車輛之間信息共享，在關(guān)鍵位置向車輛提供安全預(yù)警信息等，從而減少交通事故和交通阻塞等現(xiàn)象的發(fā)生。增值應(yīng)用是向車載自組織增值應(yīng)用則主要指的是向車載自組織網(wǎng)絡(luò)中的車輛用戶提供特定的或者定制的服務(wù)。例如，車輛用戶借助車載自組織網(wǎng)絡(luò)，獲取高速的網(wǎng)絡(luò)接入，視頻或者音樂(lè)的下載等。

二、車載網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)專利狀況分析

1、全球?qū)＠暾?qǐng)分析

車載網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)在九十年代就有了首次專利申請(qǐng)，但申請(qǐng)量較少。車載網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)專利的申請(qǐng)量從1999到2010年在緩慢遞增，而從2010年到2015年申請(qǐng)量迅速增長(zhǎng)到達(dá)頂峰。考慮到2010年至2015年汽車在中國(guó)市場(chǎng)份額迅速增長(zhǎng)的時(shí)期，人類對(duì)汽車智能駕駛需求的越來(lái)越強(qiáng)烈，智能交通相關(guān)技術(shù)層出不窮，車載網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的專利申請(qǐng)量也隨著迅速增長(zhǎng)，直至2015年達(dá)到歷史最高。因此，車載網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的發(fā)展與專利申請(qǐng)?jiān)鲩L(zhǎng)趨勢(shì)也得到了相互印證。

對(duì)于全球?qū)＠暾?qǐng)?jiān)瓌?chuàng)國(guó)分布，車載網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)專利申請(qǐng)主要集中在美國(guó)、中國(guó)和日本這三個(gè)國(guó)家。美國(guó)的專利申請(qǐng)量最大，中國(guó)緊隨其后?？梢?jiàn)由于汽車在中國(guó)的市場(chǎng)份額較大，中國(guó)對(duì)于車聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)研究和發(fā)展在國(guó)際上也是頗具競(jìng)爭(zhēng)力的，其申請(qǐng)量超過(guò)了日本和韓國(guó)。關(guān)于車載網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的專利申請(qǐng)目標(biāo)國(guó)仍然是以中國(guó)、美國(guó)、日本為首，而中國(guó)一躍成為了該項(xiàng)技術(shù)的主要目標(biāo)國(guó)。

2、國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)分析

國(guó)內(nèi)針對(duì)車載網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的專利申請(qǐng)較晚，從2003年開(kāi)始到2011年針對(duì)該領(lǐng)域的專利申請(qǐng)都是非常少的，而從2012年開(kāi)始到2016年達(dá)到頂峰。2013年至2016年這幾年間，車載網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)相關(guān)專利申請(qǐng)量較大，可見(jiàn)這幾年是智能交通在國(guó)內(nèi)的研究發(fā)展的熱門時(shí)期，主要物質(zhì)生活越來(lái)越好，人們對(duì)汽車購(gòu)買與使用的普及，對(duì)汽車舒適性和智能化的需求也越來(lái)越強(qiáng)，因而智能交通相關(guān)技術(shù)層出不窮。同時(shí)為了保證車載自組織網(wǎng)絡(luò)得到推廣和使用，車載網(wǎng)絡(luò)的安全保障機(jī)制的研究是整個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)能夠面向?qū)嵱玫闹匾疤帷?/p>

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)申請(qǐng)人主要由各公司、研究所、高校組成，奇瑞汽車股份有限公司在該領(lǐng)域的申請(qǐng)量是最大的，高校和科研機(jī)構(gòu)的申請(qǐng)占比覆蓋也較大。另外，從各個(gè)地區(qū)分布上來(lái)看，上海、北京、深圳等地區(qū)的申請(qǐng)占比最大。

接下來(lái)對(duì)奇瑞汽車股份有限公司進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。

奇瑞汽車股份有限公司是一家從事汽車生產(chǎn)的國(guó)有控股企業(yè)，為中國(guó)自主品牌中的代表。該公司于2007年在其專利CN101402337A中提出了一種車身控制系統(tǒng)，前車身控制器與后車身控制器使用LIN總線進(jìn)行通訊，使汽車控制更加智能化。于2010年提出一種車輛安全行駛的控制方法，根據(jù)車輛行駛前方彎道狀態(tài)信息控制車輛行駛在相應(yīng)的安全速度范圍下，從而提高車輛行駛的安全性。于2012年提出一種汽車主動(dòng)安全系統(tǒng)，通過(guò)檢測(cè)車輛與周圍物體間的距離和相對(duì)速度，分析得到行駛策略。于2014年提出了車輛安全行駛預(yù)警方法，利用車聯(lián)網(wǎng)接收鄰車發(fā)送的行駛信息，實(shí)現(xiàn)的行駛安全預(yù)警。于2015年提出多項(xiàng)人工智能駕駛輔助功能，實(shí)現(xiàn)車速調(diào)節(jié)、車距調(diào)節(jié)、換道、超車、自適應(yīng)巡航、自動(dòng)泊車等功能。于2016年提出汽車控制方法，對(duì)采集到的視頻圖像的車道線進(jìn)行檢測(cè)，然后根據(jù)車道線計(jì)算偏航角，再利用偏航角和本車與前車的距離確定實(shí)際轉(zhuǎn)向角，采用實(shí)際轉(zhuǎn)向角進(jìn)行變道，整個(gè)過(guò)程無(wú)需用戶控制，提高了用戶駕駛舒適度。

參考文獻(xiàn)：

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