智能車與網(wǎng)聯(lián)技術(shù)分析

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題等。

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

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

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? 文章編號：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]. 移動通信， 2020，44（1）： 80-85.

0? ?引言

智能化與網(wǎng)聯(lián)化是未來汽車發(fā)展方向，雖然沒有V2X，傳統(tǒng)車通過人工智能技術(shù)決策，在一定程度上也可以實(shí)現(xiàn)自動駕駛，但無法真正地實(shí)現(xiàn)全場景自動駕駛，也無法實(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識別路口紅綠燈指示信息，無法做到絕對準(zhǔn)確。

據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，中國汽車年銷量已連續(xù)多年世界第一，目前我國汽車保有量約2億多輛，占全球約20%，平均銷量占世界25%以上，目前我國千人汽車保有量140臺。隨著汽車保有量的不斷增加，5G移動高速網(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，未來可實(shí)現(xiàn)“智慧交通”、全自動駕駛，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)帶動下創(chuàng)新發(fā)展日趨活躍，目前處于市場爆發(fā)前的戰(zhàn)略機(jī)遇期，國內(nèi)外廠商紛紛布局爭奪產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)權(quán)和制高點(diǎn)，我國V2X車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展相對較晚，但發(fā)展非常迅速，政府高度重視車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。我國國家層面于2017年成立車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項委員會，在國家制造強(qiáng)國建設(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、財政部等20個部門和單位組成，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)展重大問題，統(tǒng)籌推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

此外，為支持自動駕駛技術(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)汽車道路測試管理規(guī)范（試行）》（以下簡稱《管理規(guī)范》），為自動駕駛汽車上路測試提供了政策依據(jù)，北京、上海、無錫等城市先后出臺了地方性道路測試管理規(guī)定。2018年6月，工信部與國家標(biāo)準(zhǔn)委聯(lián)合印發(fā)了《國家車聯(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)《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》。

我國C-V2X技術(shù)發(fā)展趨于成熟。目前中國已基本完成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。期間大唐移動等國內(nèi)核心企業(yè)參與了LTE-V2X國際標(biāo)準(zhǔn)制定工作。此外為了推動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《基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)要求》、《基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù)消息層技術(shù)要求》、《基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù)安全技術(shù)要求》[1]、《面向LTE-V2X的多接入邊緣計算 業(yè)務(wù)架構(gòu)和總體需求》、《面向LTE-V2X的多接入邊緣計算服務(wù)能力開放和接口技術(shù)要求》等規(guī)范為國標(biāo)，制定《十字交叉路口預(yù)警、車輛編隊行駛等功能應(yīng)用》行標(biāo)和國標(biāo)等。當(dāng)前大唐移動等國內(nèi)核心企業(yè)和政府層面全力推進(jìn)和落實(shí)C-V2X國際和中國的標(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無線通信技術(shù)，支持車與車、車與路、車與人通過直通方式進(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算或云平臺的信息服務(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延和廣覆蓋優(yōu)勢。

2018年，大唐移動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)。“三網(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_和業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)回傳數(shù)據(jù)的計算和處理以及控制信息的生成。“管”即管道，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)”，比如高效編隊行駛、智能最優(yōu)車速策略、超視距防碰撞、盲區(qū)檢測、安全精準(zhǔn)?？?、實(shí)時車路協(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)是指通過裝在車輛周邊或路邊的雷達(dá)、攝像頭等視覺傳感器與車載終端，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)平臺上對數(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)完全自動駕駛離不開云、管、端的協(xié)同配合。

在車端，傳感器技術(shù)是一項基礎(chǔ)的物體識別技術(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)測傳感器，視覺傳感器通過模擬人的眼睛，利用環(huán)視攝像頭合成汽車周圍近距離的環(huán)境圖像，單目攝像頭通過調(diào)整焦距生成遠(yuǎn)距離圖像。在視覺傳感器中，攝像頭的優(yōu)勢是能識別平面事物，尤其是色彩和文字標(biāo)識，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電磁波或光波遇到障礙后的反射信號，實(shí)時計算出智能汽車與障礙物的距離和相對速度，汽車車頭與車尾安裝的77 GHz雷達(dá)能實(shí)時探測其他車輛的速度，并通過增加攝像頭等傳感器冗余度來提升安全系數(shù)。

高精度定位是實(shí)現(xiàn)無人駕駛的關(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。在室外無遮擋場景下，通常采用的高精定位方法包括中國北斗、美國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)遮擋場景下定位性能要求，近幾年來相關(guān)企業(yè)、高?？蒲袡C(jī)構(gòu)經(jīng)過不斷探索研究，市場導(dǎo)航方法已經(jīng)多元化，比如利用藍(lán)牙、WLAN等無線網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)遮擋場景下移動終端的定位技術(shù)，其定位精度可達(dá)米級，而采用超寬帶技術(shù)甚至可達(dá)0.1米級精度，但需要布放大量的基礎(chǔ)射頻器件。部分商用市場采用綜合定位方法比如GPS+慣導(dǎo)、GPS+高精地圖+攝像頭識別算法（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)開發(fā)的難點(diǎn)。

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

在管端，無線通信網(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)融和計算、時鐘同步、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)過協(xié)議轉(zhuǎn)換后的原始圖像數(shù)據(jù)通過Uu上傳至云服務(wù)器，或通過路口MEC融和計算后的信息通過PC5口廣播給附近的道路交通參與者，路側(cè)單元同時具備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時代到來后，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)和時延相關(guān)的邊緣計算將推動車聯(lián)網(wǎng)無人駕駛快速落地。網(wǎng)絡(luò)切片通過虛擬邏輯劃分不同網(wǎng)絡(luò)服務(wù)于各個垂直行業(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)，帶來靈活性的同時也引入了管理的復(fù)雜性。一個網(wǎng)絡(luò)切片的功能類似于一個獨(dú)立的物理網(wǎng)絡(luò)，是一個端到端的邏輯網(wǎng)絡(luò)，涵蓋整個網(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”層次多級部署，其中，中心云平臺：負(fù)責(zé)全局算法，實(shí)現(xiàn)路徑動態(tài)規(guī)劃;邊緣云平臺可以實(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)時延，原有的云管端網(wǎng)絡(luò)計算架構(gòu)具有網(wǎng)絡(luò)接序路徑長及時延大的弊端，尤其是在對低時延高可靠性要求極高的車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，不具備實(shí)際部署價值，在引入MEC以后，車聯(lián)網(wǎng)的核心算法的計算處理單元從云端下沉到網(wǎng)絡(luò)的邊緣，在極大降低時延的同時也提高了網(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級的計算平臺，供第三方軟件直接部署，MEC平臺部署的應(yīng)用及服務(wù)如圖2所示。

路側(cè)云平臺（即RSU云平臺）功能：實(shí)現(xiàn)一些即時的業(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，因為車聯(lián)網(wǎng)涉及到人的生命財產(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，在車聯(lián)網(wǎng)基本架構(gòu)“端—管—云”體系下，每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都可能是黑客入侵的突破口，各個網(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方面。

車聯(lián)網(wǎng)整個系統(tǒng)復(fù)雜環(huán)節(jié)眾多，只有清楚地了解各個環(huán)節(jié)的設(shè)備和功能才能針對性的預(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、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、計算及算法部署，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)證的方法來杜絕假冒終端監(jiān)聽或攻擊網(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)，從底層對數(shù)據(jù)報文進(jìn)行加密和監(jiān)聽分析，相當(dāng)于對終端進(jìn)行二次加密，所有輸入的數(shù)據(jù)都是加密過的，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系統(tǒng)，以便在漏網(wǎng)之魚突破系統(tǒng)時進(jìn)行預(yù)警，此外芯片防護(hù)還可以加強(qiáng)對終端應(yīng)用程序的啟動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)移動網(wǎng)絡(luò)的注冊認(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)終端訪問控制，降低了攻擊風(fēng)險。此外接口側(cè)可以部署異常流量檢測芯片進(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：云平臺是數(shù)據(jù)處理的中心，應(yīng)用軟件部署的平臺，提供全面的信令面和用戶面安全保證機(jī)制。云平臺服務(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)。云平臺還提供FaaS（Firewall as a Service）防火墻即服務(wù)，可通過設(shè)置嚴(yán)格的白名單規(guī)則，對邊緣應(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，參與各方應(yīng)做好溝通銜接，搭建測試平臺，分階段推進(jìn)技術(shù)方案測試驗證及優(yōu)化，為安全技術(shù)方案落地提供測試依據(jù)。

3? ?車聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)試驗

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)推動者，中國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)、測試、示范的重要工作，并且通過了車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)設(shè)備的物理層測試、協(xié)議層測試、互通測試，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)，如果過大會影響同頻段的其他設(shè)備，如果過小又達(dá)不到規(guī)定的覆蓋范圍。

（2）頻率范圍測試，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。帶寬合法測試主要目的用于檢驗車載單元和路測單元發(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，這項指標(biāo)更需要進(jìn)行嚴(yán)格的限制，否則會對其他用戶系統(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互通測試成功完成，體現(xiàn)了中國C-V2X標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)業(yè)的成熟度，其中大唐移動為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家完成深入對接，并獨(dú)家提供路側(cè)通信解決方案。

當(dāng)前，中國信科已經(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，其中，大唐移動“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、武漢等地的國家級智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范區(qū)以及V2X測試示范區(qū)，都廣泛部署了大唐移動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)過測試均穩(wěn)定可靠。

在車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的初期，電信運(yùn)營商、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，通過合作共贏、優(yōu)勢互補(bǔ)的方式，快速推出面向市場成熟可用的車聯(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)合作與項目工作開展。

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

對于智慧交通的建設(shè)，一是包括基礎(chǔ)設(shè)施，沒有智能化的道路環(huán)境來支撐，很難完全做到無人駕駛，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)境檢測和指示設(shè)備以及路側(cè)的限速標(biāo)識、橋梁施工指示、標(biāo)線、護(hù)欄等交通設(shè)施智能化。

（4）MEC（多接入邊緣計算/移動邊緣計算）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)，包括測試評價體系幾個方面支撐，評價方式首先是基于事故和場景的分析，其次是對系統(tǒng)性測試工況評價，最后是做整車級的試驗工況評價。其內(nèi)容包括無人駕駛技術(shù)功能安全測試、信息安全測試、仿真測試、公開道路測試，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，同時國家出臺了相關(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行人成為正式評價項目。2）AEB/LKA/BDS等ADAS國家標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)陸續(xù)出臺。

在商用車板塊：1）國家標(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（車長大于11 m公路客車、旅游客車），2022年LKA（車長大于11 m公路客車、旅游客車）。2）交通部在營運(yùn)客車提出針對智能網(wǎng)聯(lián)方面的的強(qiáng)制性要求于2017年4月出臺，2018年4月強(qiáng)制實(shí)施，《營運(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《營運(yùn)貨車技術(shù)條件》。

后續(xù)隨著大數(shù)據(jù)、云計算、移動網(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，并儲存到自建的數(shù)據(jù)中心或者云端數(shù)據(jù)平臺中，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、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)反饋給用戶和自動駕駛車企，推動無人駕駛向更高階段發(fā)展。

5? ?結(jié)束語

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化轉(zhuǎn)型變革。其中的智慧交通和自動駕駛系統(tǒng)都依賴傳感器對周圍環(huán)境的感知，隨著5G低時延和MEC計算的到來可以實(shí)時對交通參與者做出正確的反應(yīng)。

大唐移動在網(wǎng)聯(lián)技術(shù)已經(jīng)深耕多年，在多接入邊緣計算（MEC）平臺與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，是今年重點(diǎn)驗證推廣的內(nèi)容。目前基于大唐移動邊緣計算平臺SmartEdge打造的C-V2X MEC測試床，可接入路測設(shè)備RSU、移動終端、車載終端OBU等多種車聯(lián)網(wǎng)終端，并配合大唐移動核心網(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。

無人駕駛是大勢所趨，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)、邊緣計算技術(shù)、大數(shù)據(jù)存儲分析技術(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，最終會加速無人駕駛快速落地。

參考文獻(xiàn)：

[1]? ? ? 中國信息通信研究院. 車聯(lián)網(wǎng)白皮書[R]. 2019.

[2]? ? ?中國信息通信研究院. 無錫市車聯(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.

作者簡介

郄廣（orcid.org/0000-0001-7215-8964）：工程師，現(xiàn)任職于大唐移動通信設(shè)備有限公司，主要研究方向為5G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：高級工程師，碩士，現(xiàn)任職于大唐移動通信設(shè)備有限公司，主要研究方向為5G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)。