聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)解決方案淺析

錢(qián)大鵬 思博倫通信

思博倫技術(shù)專(zhuān)欄

聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)解決方案淺析

錢(qián)大鵬 思博倫通信

編者按：今天，汽車(chē)的聯(lián)網(wǎng)程度已經(jīng)很高，其多種內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)都在使用各種協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵的電子、監(jiān)控和診斷功能。直到最近，多數(shù)通信還都只是單向的：這就是從基礎(chǔ)設(shè)施到汽車(chē)，即所謂的X2Car。全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）和其它定位信號(hào)可以提供導(dǎo)航和遙測(cè)；藍(lán)牙可以實(shí)現(xiàn)免提電話(huà)和媒體；交通信號(hào)可以通過(guò)RDS以廣播頻率發(fā)送。思博倫通信錢(qián)大鵬所撰《聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)解決方案淺析》一文首先對(duì)聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)技術(shù)進(jìn)行了介紹，然后重點(diǎn)介紹了思博倫：汽車(chē)電子領(lǐng)域eCall解決方案。思博倫eCall的測(cè)試解決方案硬件由系統(tǒng)控制器SC10、GSM網(wǎng)絡(luò)仿真器SR3420和GNSS仿真儀GSS6700或GSS6300M組成，軟件基于TTCN。思博倫已經(jīng)在對(duì)銀行和其它重要機(jī)構(gòu)所需的高端以太網(wǎng)和IP的完整性進(jìn)行測(cè)試，并且是確認(rèn)全世界軍用、航空航天和空間應(yīng)用GPS定位和導(dǎo)航安全性方面的全球領(lǐng)導(dǎo)者。

1 引言

盡管科幻小說(shuō)很早以前就已經(jīng)構(gòu)想出有感知能力、通信能力，并且可以自主駕駛的汽車(chē)，但“聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)”作為一個(gè)概念或者一種說(shuō)法，仍然是相對(duì)較新的現(xiàn)象。的確，2007年它才最早出現(xiàn)在谷歌的搜索檢索中?，F(xiàn)在，無(wú)論是商業(yè)、技術(shù)和汽車(chē)行業(yè)的媒體幾乎每天都在使用這個(gè)詞。

2 聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)：M2M技術(shù)的縮影

聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)已經(jīng)成為M2M變革的一個(gè)縮影——微軟、谷歌和蘋(píng)果等技術(shù)巨頭都已經(jīng)宣布了進(jìn)軍這一市場(chǎng)的計(jì)劃，而且最近AT&T也說(shuō)明了其聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)戰(zhàn)略。McKinsey&Company預(yù)計(jì)：“汽車(chē)聯(lián)網(wǎng)將使聯(lián)網(wǎng)組件和服務(wù)的全球市場(chǎng)規(guī)模大幅提高，從目前的僅300億歐元提高到2020年的1700億歐元?！?/p>

今天，汽車(chē)的聯(lián)網(wǎng)程度已經(jīng)很高，其多種內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)都在使用各種協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵的電子、監(jiān)控和診斷功能。直到最近，多數(shù)通信還都只是單向的：這就是從基礎(chǔ)設(shè)施到汽車(chē)，即所謂的X2Car。全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）和其它定位信號(hào)可以提供導(dǎo)航和遙測(cè)。藍(lán)牙可以實(shí)現(xiàn)免提電話(huà)和媒體。交通信號(hào)可以通過(guò)RDS以廣播頻率發(fā)送。

然而，目前的這些信道得到了Car2X越來(lái)越多的補(bǔ)充，使汽車(chē)在與其自身環(huán)境通信的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了與其它車(chē)輛信息的雙向交流（Car2Car）。在歐洲。eCall系統(tǒng)使汽車(chē)能夠在發(fā)生車(chē)禍時(shí)聯(lián)系緊急服務(wù)，并以無(wú)線(xiàn)方式發(fā)送氣囊和碰撞傳感器信息，同時(shí)還包括衛(wèi)星定位坐標(biāo)等。目前該系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始推廣。在北美地區(qū)，也出現(xiàn)了同樣的能力，例如通用汽車(chē)公司的“安吉星”（Onstar）服務(wù)，而俄羅斯的ERAGLONASS系統(tǒng)據(jù)稱(chēng)也可與eCall完全互用。

那么，移動(dòng)生態(tài)體系里究竟有什么呢？

在該領(lǐng)域，有幾項(xiàng)關(guān)鍵且將繼續(xù)發(fā)揮主要作用的技術(shù)：

（1）Internet連接能力

在幾年內(nèi)，我們相信汽車(chē)擁有自己的直接網(wǎng)絡(luò)連接將成為一種標(biāo)配，同時(shí)也會(huì)帶來(lái)各種各樣的機(jī)遇和安全挑戰(zhàn)。

解決方案之一可能包含基于移動(dòng)云的平臺(tái)，目前正在由Continental和IBM開(kāi)發(fā)，且已經(jīng)在去年的法蘭克福IAA國(guó)際車(chē)展上正式宣布。這兩家公司正在合作開(kāi)發(fā)一種全新的汽車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，包括OEM廠商遠(yuǎn)程執(zhí)行軟件升級(jí)的途徑。

（2）智能電話(huà)集成

在很長(zhǎng)一段時(shí)間中，人們對(duì)汽車(chē)制造商是否應(yīng)當(dāng)重復(fù)提供服務(wù)并試圖超越智能手機(jī)技術(shù)存在過(guò)不同意見(jiàn)，也有很多人認(rèn)為，只要利用個(gè)人移動(dòng)設(shè)備先進(jìn)且越來(lái)越普及的技術(shù)能力，將它們更緊密地集成到車(chē)載系統(tǒng)中即可。近期的一份報(bào)告預(yù)計(jì)，到2018年所有汽車(chē)娛樂(lè)信息系統(tǒng)中將有一半運(yùn)行蘋(píng)果的iOS系統(tǒng)。

在2013年，通用汽車(chē)首席技術(shù)官TimNixon承認(rèn)：“這是兩個(gè)在爭(zhēng)寵的兒子”，而且他們都在極力吸收車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)的能力：一個(gè)是連接大屏幕且使用免費(fèi)應(yīng)用的智能手機(jī)，另一個(gè)則是成本高昂的嵌入式系統(tǒng)。因此，通用汽車(chē)公司決定提供自行研發(fā)且標(biāo)價(jià)50美元的智能應(yīng)用，將車(chē)輛與手持設(shè)備聯(lián)成為一體。

但是，由于消費(fèi)者從衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)突然且堅(jiān)決地轉(zhuǎn)向基于智能手機(jī)的應(yīng)用，這種爭(zhēng)論已經(jīng)變得更加激烈。不過(guò)，車(chē)輛定位正迅速變得越來(lái)越復(fù)雜。多種衛(wèi)星信號(hào)正在與蜂窩網(wǎng)絡(luò)定位/多種高質(zhì)量傳感器數(shù)據(jù)結(jié)合在一起。此外，Wi-Fi等輔助信號(hào)也將很快加入進(jìn)來(lái)，即使在衛(wèi)星信號(hào)的覆蓋不可用時(shí)，也能提供精度和可用性極高的結(jié)果。隨著越來(lái)越多的信息來(lái)源加入這一組合中，有必要對(duì)車(chē)載系的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行一番全面的審查，以確保它們能夠精確混合，查出任何以假亂真的位置，并將其從整體結(jié)果中排除出去。

（3）潛在漏洞

目前，所有現(xiàn)在的C2C和C2X通信模型都依賴(lài)精確的GNSS時(shí)鐘讀數(shù)。如果長(zhǎng)時(shí)間拒絕該信號(hào)，不管是因意外干擾，還是故意的干擾攻擊，都會(huì)直接導(dǎo)致此類(lèi)網(wǎng)絡(luò)無(wú)法使用。

目前，僅用150英磅就能從市場(chǎng)中買(mǎi)到衛(wèi)星信號(hào)干擾機(jī)。盡管這些設(shè)備的用戶(hù)通常是那些想隱藏單臺(tái)車(chē)輛位置的駕駛者，但其干擾影響會(huì)波及更廣泛的鄰近區(qū)域。更糟糕的是，人們對(duì)衛(wèi)星時(shí)間的依賴(lài)還可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)遭受故意的欺騙。2013年6月，德克薩斯大學(xué)的學(xué)生們使用價(jià)格僅為2000英磅且可以裝入手提箱的設(shè)備，成功地干擾并大幅改變了一艘價(jià)值5000萬(wàn)英磅的超級(jí)游艇的航向。

與此同時(shí)，汽車(chē)以太網(wǎng)越來(lái)越廣泛的使用，在理論上也會(huì)增加黑客通過(guò)維修接口或車(chē)載Wi-Fi熱點(diǎn)發(fā)起攻擊的機(jī)會(huì)。盡管目前的系統(tǒng)（主要是CAN），在理論上可以受到黑客攻擊，但在實(shí)際中，攻擊此類(lèi)接口所需的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和設(shè)備非常專(zhuān)業(yè)，因此它們?cè)馐芄舻目赡苄詷O低。然而，以太網(wǎng)是一種常見(jiàn)得多的技術(shù)，從網(wǎng)上下載的黑客工具可以運(yùn)行在標(biāo)準(zhǔn)的筆記本和PC機(jī)上。因此，新的系統(tǒng)必需接受全面且嚴(yán)格的安全測(cè)試。

3 測(cè)試的必要性

很明顯，在面對(duì)事故和故意攻擊時(shí)，安全性和彈性只是聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)需要具備的能力之一，而且這種能力必須絕對(duì)可以信任。在許多情況下，要想說(shuō)服消費(fèi)者，取決于對(duì)汽車(chē)聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)使用的方方面面進(jìn)行明確、可重復(fù)且標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)試，包括從以太網(wǎng)的穩(wěn)定性和性能，到汽車(chē)Wi-Fi所用的802.11p協(xié)議。

由于C2X服務(wù)在整體或局部上，要依賴(lài)與蜂窩網(wǎng)絡(luò)（包括4G、3G、GPRS、GSM等）的數(shù)據(jù)交換，車(chē)輛需要證明自己具備保障安全，以及在蜂窩信號(hào)可用性不佳時(shí)保持運(yùn)行的能力，當(dāng)然還有在信號(hào)覆蓋恢復(fù)時(shí)，以盡可能迅速和平衡的方式重新獲得完整功能的能力。

思博倫已經(jīng)在對(duì)銀行和其它重要機(jī)構(gòu)所需的高端以太網(wǎng)和IP的完整性進(jìn)行測(cè)試，并且是確認(rèn)全世界軍用、航空航天和空間應(yīng)用GPS定位和導(dǎo)航安全性方面的全球領(lǐng)導(dǎo)者。

4 思博倫：汽車(chē)電子領(lǐng)域eCall解決方案簡(jiǎn)介

（1）eCall概述

eCall實(shí)際上就是EmergencyCall的縮寫(xiě)，指的是當(dāng)緊急意外發(fā)生時(shí)，車(chē)輛會(huì)自動(dòng)或手動(dòng)向PSAP（PublicSafetyAccessPoint）發(fā)起緊急呼叫，這個(gè)緊急呼叫會(huì)自動(dòng)將用戶(hù)的位置信息和車(chē)輛信息等匯總，而PSAP會(huì)嘗試聯(lián)系用戶(hù)同時(shí)將緊急信息發(fā)送給緊急中心（如醫(yī)院、消防等），以便實(shí)施高效、迅速的救助或處理（見(jiàn)圖1）。

歐洲計(jì)劃將車(chē)輛eCall的能力測(cè)試在2018年3月定義為強(qiáng)制測(cè)試，而在這點(diǎn)上俄羅斯走在了前面，它已經(jīng)在2015年1月將ERA-GLONASS（可以理解為俄羅斯版eCall技術(shù)）定義為汽車(chē)的強(qiáng)制測(cè)試。

（2）eCall測(cè)試規(guī)范

CENTS16454：Intelligenttransportsystems-eSafetyeCallendtoendconformancetesting（2013）。

ETSI TS 103 321 v1.1.1“ECall HLAP Conformance Tests”。

（3）思博倫eCall測(cè)試解決方案

思博倫eCall的測(cè)試解決方案硬件由系統(tǒng)控制器SC10、GSM網(wǎng)絡(luò)仿真器SR3420和GNSS仿真儀GSS6700或GSS6300M組成，軟件基于TTCN（見(jiàn)圖2）。

（4）思博倫eCall測(cè)試系統(tǒng)的能力

●支持上述測(cè)試規(guī)范。

●eCall目前共52個(gè)認(rèn)證過(guò)的測(cè)試用例，思博倫支持并通過(guò)認(rèn)證了其中38個(gè)。并且提供7個(gè)可選測(cè)試用例。

●將會(huì)在近期（Q3/2015）支持ERA-GLONASSde GOST55532的測(cè)試用例。

（5）思博倫eCall解決方案的優(yōu)勢(shì)

●定位測(cè)試、輔助定位測(cè)試（GSM/WCDMA/LTE/ CDMA）一直以來(lái)都是思博倫公司的傳統(tǒng)強(qiáng)項(xiàng)。

圖1 eCall概述

圖2 思博倫eCall測(cè)試解決方案

●領(lǐng)先的經(jīng)過(guò)認(rèn)證的測(cè)試用例個(gè)數(shù)。

●思博倫解決方案軟件基于TTCN，可以靈活地修改HLPA各種參數(shù)，適應(yīng)eCall的將來(lái)發(fā)展，支持ETSITS103321的測(cè)試。

●開(kāi)放的測(cè)試系統(tǒng)，方便用戶(hù)編寫(xiě)建立自己的測(cè)試用例。

諾基亞與中國(guó)移動(dòng)簽訂TD-LTE合同大單

近日，中國(guó)移動(dòng)選擇諾基亞通信為其提供最新的TD-LTE-Advanced技術(shù)。作為全球最大的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商，中國(guó)移動(dòng)計(jì)劃到2015年底部署100萬(wàn)個(gè)TD-LTE基站，這項(xiàng)合同標(biāo)志著中國(guó)移動(dòng)TD-LTE部署進(jìn)入第三階段，也標(biāo)志著諾基亞與中國(guó)移動(dòng)精誠(chéng)合作的又一重要里程碑。借助此次網(wǎng)絡(luò)升級(jí)與擴(kuò)展，更多的中國(guó)移動(dòng)用戶(hù)將受益于高質(zhì)量的4G移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)連接、更廣泛的網(wǎng)絡(luò)覆蓋、更大的網(wǎng)絡(luò)容量、以及更高的網(wǎng)速體驗(yàn)。

諾基亞助力中國(guó)移動(dòng)在北京、上海和廣東等18個(gè)省市部署FlexiMultiradio10基站，進(jìn)一步增強(qiáng)其TD-LTE市場(chǎng)表現(xiàn)。諾基亞在全球移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)部署中積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，將確?？焖?、順暢地執(zhí)行中國(guó)移動(dòng)的大型綜合TD-LTE網(wǎng)絡(luò)部署項(xiàng)目。憑借其深厚的全球?qū)I(yè)化服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，諾基亞確保為數(shù)億中國(guó)移動(dòng)用戶(hù)提供最佳的網(wǎng)絡(luò)性能和體驗(yàn)。借助諾基亞提供的載波聚合和FlexiZone小基站，中國(guó)移動(dòng)將擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)容量和覆蓋范圍，增加4G網(wǎng)絡(luò)的用戶(hù)流量。