汽車智能化浪潮下,車內(nèi)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)對之策
在當(dāng)今科技飛速發(fā)展的時代,汽車智能化的發(fā)展可謂如火如荼。從最初單純的機(jī)械交通工具,汽車正逐步演變?yōu)楦叨戎悄艿囊苿咏K端,自動駕駛、智能座艙、車聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)的不斷涌現(xiàn),徹底改變了人們對汽車的傳統(tǒng)認(rèn)知。在這一智能化變革的進(jìn)程中,車內(nèi)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為關(guān)鍵支撐,其重要性不言而喻,然而也面臨著諸多嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
汽車智能化的迅猛發(fā)展態(tài)勢有目共睹。以自動駕駛技術(shù)為例,從最初簡單的輔助駕駛功能,發(fā)展到如今部分車輛已能實(shí)現(xiàn)特定場景下的高度自動駕駛。城市 NOA(Navigate on Autopilot)被視為從 L2 向 L3 自動駕駛過渡的關(guān)鍵一步,眾多車企及自動駕駛供應(yīng)商紛紛布局。2024 年,端到端大模型的出現(xiàn)為自動駕駛技術(shù)帶來了新的突破,小鵬汽車、理想汽車、小米汽車等企業(yè)相繼采用相關(guān)技術(shù)提升自家產(chǎn)品的自動駕駛能力。與此同時,L4 自動駕駛的商業(yè)化落地步伐也在加快,特斯拉計(jì)劃 2025 年在美國部分城市推出無需人工監(jiān)管的 Robotaxi 服務(wù),廣汽集團(tuán)投資小馬智行共同推動 Robotaxi 領(lǐng)域發(fā)展,小鵬汽車的 Robotaxi 業(yè)務(wù)也在加速推進(jìn)。
而這一切智能化功能的實(shí)現(xiàn),都離不開車內(nèi)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持。智能駕駛系統(tǒng)需要實(shí)時處理大量來自傳感器的數(shù)據(jù),如攝像頭、雷達(dá)、激光雷達(dá)等,這些傳感器每秒產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量極為龐大。以高清攝像頭為例,其拍攝的視頻數(shù)據(jù)需要快速傳輸至車載計(jì)算單元進(jìn)行分析處理,以識別道路上的行人、車輛、交通標(biāo)志等信息,從而為自動駕駛決策提供依據(jù)。如果車內(nèi)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)無法滿足如此高速、大量的數(shù)據(jù)傳輸需求,自動駕駛系統(tǒng)就無法及時做出準(zhǔn)確決策,后果不堪設(shè)想。再如智能座艙,它融合了多媒體娛樂、導(dǎo)航、車輛信息顯示等多種功能,乘客在使用在線音樂、視頻等娛樂服務(wù),以及車輛實(shí)時更新地圖數(shù)據(jù)時,都依賴于車內(nèi)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供穩(wěn)定、高速的網(wǎng)絡(luò)連接。
當(dāng)下的車內(nèi)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在應(yīng)對汽車智能化需求時,暴露出一系列問題。傳統(tǒng)的車內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò),如控制器局域網(wǎng)(CAN)總線,在過去很長一段時間內(nèi)滿足了車內(nèi)電子控制單元(ECU)之間的通信需求。但隨著汽車智能化程度的提升,其局限性愈發(fā)明顯。CAN 總線的帶寬相對較低,難以承載如今智能駕駛和車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)傳輸,導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸延遲,影響系統(tǒng)響應(yīng)速度。例如,在車輛高速行駛過程中,自動駕駛系統(tǒng)需要快速處理前方路況信息并做出決策,CAN 總線的延遲可能使決策時間滯后,增加安全風(fēng)險。而且 CAN 總線在網(wǎng)絡(luò)安全方面存在缺陷,缺乏有效的身份驗(yàn)證機(jī)制和加密手段,容易受到黑客攻擊。
網(wǎng)絡(luò)安全問題更是車內(nèi)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)面臨的巨大挑戰(zhàn)。隨著汽車與外界的連接愈發(fā)緊密,通過車對車(V2V)、車對基礎(chǔ)設(shè)施(V2I)、車對行人(V2P)以及車對網(wǎng)絡(luò)(V2N)等通信方式,汽車面臨的網(wǎng)絡(luò)攻擊面大幅增加。黑客一旦入侵車載網(wǎng)絡(luò),可能操控車輛的剎車、轉(zhuǎn)向等關(guān)鍵系統(tǒng),對駕乘人員的生命安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。同時,車輛中的大量敏感數(shù)據(jù),如用戶的行駛軌跡、個人信息等,也存在被竊取的風(fēng)險,侵犯用戶隱私。
為了有效應(yīng)對這些挑戰(zhàn),車內(nèi)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)需在多方面實(shí)現(xiàn)升級。在通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面,車載以太網(wǎng)成為解決數(shù)據(jù)傳輸問題的重要方案。車載以太網(wǎng)具備高通信速率,傳輸速率從 10Mbps 到 10Gbps 不等,能夠滿足智能駕駛和車聯(lián)網(wǎng)等對數(shù)據(jù)傳輸量和實(shí)時性要求極高的應(yīng)用場景。在物理層,它擁有專用標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議,簡化了接口設(shè)計(jì)并支持全雙工通信;數(shù)據(jù)傳輸方式采用分組交換技術(shù),相比 CAN 總線的廣播方式,傳輸效率和可靠性更高。例如,在智能駕駛場景中,車載以太網(wǎng)能夠快速將多個攝像頭拍攝的高清視頻數(shù)據(jù)傳輸至中央計(jì)算單元,確保自動駕駛系統(tǒng)及時準(zhǔn)確地感知周圍環(huán)境。
基于 WiMAX 的車載寬帶無線接入技術(shù)也具有獨(dú)特優(yōu)勢。它覆蓋范圍廣泛,并且具備強(qiáng)大的服務(wù)質(zhì)量(QoS)支持能力,可滿足車內(nèi)用戶在高速移動狀態(tài)下的寬帶無線接入需求。通過車載 MRS 站點(diǎn)協(xié)調(diào)通信,實(shí)現(xiàn)兩級資源調(diào)度和群組移動,進(jìn)而提高系統(tǒng)吞吐量,降低業(yè)務(wù)丟包率和延時時間。
在網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)方面,需要構(gòu)建全方位、多層次的安全體系。采用先進(jìn)的加密技術(shù)對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密,確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的保密性,防止數(shù)據(jù)被竊取或篡改。建立嚴(yán)格的身份認(rèn)證機(jī)制,對車輛接入網(wǎng)絡(luò)以及車內(nèi)各個設(shè)備之間的通信進(jìn)行身份驗(yàn)證,只有通過認(rèn)證的設(shè)備和用戶才能進(jìn)行通信,有效防止黑客非法接入。利用入侵檢測系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)流量,一旦發(fā)現(xiàn)異常流量或攻擊行為,及時發(fā)出警報(bào)并采取相應(yīng)的防護(hù)措施,如阻斷網(wǎng)絡(luò)連接、隔離受攻擊區(qū)域等。
隨著汽車智能化的持續(xù)深入發(fā)展,車內(nèi)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要性愈發(fā)凸顯。雖然目前面臨著數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)安全等諸多挑戰(zhàn),但通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新與升級,如大力發(fā)展車載以太網(wǎng)等先進(jìn)通信技術(shù),構(gòu)建完善的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)體系,車內(nèi)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有望突破困境,為汽車智能化的進(jìn)一步發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)保障,引領(lǐng)汽車行業(yè)邁向更加智能、安全、便捷的未來。