20170410-NXP-2 中国信息通信研究院和NXP签订智能网联汽车与车联网战略合作协议

NXP大中华区总裁:NXP如何应对各国政府的车联网政策?

20170410-NXP-4 恩智浦全球资深副总裁兼大中华区总裁郑力登台演讲

恩智浦全球资深副总裁兼大中华区总裁郑力表示,在战略研究、技术开发、人才交流等非常广泛的领域,NXP希望能够跟产业链开展合作。在协同创新、开放发展、共享资源能共享力量。

他同时表示,汽车产业正面临蓬勃发展的情况,今天汽车的发展有点类似于互联网、手机产业在十几、20年前的发展。我们看到,在汽车产业今天的发展有90%的创新是来自电子信息产业。 20170410-NXP-5 讨论到汽车的智能、互联化,郑力表示至少可以带来3个主要的核心性变化。有统计清明、返乡平均要经过8个小时的时间。更为重要的,每年全球死于交通事故的生命有130万,这是非常大的数字。

所以ADAS辅助驾驶、还是自动驾驶,这些技术革新不仅仅是为了汽车生活的舒适,更多的是挽救无辜的生命,这是一个使命性的课题。另外各国对节能减排的要求也越来越严格,对排放量、时间规定越来越紧迫。整个产业怎么满足政府需求、保护环境,这也是非常大的课题。 20170410-NXP-6 讲到汽车安全,车联网能够使得ADAS有非常好的拓展,可以能够解决传统ADAS不能解决的场景。比如在这个案例中(上图),如果有车联网,可以在视线受阻的情况下感知前车,提前进行判断。很多交通事故就是发生在这种视线受阻的情况下。

另外,专业的汽车通信传感器可以达到视觉、雷达传感器可达不到的一个补充。在车跟车之间的通信,是不需要运营商的网络覆盖的。车联网通信不希望一定要依赖运营商,希望每个车之间随机可以进行通信,来保证行车安全。

还有一点,是可靠性。不管是3G、4G还是5G,高度的可靠性要满足汽车产业,这个是非常重要的。在车联网的时候,从17年前,大家把高度的可靠性放入了车联网的规格。 20170410-NXP-7 在美国开始车联网以后,每年至少可以挽救几千的生命。美国政府研究可以知道介绍230万起轻伤事故,想象一下如果放到中国会节省多少社会成本?

经过十几年的工作,基于DSRC的车联网技术已经基本就绪,可以进行商业化的工作。其物理层是基于802.11P的规格,由IEEE来规划的标准。这个标准在2010年公开,它的专利是IEEE公开的标准,其专利也是公开的。

目前蜂窝网络的专利是掌握在少数几家企业手中,而802.11P则不同,可以被很多企业使用。另外Ad-hoc可实现动态组网,只要汽车装配车联网模块,就可以瞬间进行组网。这个动态组网非常有利汽车行驶过程中进行车与车之间的通信。

所以美国通用装车联网的时候,第一个关注到的就是汽车之间的关注。车与车之间不需要更多的基础设施,只需要跟车和交通灯,这些点之间的随机性,面向行车安全应用,首先可以开展起来。

美国政府在2016年底就发布了关于车联网建议的立法。这个在很多国家汽车企业非常重视这个NPRM,美国政府也计划强制推行DSRC的车联网。这种规则是360°,无指向性的范围。另外DSRC也积累了大量、长期的行车安全测试数据。

在2000年前后,NXP就跟美国通用、丰田汽车开测试车,甚至引起当地保安的注意。从那个时候NXP就开始在进行行车安全测试。 20170410-NXP-8 这个图片是大约两周前Uber在美国亚利桑那州做自动驾驶的时候,就发生严重碰撞时间。因为现在美国还没有强制装车联网电子模块。如果这个车联网自动驾驶车装了模块,在碰撞前3秒钟,会提供一个强烈的信号,来避免碰撞的发生。

郑力表示,在这个背景下,各大汽车厂商也在积极的布局车联网的上车过程。美国通用已经在批量生产带车联网汽车。在NPRM的推动下,日本的丰田已经发布了车联网模块的车型,日本也是基于DSRC的标准,日系本田也在积极的采取行动,大众也开始了V2X的采购程序。PSA也在积极推进询价流程,其它现代也在积极进行推进。

此外,美国交通部提出要在2023年强制推行基于DSRC的V2V技术,这也对车厂提出了严峻的课题,那么车厂就必须在2019年开始技术部署。所以这个课题已经非常紧迫。 20170410-NXP-9 还有一个列队行驶就是卡车的列队行驶,通过V2X技术,可以把卡车很好的控制在一起。同时把卡车的整体驾驶时间有高效的变革。在2016年,在欧洲卡车列队行驶挑战赛上,得到了很好的验证。当时荷兰的DAF、沃尔沃、戴姆勒都参加了这个挑战赛,特别是DAF达到了11米的最短距离。这个对业界来说是一个非常好的提示。

信通院汤博士:中国车联网发展的相关政策及产业现状

20170410-NXP-10 中国信息通信研究院汤立波博士表示,车联网不是单纯的联网技术和应用,是集成了信息服务的新业态。从服务业和制造业的角度来看,包括云、管、端三个领域。 20170410-NXP-11 车联网实际上是跨越了交通、汽车、信息通信还有很多行业的综合性概念。在这个行业很多方面都会纳入这个体系中。所以车联网的重要性不言而喻。

汤博士认为,发展车联网主要包括三个阶段:

1.用通信技术打通汽车与外部的信息流

2.提升汽车的智能化水平

3.在汽车具有一定的智能水平,同时联网的情况下,要构建一个服务业态。

很多行业希望通过车联网实现转型升级以及业务拓展。另外、车联网产业链条非常长,如果从技术观点来看,端的层面传统元器件、设备,项目的智能化、网联化发展的整车体系,行业公众服务。一个是制造业、一个是服务业的融合,这种特征体现在车联网上。 20170410-NXP-12 实际上,在国内外对车联网都有很重要的关注。美国从上世纪60年代就从智能交通入手,2015年美国推出ITS战略,联网、智能化成为焦点。包括NHTSA推动的强制立法推动DSRC设备强制安装。

比如说美国高速公路安全管理局,推动的自动驾驶汽车指导方针,在今年一月份也宣布推动10座自动驾驶汽车试验场。所以美国政府在车联网的推动上,不管是立法还是相关组织的推进都是比较领先的。 20170410-NXP-13 在自动驾驶层面上,欧洲也推出了合作的智能交通发展策略。在技术路线上,欧美的焦点都很一致,欧盟比较注重整车设计和研发的整体推动。 20170410-NXP-14 前面提到了欧美政府对于车联网的一些政策,那么回到中国政府。中国发改委的互联网+、智能交通,交通部也在制订一些针对车联网的促进工作。比如工信部就在2016年发布了车联网创新发展工作方案,这是第一个针对车联网的精细分工方案。另外工信部也做了LET-V频谱的设计。 20170410-NXP-15 工信部同时也推出了“5+2”的车联网示范区域格局,这是目前浙江、北京/河北、重庆、吉林、湖北都已经开始的示范区的建设。 另外一个是上海的试点建设。另外工信部、公安部、江苏省联合推进的合作建设项目。相信这些项目会对车联网在中国的发展带来很大的的推动。 20170410-NXP-16 当然,汤博士也提到,虽然车联网潜力巨大,但是目前还处于一个初级阶段:“我们把车联网分成三个阶段。第一阶段是通过现有的通信技术,先把车联上公开网。现在联网率是比较低的。第二阶段是V2X、5G、智能汽车的业务广泛实现后,这个体系会变得比较健康。因为联网率提升后,更多新的应用会出现。第三个阶段,自动驾驶实现后,汽车驾驶者的双手和大脑会解放开来,这时候汽车行业的新业态将会出现。” 20170410-NXP-17 汤博士同时表示,很多汽车品牌都在不同场合都宣布要在未来实现100%联网,但是现阶段做了一个统计。目前国内联网的汽车大概在2200万,如果从整体的车辆数2.9亿计算,联网率不足8%。所以我们认为现在2G/3G的联网方式,不足以支撑未来车联网的需求。未来4G做汽车联网的体系趋势已经很明显。未来向V2X、5G的联网方式也是一个大趋势。 20170410-NXP-18 虽然目前车联网联网率不高,但是业务相关创新日趋活跃。不管是把汽车作为服务中心,还是围绕汽车进行设计,我们可以看到很多不一样的创新应用。培养了一些用户对这个服务生态的,国内现在也在做相关的标准工作。包括车联网保险,未来汽车产品将从产品走向服务这是大趋势。总体来看,从大的趋势来看,联网、智能化、服务提升。 20170410-NXP-19 工信部也在研究智能网联的汽车体系,包括共性标准和关键技术标准的制订。作为工信部的直属机构,也做了很多的标准。 20170410-NXP-20 国家车联网的标准体系建设平台,融合了车联网服务和跨行业连接平台。避免在这个过程中形成不一样的理解。在智能网联的过程中也实现了标准化的设计。 20170410-NXP-21 作为进入车联网的入口,汽车通信网关是一个重要切入点。 20170410-NXP-21 另外一个重要应用技术就是5G,目前5G标准化工作加速推进,车联网将是5G的首发引用。目前通信研究院承担了5G和车联网发展的推动作用。

另外一个技术是安全应用,支持智能驾驶、辅助驾驶,所以成为一种补充性的技术。

802.11P与LTE-V2X技术之争

20170410-NXP-22 目前关于车联网的通信技术标准,也有两个不同的标准之争:

一个是基于IEEE的802.11P的无线通信技术,因为发布标准比较早,实验测试、芯片、设备相对成熟。这个技术的弱势是,提出技术的时候较早,在容量、抗干扰方面有点滞后。

LTE-V2X的劣势是后发,不够成熟。优势是技术上有优势,在容量、调度、干扰算法上更成熟。有可能形成可运营的网络体系。

目前可能比较大的一个困扰是商业模式不够清晰。另一个LTE的优势是演进的模式进行设计,未来技术的思路已经开始形成,未来技术的过渡会有一个比较清晰的演进路西。 20170410-NXP-23 另外中国信通院也在联合各企业和工作组会从国家层面制订相关的标准,共同推进V2X的发展。 20170410-NXP-24 提到具体车联网服务,各国政府都很关注应急救援,目前在服务领域,大家相对比较聚焦的方向。 20170410-NXP-25 大家都关注车联网安全,这一块也是我们下一步的工作重点。我们目前也负责工信部信息保护、CCSA个人信息保护的安全工作。 20170410-NXP-26 关于信通院,信通院主要的聚焦领域,是覆盖ICT全产业链的研究,在政府决策、规划方面做支撑,在家监管、资质、标准制订方面,会做很多测试认证以及技术咨询的工作。

圆桌讨论:车联网的“智能化”与安全性如何实现?

20170410-NXP-27 在会后,与会代表进行了精彩的圆桌讨论。

由圆桌讨论的主持人——《国际电子商情》、《电子工程专辑》、《EDN-China》总分析师张毓波针对本场主题进行了精彩提问。

中国信息通信研究院技术与标准研究所副主任汤立波博士首先进行分享。他表示,这些年车联网、智能汽车在业界获得了广泛关注,包括各大标准组织都在推动相关的技术进展。通信研究院的研究方向,主要在于面向车联网的新技术。

NXP半导体奥地利有限公司汽车安全门禁产品线市场总监Thomas Roeder表示,为什政府对于推动标准化如此关注?因为基础设施需要跟车相匹配,在这个行业目前我们在开发一些摄像头,可以读取汽车的车速,未来跟交通灯、路标都可以进行沟通。

“目前大家可以看到美国在这一块推进非常迅速,我想中国应加快步伐。中国以快速创新闻名于世,我们认为中国应该快速布局已有的技术。我们希望不仅对现在发挥作用,也要对未来10年的技术和标准做准备。”Thomas Roeder表示。

NXP半导体荷兰有限公司董事会成员Maurice Geraets则表示,从端到端、NXP已经可以做传感、安全连接的组合,可以交付每一个方面的感知能力。包括雷达、V2X、V2V的方案。NXP希望通过可靠的连接,以及处理所有的数据,经过分析后采取行动。

“我们有一个全面的产品系列,最后我们要能够保证所有的系统架构是安全的,我们提供相应的产品来建立端到端的稳健的解决方案。比如说应用于安全保障相关的功能,我们有网关控制的产品线来支持这些架构。最后,关于数据的提供,首先我们需要提供哪些数据,我们必须要了解需求。针对V2X,这一点非常重要。另外安全连接取决于安全认证的机制,我们的产品和解决方案也支持安全认证以及云服务。”Maurice Geraets表示。

泛亚在上海有3000多名员工,具备很强的研发能力。泛亚汽车电子架构与软硬件开发高级经理刘敏表示,智能网联首先应该关注智能的技术、包括图像识别、雷达甚至实现了3D的扫描,包括激光也在向小体积发展。

另外包括算法、人工智能,人工智能发展也很快,将来可能伴随云计算,可能更多在车辆控制实现更多应用。网联化领域,泛亚也会更多关注。包括大数据的分析和挖掘也应该是合作的方面,这些技术通过设计为智能互联提供了无限的可能。另外对于智能互联还要关注外部的一些需求。这些都是未来做互联汽车的外部环境的配合,包括电子技术在汽车上的发展。

作为车企代表,长安汽车智能化中心系统开发所支持开发室主任汪向阳认为,智能汽车的终极目标是完全的无人驾驶,要实现这一点,需要在硬件上有所突破。其突破点包括传感器、控制器、总线网络等。另外,要实现无人驾驶,控制器运算效率和安全性必须要做到提升保障。

比如这个控制器一定不能死机,另外计算不能有延迟。除了技术方面,从整车厂来说还关心成本。在增加功能的过程中如何降低硬件成本。但是除了硬件成本,还有一个安全性的系统成本。智能驾驶如果没有安全性,车企上智能驾驶功能估计是不太现实的。另外从用户这一块,不一定完全用得上所有功能。那么就需要从硬件上考虑用户需要开通哪些功能,没开通的硬件是否可以减少成本?这样用户可能更容易接受,对于整车厂也比较欢迎这一方式。

东软汽车网络与信息安全中心主任陈静相针对车联网的智能化提出了自己的看法,他认为智能网联将车载的传感器、控制器和网络结合起来,最后进行人和车、车和路,车和周边环境的数据交换,最终实现更高效、安全、节能舒适的应用。

东软目前也提供T-BOX的解决方案,提供数据收集以及分析的作用。数据收集是政府推广新能源车的一个执行、决策的重要依据。第二个是为车主提供智能化远程控制,包括汽车数据的梳理和智能决策的作用。 20170410-NXP-28 2016年9月,由NXP发起倡导的“中国汽车信息安全共同兴趣小组”(简称CIG)成立,目的在推动中国智能网联汽车安全标准的建立。

NXP大中华区汽车电子业务拓展总监刘芳表示,去年NXP与东软、长安汽车联合形成了CIG兴趣小组,今年又迎来了泛亚汽车。NXP作为汽车行业的领先企业,也看到越来越多汽车行业开始探讨安全问题。所以在这个行业需求上,汽车行业对安全需求越来越高涨。安全行业经过多年在政府、电子政务的积累,有了非常多的对于安全的认识。

刘芳同时表示 CIG一直在进行小组活动,去年NXP提出4+1的安全构架思路,通过车厂的反馈,NXP也在完善这个构架概念。“安全如果脱离应用是不显示的,任何安全技术是完善业务流程。我要采取什么措施,要付出什么代价?过去我们CIG成立后,小组内选择了几个特殊的应用场景进行细化讨论。现在我们针对FOTA和车用网关已经有一个初步的沟通。今年会进行一个比较细节的探讨。”

关于车联网安全的话题,汤博士表示,汽车行业对于安全的认知目前还不太一致。汽车业早期关注的是汽车零部件的稳定性、数据接口的一些保护。对于通信行业,则关注的是数据安全、信息传输是否安全。相当于在这个体系下有一个分层的结构。在网络、服务、云端关注得稍微少一点。现在由于跨界融合,这个认知逐渐开始一致了。

所以汽车安全的概念扩大了。“我们看功能手机和智能手机的区别也是一样,车机以前是功能型的时候,只要保证基本安全、稳定性就可以了。未来走向智能化后,不可避免的就需要开放,同时云端以前汽车行业的业务,自己的品牌和平台,现在相当于一个私网的闭环。未来会变成一个公网、开放的业务。那么这个业务服务模式也会完全不一样。这样我们在设计一些方案和技术的时候,也会不一样。”汤博士表示。

另外在IT系统的时候,我们看到的是网络安全和信息安全,一个是要求高了,架构变得越来越一致了。用IT系统的安全理念也解决不了汽车系统的需求,需要一个跨行业的合作。在更高的标准下实现类似于IT系统的支持。“所以目前我的观点还是一个比较初期的阶段。未来能否有解决所有问题的方案,现在还持保守态度。”汤博士表示。

在围绕车联网安全的政策层面,目前工信部做了一些顶层的设计,围绕车联网在设计安全标准体系架构,如果后续成熟,对于行业应用会有一定的支持。

在行业层面上,认识到了这个重要性。我们筹建了一个汽车信息安全委员会,承担相关的研究。同时汽车工业协会,我们也会承担一个设计。在行业内,大家共同关注这个点,虽然是个难题,但是一定会解决。

泛亚汽车电子架构与软硬件开发高级经理刘敏表示,要实现智能网联的汽车安全,首先在云端可能要做一些防攻击、管控。在管段要做通信加密,防止被攻击。另外防止被窃取后,影响车辆行驶安全,在通信方面也会做一些加密,防止一些数据被篡改。

但是这还是比较孤立的互联系统安全,刘敏表示,V2X需要不同汽车之间进行通信。这些网络通信如何做,是后面需要探讨的。还有一个安全的讨论是功能安全,其实从整车角度关注的还是人身、整车的行驶安全,我们也会万一发生事故,如何更好的保护人身安全?“所以随着智能互联的发展,这也是交替上升的发展。所以这个层面,我也同意汤博士的观点,我们还处于起步阶段。”刘敏表示。

Thomas Roeder认为,在自动驾驶方面,有很多汽车通过互联可以对信息作出快速反应,保证司机安全。NXP的所有信息必须是经过认证,才能保证安全。收取信息的车辆必须保证信息经过认证和签名。比如卡车列队的行驶距离必须是11米,如果这个信息不安全,第二辆卡车就反应不过来。所以它是非常依赖第一辆卡车发送的信息的。

所以对于安全来说,信息的检查和验证这是非常重要的。要实现这一点,要结合汽车和安全的经验。NXP把汽车和发展芯片,安全的结合起来。“我们有一些委员会去检查信息的安全,这个汽车同时有成百上千的信号在发送。我们需要在这方面有一个标准,在中国部署这些技术。其实我们在德国、荷兰有一个IDS走廊,在欧盟国家有合作。我们也会把这些技术带到中国来,帮助中国的客户发展。政府、行业、企业应该共同推进,我们也跟上海的大学一起研究一个项目。这点是非常重要的,如果真正需要安全,减少拥堵,应该大规模部署现有的技术。”Thomas Roeder表示,NXP希望加速互联汽车的使用。产学研的合作非常重要。

Maurice Geraets则表示,在行业内,需要建立鲁棒性并且安全的网络。NXP也采用了多层级的方法研发技术,在不断的考虑需要怎样的系统架构,才能达到这样的鲁棒性。他表示,现在的技术非常多,也有很多的应用,到最后起码有100~1000个漏洞,如何防御汽车收到漏洞的侵袭?

“要从全方位来保护这些系统。我们也要设计好一个高的进入壁垒,而且就算侵入也无法获得足够的数据。我们也会减少受到攻击的界面,然后如何管控攻击,之前我们也提到了预隔离,我们希望在物理上能够实现信息隔离。另外,我们也需要思考这些信息如何实现流动。需要达到一定的标准,比如车载娱乐、动力系统提供哪些信息?” Maurice Geraets认为,第一步,可以实现接口安全,这是最直接也是NXP目前可以实现的。然后把端和内外部进行衔接。另外,还要维持系统在生命周期内的安全和可靠性。另外,汽车必须要不断的升级安全功能,因为入侵者会获得更多经验,所以安全永远在路上。

陈静认为,信息安全技术应该怎么去部署,这是一个分层有体系的部署。“可能我们需要有一个纵深防御,不管是V2X还是V2I都要考虑联网的安全性。”陈静表示,最后还要考虑车内网络结构的部署,怎么进行节奏的部署落地?可能跟现有行业需求有非常大的关联。“我们在什么阶段做什么技术,需要软硬件的选择。可能跟成本有很大的挂钩,最后信息安全可能需要持续的坚持,可能要产生一个信息安全的独立供应商。”

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