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无线车载网络的各种技术挑战

发布时间:2022-12-24 16:01:53

A. 汽车的智能网联化面临着极大的网络安全挑战

你点的每个赞,我都认真当成了喜欢

随着互联网 科技 的发展, 汽车 产业也逐渐向智能化、网联化、共享化的方向发展,车辆本身已从封闭的系统变成了开放的系统,智能网联 汽车 将逐渐成为像手机一样的智能终端设备。当 汽车 成为网络空间的一个组成部分,也像其他联网的电子设备和计算机系统一样,成为黑客攻击的目标,面临严峻的网络安全挑战。近几年针对 汽车 的众多攻击事例表明,黑客攻击不仅会造成数据和隐私泄露,还能通过接管和控制车辆驾驶系统,给驾乘人员的人身和财产安全都带来了重大隐患。

值得重视的安全问题

早在2015年,两名白帽黑客就通过远程入侵一辆正在路上行驶的切诺基,对其做出减速、关闭引擎、突然制动或者制动失灵等操控,这次事件造成克莱斯勒公司在全球召回了140万辆车并安装了相应补丁。2019年4月,腾讯科恩实验室发布的报告显示,利用特斯拉Autopilot自动辅助驾驶系统存在的缺陷,通过欺骗Autopilot系统,可以实现让车辆驶入反向车道;即使Autopilot系统没有被车主主动开启,黑客利用已知漏洞获取Autopilot控制权之后,也可以利用Autopilot功能通过 游戏 手柄对车辆行驶方向进行操控。

此外, 汽车 安全漏洞不仅会对用户的人身和财产安全构成威胁,还有可能造成城市交通瘫痪,给 社会 公共安全管理带来治理挑战。例如,佐治亚理工学院的研究人员通过数学模型分析发现,在交通高峰期,只要20%的 汽车 被黑客入侵导致熄火,就能有效地让城市交通瘫痪,并导致交通事故、人员伤亡等城市混乱,而救护车和消防车也因交通停滞而无法赶到。虽然让数百万辆 汽车 同时遭到协同攻击具有一定的技术难度,但这项研究成果显示了 汽车 网络安全风险可能导致的严重后果。

随着车联网的发展,智能网联 汽车 受到的攻击面非常广泛。例如,黑客可通过移动App、车联网云平台、OTA空中软件升级、车载T-BOX、车载信息 娱乐 系统、车载诊断系统接口、V2X车路通信等环节和节点存在的漏洞实现对车辆内数据的窃取、对车辆的盗窃以及对车辆驾驶系统自动控制。

同时,除网络安全风险外,加载自动驾驶功能的智能网联 汽车 在功能安全性方面也存在重大隐患。截至目前,特拉斯、谷歌Waymo、Uber等公司研制的自动驾驶 汽车 在上路测试过程中都发生过交通事故,Uber公司的自动驾驶 汽车 还曾在2018年3月造成一名行人死亡,特拉斯开发的加载辅助驾驶系统的 汽车 更是造成多起严重的交通事故。这些安全事件都为智能网联 汽车 产业发展蒙上了阴影。

科技 “病”还需要用 科技 “药”来治

智能网联 汽车 产业链长、防护界面众多,安全问题复杂,为此,产业链各方纷纷加快安全技术研发,提升 汽车 安全防御能力。

整车厂安全意识明显提升,特拉斯连续4年在Pwn2own国际黑客大赛上举办漏洞悬赏计划,已向发现其系统漏洞的黑客提供了数十万美元奖励。2019年,其奖金更是提高为赠送一辆Model 3轿车。国内长安 汽车 、比亚迪、蔚来 汽车 也都纷纷建立信息安全部门,或与网络安全厂商加强合作。

汽车 配套产品供应商积极在产品设计和研发侧嵌入网络安全能力,以满足整车厂的安全需求。大陆集团2017年收购以色列 汽车 网络安全公司Argus,并把网络安全放在产品与服务开发的核心位置,目前已发布了端到端安全解决方案,涵盖电子部件安全、部件间通信安全、车辆与外界接口安全、云端安全等。哈曼国际2016年收购 汽车 网络安全公司TowerSec,快速加强网络安全技术研发,推出了HARMAN SHIELD网络安全解决方案,并积极为标致雪铁龙等整车厂商提供智能网联 汽车 平台的网络安全策略。

IT互联网公司以及网络安全企业也积极应对 汽车 网络安全风险。腾讯旗下科恩实验室依靠自身多年的漏洞挖掘经验长期致力于车联网系统的漏洞挖掘与研究。网络2018年4月启动网络安全实验室,负责为自动驾驶 汽车 开发安全解决方案,2018年11月发布一站式 汽车 信息安全解决方案,可解决黑客攻击和隐私泄露等安全问题。此外,国内外网络安全厂商纷纷拓展 汽车 安全业务,360推出“ 汽车 安全大脑”解决方案,通过监控、分析、响应的动态防御手段,为智能网联 汽车 的安全运营提供保障。

此外,Arxan Technologies、Mocana、Intertrust Technologies等国外安全厂商,亚信安全、梆梆安全、绿盟 科技 等国内安全厂商都将 汽车 安全作为新增业务。同时,国外也涌现多家专注于 汽车 网络安全的初创企业,例如CarsDome、GuardKnox、CyMotive等。

汽车 网络安全的立法挑战

除产业界积极应对 汽车 网络安全挑战外,针对该领域的法案、指南、标准等也在积极推进过程中。美国众议院2017年9月通过的《自动驾驶法案》将网络安全作为单独一个章节,要求自动驾驶车辆厂商必须制定网络安全计划,包括如何应对网络攻击、未授权入侵以及虚假或者恶意控制指令等安全策略,用以保护关键的控制、系统和程序,并根据环境的变化对此类系统进行更新。此外,还要求自动驾驶 汽车 制造商必须制定隐私保护计划,明确对车主和乘客信息的收集、使用、分享和存储的相关做法,包括在收集方式、数据最小化、去识别化以及数据留存等方面的做法。

英国政府于2017年8月发布《网联 汽车 和自动驾驶 汽车 的网络安全关键原则》,提出包括加强企业内部网络安全管理、安全风险评估与管理、产品售后服务与应急响应机制、整体安全性要求、系统设计、软件安全管理、数据安全、弹性设计在内的 8 项关键原则。随后,在英国交通部和英国国家网络安全中心以及众多 汽车 企业的支持下,英国标准协会于2018年12月发布自动驾驶 汽车 网络安全标准,英国由此成为首个发布此类标准的国家。目前,我国 汽车 标准化技术委员会和信息安全标准化技术委员会等标准制定机构也在加紧制定 汽车 信息安全标准。

针对功能安全问题,目前国内外都利用法律法规进行规制。各国针对自动驾驶 汽车 上路的立法都非常谨慎。例如出于安全考虑,目前国内外大部分自动驾驶道路测试法规都要求自动驾驶 汽车 测试时必须配备经过严格培训的测试人员,测试驾驶人应当始终处于测试车辆的驾驶座位上,要在必要时干预或接管车辆,并强制要求测试主体在测试前购买相关保险,且必须通过封闭道路测试验证后方可在公共和开放道路上进行测试。

当前,全球范围内进入智能网联 汽车 快速发展阶段,企业之间跨界融合、产业重构的趋势已经非常明显,产业生态正在快速形成与发展。未来,人工智能、5G、物联网、云计算等新一代信息技术的飞速发展,将在智能网联 汽车 技术发展中产生巨大协同效应,重塑 汽车 产业业态和商业模式,为人类出行方式带来根本性变革。但在当前发展阶段,国内外智能网联 汽车 厂商尚没有构建面向中高级无人驾驶阶段的可信安全体系,无论在功能安全,还是网络安全方面,智能网联 汽车 的安全可靠性都亟待加强。若无安全性保障,将极大地限制智能网联 汽车 的普及应用。因此,安全是智能网联 汽车 发展的基础,产业界各方应进一步提升安全意识,在产品设计、研发、测试的过程中,将安全内嵌其中,并在产品全生命周期中做到持续的安全保障,实现安全与产业发展同步建设。

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B. 浅谈汽车车载网络的技术应用论文

随着电控系统的日益复杂,车载网络是现代汽车电子技术发展的必然趋势。下面是我带来的关于汽车车载网络的应用论文的内容,欢迎阅读参考!

汽车车载网络的应用论文篇1:《浅谈汽车车载网络的应用》
一、引言

随着汽车工业日新月异的发展,现代汽车上使用了大量的电子控制装置,许多中高档轿车上采用了十几个甚至二十几个电控单元,而每一个电控单元都需要与相关的多个传感器和执行器发生通讯,并且各控制单元间也需要进行信息交换,如果每项信息都通过各自独立的数据线进行传输,这样会导致电控单元针脚数增加,整个电控系统的线束和插接件也会增加,故障率也会增加等诸多问题。

为了简化线路,提高各电控单元之间的通信速度,降低故障频率,一种新型的数据网络CAN数据总线应运而生。CAN总线具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强;在自动化电子领域的汽车发动机控制部件、传感器、抗滑系统等应用中,CAN的位速率可高达1Mbps。同时,它可以廉价地用于交通运载工具电气系统中。

二、CAN总线简介

CAN,全称为“Controller Area Network”,即控制器局域网,是由ISO定义的串行通讯总线,主要用来实现车载各电控单元之间的信息交换,形成车载网络系统, CAN数据总线又称为CAN—BUS总线。它具有信息共享,减少了导线数量,大大减轻配线束的重量,控制单元和控制单元插脚最小化,提高可靠性和可维修性等优点。

CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通信,在车载各电子控制装置ECU之间交换信息,形成汽车电子控制网络。其工作采用单片机作为直接控制单元,用于对传感器和执行部件的直接控制。每个单片机都是控制网络上的一个节点,一辆汽车不管有多少块电控单元,不管信息容量有多大,每块电控单元都只需引出两条导线共同接在节点上,这两条导线就称作数据总线(Bus)。CAN数据总线中数据传递就像一个电话会议,一个电话用户就相当于控制单元,它将数据“讲入”网络中,其他用户通过网络“接听”数据,对这组数据感兴趣的用户就会利用数据,不感兴趣的用户可以忽略该数据。

一个由CAN总线构成的单一网络中,理论上可以挂接无数个节点,但实际应用中,所挂接的节点数目会受到网络硬件的电气特性或延迟时间的限制。使用计算机网络进行通信的前提是,各电控单元必须使用和解读相同的“电子语言”,这种语言称“协议”。汽车电脑网络常见的传输协议有多种,为了并实现与众多的控制与测试仪器之间的数据交换,就必须制定标准的通信协议。随着CAN在各种领域的应用和推广,1991年9月Philips Semiconctors制定并发布了CAN技术规范(Version 2.0)。该技术包括A和B两部分。2.0A给出了CAN报文标准格式,而2.0B给出了标准的和扩展的两种格式。1993年11月ISO颁布了道路交通运输工具—数据信息交换—高速通信局域网国际标准ISO 11898,为控制局域网的标准化和规范化铺平了道路。美国的汽车工程学会SAE 2000年提出的J 1939,成为货车和客车中控制器局域网的通用标准。

三、CAN-BUS数据总线的组成与结构

CAN-BUS系统主要包括以下部件:CAN控制器、CAN收发器、CAN-BUS数据传输线和CAN-BUS终端电阻。:

1.CAN控制器,CAN收发器

CAN-BUS上的每个控制单元中均设有一个CAN控制器和一个CAN收发器。CAN控制器主要用来接收微处理器传来的信息,对这些信息进行处理并传给CAN收发器,同时CAN控制器也接收来自CAN收发器传来的数据,对这些数据进行处理,并传给控制单元的微处理器。

CAN收发器用来接收CAN控制器送来的数据,并将其发送到CAN数据传输总线上,同时CAN收发器也接收CAN数据总线上的数据,并将其传给CAN控制器。

2.数据总线终端电阻

CAN-BUS数据总线两端通过终端电阻连接,终端电阻可以防止数据在到达线路终端后象回声一样返回,并因此而干扰原始数据,从而保证了数据的正确传送,终端电阻装在控制单元内。

3.数据传输总线

数据传输总线大部分车型用的是两条双向数据线,分为高位﹝CAN-H﹞和低位﹝CAN-L﹞数据线。为了防止外界电磁波干扰和向外辐射,两条数据线缠绕在一起,要求至少每2.5cm就要扭绞一次,两条线上的电位是相反的,电压的和总等于常值。

四、车载网络的应用分类

车载网络按照应用加以划分,大致可以分为4个系统:车身系统、动力传动系统、安全系统、信息系统。

1.动力传动系统

在动力传动系统内,动力传动系统模块的位置比较集中,可固定在一处,利用网络将发动机舱内设置的模块连接起来。在将汽车的主要因素—跑、停止与拐弯这些功能用网络连接起来时,就需要高速网络。

动力CAN数据总线一般连接3块电脑,它们是发动机、ABS/EDL及自动变速器电脑(动力CAN数据总线实际可以连接安全气囊、四轮驱动与组合仪表等电脑)。总线可以同时传递10组数据,发动机电脑5组、ABS/EDL电脑3组和自动变速器电脑2组。数据总线以500Kbit/s速率传递数据,每一数据组传递大约需要0.25ms,每一电控单元7~20ms发送一次数据。优先权顺序为ABS/EDL电控单元→发动机电控单元→自动变速器电控单元。

在动力传动系统中,数据传递应尽可能快速,以便及时利用数据,所以需要一个高性能的发送器,高速发送器会加快点火系统间的数据传递,这样使接收到的数据立即应用到下一个点火脉冲中去。CAN数据总线连接点通常置于控制单元外部的线束中,在特殊情况下,连接点也可能设在发动机电控单元内部。

2.车身系统

与动力传动系统相比,汽车上的各处都配置有车身系统的部件。因此,线束变长,容易受到干扰的影响。为了防干扰应尽量降低通信速度。在车身系统中,因为人机接口的模块、节点的数量增加,通信速度控制将不是问题,但成本相对增加,对此,人们正在摸索更廉价的解决方案,目前常常采用直连总线及辅助总线。

舒适CAN数据总线连接一般连接七个控制单元,包括中央控制单元、车前车后各一个受控单元及四个车门的控制单元。舒适CAN数据传递有七大功能:中控门锁、电动窗、照明开关、空调、组合仪表、后视境加热及自诊断功能。控制单元的各条传输线以星状形式汇聚一点。这样做的好处是:如果一个控制单元发生故障,其他控制单元仍可发送各自的数据。该系统使经过车门的导线数量减少,线路变得简单。如果线路中某处出现对地短路,对正极短路或线路间短路,CAN系统会立即转为应急模式运行或转为单线模式运行。

数据总线以62.5Kbit/s速率传递数据,每一组数据传递大约需要1ms,每个电控单元20ms发送一次数据。优先权顺序为:中央控制单元→驾驶员侧车门控制单元→前排乘客侧车门控制单元→左后车门控制单元→右后车门控制单元。由于舒适系统中的数据可以用较低的速率传递,所以发送器性能比动力传动系统发送器的性能低。

整个汽车车身系统电路主要有三大块:主控单元电路、受控单元电路、门控单元电路。

主控单元按收开关信号之后,先进行分析处理,然后通过CAN总线把控制指令发送给各受控端,各受控端响应后作出相应的动作。车前、车后控制端只接收主控端的指令,按主控端的要求执行,并把执行的结果反馈给主控端。门控单元不但通过CAN总接收主控端的指令,还接收车门上的开关信号输入。根据指令和开关信号,门控单元会做出相应动作,然后把执行结果发往主控单元。

(1)安全系统

这是指根据多个传感器的信息使安全气囊启动的系统,由于安全系统涉及到人的生命安全,加之在汽车中气囊数目很多,碰撞传感器多等原因,要求安全系统必须具备通信速度快、通信可靠性高等特点。

(2)信息系统

信息系统在车上的应用很广泛,例如车载电话、音响等系统的应用。对信息系统通信总线的要求是:容量大、通信速度非常高。通信媒体一般采用光纤或铜线,因为此两种介质传输的速度非常快,能满足信息系统的高速化需求。

五、CAN总线技术在汽车中应用的关键技术

利用CAN总线构建一个车内网络,需要解决的关键技术问题有:

(1)总线传输信息的速率、容量、优先等级、节点容量等技术问题

(2)高电磁干扰环境下的可靠数据传输

(3)确定最大传输时的延时大小

(4)网络的容错技术

(5)网络的监控和故障诊断功能

(6)实时控制网络的时间特性

(7)安装与维护中的布线

(8)网络节点的增加与软硬件更新(可扩展性)

六、结束语

CAN总线作为一种可靠的汽车计算机网络总线,现已开始在先进的汽车上得到应用,从而使得各汽车计算机控制单元能够通过CAN总线共享所有的信息和资源,以达到简化布线、减少传感器数量、避免控制功能重复、提高系统可靠性和可维护性、降低成本、更好地匹配和协调各个控制系统之目的,随着汽车电子技术的发展,具有高度灵活性、简单的扩展性、优良的抗干扰性和纠错能力的CAN总线通信协议必将在汽车电控系统中得到更广泛的应用。

参考文献:

[1] 王箴.CAN总线在汽车中应用[N].中国汽车报.2004.

[2] 邬宽明.CAN总线原理和应用系统设计.航空航天大学出版社.1996.

[3] 周震.基于CAN总线的车身控制模块.南京航空航天大学.2005.

[4] 李刚炎,于翔鹏.CAN总线技术及其在汽车中的应用.中国科技论文在线.

[5] 杨维俊.汽车车载网络系统.北京:机械工业出版社.2006.

[6] 李东江,张大成.汽车车载网络系统原理与检修.北京:机械工业出版社.2005.
汽车车载 网络技术 论文篇2:《试谈现代汽车车载网络技术》
为了解决汽车自动化程度提高和控制系统稳定性的矛盾,20世纪80年代,业界引入了车载网络,使用车载网络降低线束的使用量,能提高控制系统的稳定性,对于控制整车的成本也具有积极的作用[2]。笔者结合自身的工作实践,对现代汽车车载网络技术进行了分析和探讨,以期推动车载网络技术的发展。

1常见的车载网络技术

车载网路技术的发展和应用大幅的简化了汽车线路,降低了线束的用量,同时车载网络技术也提高了信息传输的速度,增强了汽车控制系统的稳定性和可靠性[3]。不同的汽车制造商发展了很多的车载网络技术,不同类型的车载网络需要通过网关进行信号的解析交换,使不同的网络类型能够相互协调,保证车辆各系统正常运转[4]。

控制器局域网(CAN)是国际上应用最广泛的网络总线之一,其数据信息传输速度最大可达1Mbit/s,采用双绞线作为传输介质,属于中速网络,在现实应用中能向控制器局域网中接入很多的电子器件,大幅降低线束用量,目前控制器局域网主要应用于汽车电子信息中心、故障诊断等,具有较高的抗电磁干扰特性,在汽车整车中多应用于发动机电控单元、ABS电控单元、组合仪表电控单元等[5]。局部连接网络(LIN)信息传输速度较低为20Kbit/s,它属于低速网络,在现实应用中常作为一种辅助总线,辅助CAN总线工作,其访问方式为单主多从,目前主要应用于转向盘、车门、座椅、空调系统、防盗系统等。

局部联结网络的先进之处在于数字信号代替了之前的模拟信号,满足了汽车对低速网络的需求。多媒体定向系统传输具有较高的数据传输速度,在低成本的条件下棋数据传输速度可达24.8Mbit/s,采用塑料光缆作为传输介质,属于高速网络,主要应用于对数据传输速度较高的汽车多媒体系统,例如连接车载导航器、无线设备、车载电话等。

由于使用的是塑料光纤,其信号比较可靠,维护也比较简单。线控技术最初源于航空航天领域,线控技术使用电子器件将控制单元和执行器连接起来,大大减少了机械连接装置和液压连接装置的使用。线控技术属于高速网络,在汽车的安全性系统中有重要应用,线控系统能通过传感器感知车轮的转向角度,通过ECU判断并进行数据处理,提高了车轮转向的安全性。线控制动系统通过导线也能对汽车制动情况进行感知,使汽车制动系统的反应的速度和感知灵敏度得到大幅度提高。D2B总线技术是针对汽车多媒体和通信需求开发的一种车载网络技术,采用光纤为传输介质,传输速度快,属于高速网络,可连接多媒体设备、语音电控单元等。D2B总线技术使用光纤进行数据传输,应用范围广,传输信号稳定性强,不受电磁、广播、辐射等干扰。

2车载网络的应用

车身系统的部件分布在汽车装置的各处,如果使用线束则线束较长,容易受到广播、电磁等其他信号的干扰,为了避免其他信号的干扰,在工程实践应用中通常采用降低通信速度来解决,由于车身系统组成复杂,使用了大量的人机接口的模块,相应的节点数量也比较大,通信速度控制难度不大,但是会提高汽车整车的组装成本,目前车载网络技术在车身系统的应用主要是利用直连总线和辅助总线来完成信号的传递。控制器局域网(CAN)的数据总线上一般连接有中央控制单元、四个车门的控制单元和车前车后各有一个控制单元等七个控制单元,实现对中控门锁、电动车窗、照明、空调系统等部件的控制。

其网络形式为星状形式,单一控制单元的故障不影响整个网络的使用,其他控制单元仍能够收发数据,提高了控制系统的稳定性。动力传动系统作为汽车控制系统的核心,需要对汽车的启动、运行、停止、拐弯等进行监测和控制,这对数据传输速度有较高的要求,需要使用高速网络。现代汽车的动力CAN数据总线一般连接发动机、ABS/EDL和自动变速器三块电脑,CAN数据总线能同时传输10组数据,在动力传动系统中要求数据传递尽可能的快,所以常使用高性能的发送器,以便于点火系统间数据高速度传输。

安全系统是指汽车的安全气囊启动系统,目前已成为小型汽车的标准配置,安全系统要实现对驾乘人员的有效保护,必须要多外界的碰撞等突发情况做出快速的反应,由于汽车的安全气囊设置较多,感知外界碰撞强度的碰撞传感器也较多,所以对通信速度和传输可靠性要求较高。信息系统是近年来在汽车上应用较多的新技术,主要是为了满足驾乘人员的车载电话、音响、倒车雷达、多媒体等功能的使用,由于需要的通信容量大、速度快,所以一般使用光纤,其传输速度能有效满足汽车信息系统的要求。

3车载网络技术的发展趋势

3.1汽车线控技术的发展

汽车线控技术的应用有效解决了传统的机械连接和液压连接反馈时间长,装置结构复杂等缺点,使用线控技术可以有效的减少液压和机械控制装置,提高控制系统的稳定性和灵敏度,有利于为汽车的重新设计和布局优化提供空间。目前线控技术在汽车控制和汽车制动系统中已经得到了广泛使用,未来在汽车的远程控制、防抱死等领域将发挥积极的作用。

3.2汽车光纤技术的发展

汽车光纤技术具有通信容量大、传输速度快、抗干扰能力强等特点,能有效满足动力传输系统对数据传输高速度的要求,能满足信息系统传输容量大的需要,必将在未来的汽车控制系统中得到应用。同时,光纤传输技术允许有较高的数据传输速率和较高的信噪比,在汽车发动机实时控制、车辆状态监测和通断负载的开关控制等方面有重要的应用。

4结语

综上所述,汽车车载网络技术的发展和应用符合汽车自动化、智能化和节能化的发展方向,提高了汽车控制系统的灵敏度和稳定性,为汽车的布局优化和重新设计提高了空间,并且大大降低了整车制造成本,提升了现代汽车的技术水平。

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C. 无线传感器网络面临的挑战有哪些

无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展,孕育出无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN),并以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点带来了信息感知的一场变革,无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点,通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。

信息安全
很显然,现有的传感节点具有很大的安全漏洞,攻击者通过此漏洞,可方便地获取传感节点中的机密信息、修改传感节点中的程序代码,如使得传感节点具有多个身份ID,从而以多个身份在传感器网络中进行通信,另外,攻击还可以通过获取存储在传感节点中的密钥、代码等信息进行,从而伪造或伪装成合法节点加入到传感网络中。一旦控制了传感器网络中的一部分节点后,攻击者就可以发动很多种攻击,如监听传感器网络中传输的信息,向传感器网络中发布假的路由信息或传送假的传感信息、进行拒绝服务攻击等。
对策:由于传感节点容易被物理操纵是传感器网络不可回避的安全问题,必须通过其它的技术方案来提高传感器网络的安全性能。如在通信前进行节点与节点的身份认证;设计新的密钥协商方案,使得即使有一小部分节点被操纵后,攻击者也不能或很难从获取的节点信息推导出其它节点的密钥信息等。另外,还可以通过对传感节点软件的合法性进行认证等措施来提高节点本身的安全性能。
根据无线传播和网络部署特点,攻击者很容易通过节点间的传输而获得敏感或者私有的信息,如:在使用WSN监控室内温度和灯光的场景中,部署在室外的无线接收器可以获取室内传感器发送过来的温度和灯光信息;同样攻击者通过监听室内和室外节点间信息的传输,也可以获知室内信息,从而非法获取出房屋主人的生活习惯等私密信息。[6]
对策:对传输信息加密可以解决窃听问题,但需要一个灵活、强健的密钥交换和管理方案,密钥管理方案必须容易部署而且适合传感节点资源有限的特点,另外,密钥管理方案还必须保证当部分节点被操纵后(这样,攻击者就可以获取存储在这个节点中的生成会话密钥的信息),不会破坏整个网络的安全性。由于传感节点的内存资源有限,使得在传感器网络中实现大多数节点间端到端安全不切实际。然而在传感器网络中可以实现跳-跳之间的信息的加密,这样传感节点只要与邻居节点共享密钥就可以了。在这种情况下,即使攻击者捕获了一个通信节点,也只是影响相邻节点间的安全。但当攻击者通过操纵节点发送虚假路由消息,就会影响整个网络的路由拓扑。解决这种问题的办法是具有鲁棒性的路由协议,另外一种方法是多路径路由,通过多个路径传输部分信息,并在目的地进行重组。
传感器网络是用于收集信息作为主要目的的,攻击者可以通过窃听、加入伪造的非法节点等方式获取这些敏感信息,如果攻击者知道怎样从多路信息中获取有限信息的相关算法,那么攻击者就可以通过大量获取的信息导出有效信息。一般传感器中的私有性问题,并不是通过传感器网络去获取不大可能收集到的信息,而是攻击者通过远程监听WSN,从而获得大量的信息,并根据特定算法分析出其中的私有性问题。因此攻击者并不需要物理接触传感节点,是一种低风险、匿名的获得私有信息方式。远程监听还可以使单个攻击者同时获取多个节点的传输的信息。
对策:保证网络中的传感信息只有可信实体才可以访问是保证私有性问题的最好方法,这可通过数据加密和访问控制来实现;另外一种方法是限制网络所发送信息的粒度,因为信息越详细,越有可能泄露私有性,比如,一个簇节点可以通过对从相邻节点接收到的大量信息进行汇集处理,并只传送处理结果,从而达到数据匿名化。
拒绝服务攻击(DoS)
专门的拓扑维护技术研究还比较少,但相关研究结果表明优化的拓扑维护能有效地节省能量并延长网络生命周期,同时保持网络的基本属性覆盖或连通。本节中,根据拓扑维护决策器所选维护策略

在无线传感器网络的研究中,能效问题一直是热点问题。当前的处理器以及无线传输装置依然存在向微型化发展的空间,但在无线网络中需要数量更多的传感器,种类也要求多样化,将它们进行链接,这样会导致耗电量的加大。如何提高网络性能,延长其使用寿命,将不准确性误差控制在最小将是下一步研究的问题。
采集与管理数据

在今后,无线传感器网络接收的数据量将会越来越大,但是当前的使用模式对于数量庞大的数据的管理和使用能力有限。如何进一步加快其时空数据处理和管理的能力,开发出新的模式将是非常有必要的。
无线通讯的标准问题

标准的不统一会给无线传感器网络的发展带来障碍,在接下来的发展中,要开发出无线通讯标准。

D. 发展智能网联汽车面临哪些挑战

我个人认为发展互联网 汽车 最大的挑战就是安全问题,安全,不光是 汽车 自身的安全性也包括互联网安全问题,这些首要的是 汽车 互联网时代需要面对的一个重要问题。 这绝不是危言耸听,美国五角大楼都能被侵入,何况一个公司的 汽车 网络,就目前而言,假如真的发生了事故,警方很可能完全不会联想到谋杀,即使想到了,也很难以谋杀案件立案侦查,以及通过技术手段进行调查了,个人觉得这还要有很长的路要走,现在提出互联网 汽车 ,也就是一个初级阶段,我认为这种完善不是个体或者某个公司,而是需要行业整体的努力或者政府的参与。

正因如此,美国议员正式提交了议案,以期指导相关部门制定规则来保护消费者隐私。根据美国议员的报告,在所有被调研的16个 汽车 品牌中,只有2个品牌有能力对黑客袭击作出反应。中国 汽车 工业相较于欧美国家来说,尚处于追赶状态,但中国互联网产业在国际上并不落后。相反,中国互联网行业的发展在某些方面甚至领先于国际同行,因此我们有理由在车联网安全方面积极主动争取主导地位。

不过就目前来看,国内不论是立法机关还是 汽车 及互联网企业,似乎还没有人主动站出来真正关注 汽车 互联网安全,甚至有些 汽车 品牌产品已经被爆出严重的互联网安全风险,企业依然对此轻描淡写。这说明我们对车联网安全意识依然十分薄弱。可以确定的一点是,随着车联网技术的蓬勃发展,互联网对 汽车 介入范围和深度也会越来越高。然而不论技术角度,还是意识角度,目前的 汽车 厂商需要提升的地方依然很多。所以,当我们在畅想车联网带来的便利和庞大的市场时,更要时刻注意安全问题,因为 汽车 不同于一般的商品,本身对安全属性的高要求直接关系企业生死存亡,业者需仔细思量。

首先非常感谢在这里能为你解答这个问题,让我带领你们一起走进这个问题,现在让我们一起探讨一下。

前几年车联网吵得比较热,个人理解,车联网和智能网联 汽车 的区别:

车联网的主体是网,智能网联 汽车 的主体是车.

大家都知道 汽车 以后一个重要方向是联网,但是具体怎样联网,做出什么样的 汽车 ,什么样的网,才是真的方向呢?

智能网联 汽车 提出的概念,将目标变得可实现. 汽车 要联网,但是近期重点依然是 汽车 .

要连的这个网,有两个网,一个是 汽车 内部的传感器和智能控制系统构成的网络,一张是所有 汽车 联入的网络.

汽车 接入整个大网络,交换重要的位置信息,速度,线路等就可以了,为了适应 汽车 快速行驶的特征,网络不稳定的特点,和外部交换的数据需要进行筛选限定.

私以为,智能网联 汽车 ,近期发展方向是通过 汽车 内部传感器和控制系统的设计优化,改善 汽车 驾驶的安全性和舒适性,实现 汽车 更加的人性化.

远期 汽车 可以通过将自己的位置信息,速度信息,目标地点信息等联入网络,网络给 汽车 推送实施路线拥堵情况,推荐路线策略,推荐店铺等方面,让整个路网通行效率得到提升.

最终阶段,网络可以根据整个道路网络的状况和用户的目的地情况,自动规划行驶路线,并调动 汽车 自动行驶向目的地,用户只要告诉 汽车 要去干什么, 汽车 和网络配合,将用户最快的安全的送到目的地.

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E. 智能网联汽车汽车网络技术的构成

智能网联汽车网络
智能网联汽车是智能汽车与互联网相结合的高新技术产品,它通过集成多种通信技术将汽车内部各部件、汽车内部与外部之间相连成网络,形成智能网联系统。网络是智能网联汽车传递的桥梁。
一.智能网联汽车网络体系构成
智能网联汽车主要包括三种网络,以车内总线通信为基础的车内网络,也称车载网络;以短距离无线通信为基础的车载自组织网络;以远距离通信为基础的车载移动互联网络。因此,智能网联汽车是融合车载网、车载自组织网和车载移动互联网的一体化网络系统。
1)车载网络 车载网络是基于CAN、LIN、FLexRay、MOST、以太网等总线技术建立的标准化整车网络,实现车内各电器、电子单元间的状态信息和控制信号在车内网上的传输,使车辆具有状态感知、故障诊断和管理控制等功能。
2)车载自组织网络 车载自组织网络是基于短距离无线通信技术自主构建的V2V、V2I、V2P之间的无线通信网络,实现V2V、V2I、V2P之间的信息传播,使车辆具有行驶环境感知、危险辩识、智能控制等功能,并能够实现V2V、V2I之间的协同控制。
目前研究较多的是V2V和V2I信息交换技术,而V2P信息交换技术研究较少。在中国,V2P信息交换很重要,因为路面上有很多行人、自行车等。中国的交通事故高发于车辆右转情况下,驾驶员很难看到右边的行人、自行车等。
3)车载移动互联网 车载移动互联网是基于远距离通信技术构建的车辆与互联网之间连接的网络,实现车辆信息与各种服务信息在车载移动互联网上的传输,使智能网联汽车用户能够开展商务办公、信息娱乐服务等。
二.车载网络类型
美国汽车工程师学会(SAE)提出将车载网络划分为5种类型,分别为A类低速网络、B类中速网络、C类高速网络、D类多媒体网络和E类安全应用网络。不同类型的车载网络需要通过网管进行信号的解析交换,是不同的网络类型能够相互协调,保证车辆各系统正常运转。
1)A类低速网络 A类低速网络传输速率一般小于10kbit/s,有多种通信协议,该类网络的主要协议是LIN(局域互联网络)。LIN是用于连接智能传感器、执行器的低成本串行通信网络。LIN采用SCI、UART等通用硬件接口,配以相应的驱动程序,成本低廉,配置灵活,适应面较广,主要用于电动门窗、电动座椅、车内照明系统和车外照明系统等。
2)B类中速网络 B类中速网络传输速率为10-125kbit/s,对实时性要求不太高,主要面向独立模块之间数据共享的中速网络。目前该网络的主流协议是低速CAN(控制器局域网络),主要用于故障诊断、空调、仪表显示等。
3)C类高速网络 C类高速网络传输速率为125-1000kbit/s,对实时性要求高,主要面向高速、实施闭环控制的多路传输网。这类网络的主流协议是低速CAN、FlexRay等协议,主要用于牵引力控制、发动机控制、ABS、ASR、ESP、悬架控制等。
4)D类多媒体网络 D类多媒体网络传输速率为250kbit/s-100Mbit/s,该网络协议主要有MOST、以太网、蓝牙、ZigBee技术等,主要用于要求传输效率较高的多媒体系统、导航系统等。
5)E类安全网络 E类安全网络传输速率为10Mbit/s,主要面向汽车安全系统的网络。
随着汽车智能化和网络化的发展,网络宽带和传输速率要求越来越高,车载网络类型会不断增加。
智能网联汽车各种网络之间是一种相辅相成的配合关系,整车厂可以从实时性、可靠性、经济性等多方面出发,选择合适的网络配合使用,充分发挥各类网络技术的优势。
三.车载网络特点
智能网络汽车车载网络具有以下特点:
1)复杂化 智能网联汽车电控系统的网络体系结构复杂,它包含多达数百个ECU通信节点,ECU被划分到十几个不同的网络子系统之中,由ECU产生的需要进行通信的信号个数多达数千个。
2)异构化 为满足各个功能子系统在网络带宽、实时性、可靠性和安全性的不同需求,CAN、LIN、FlexRay、MOST、以太网、自组织网络、移动互联网等多种网络技术都在智能网联汽车上得到应用,因此,不同网络子系统中所采用的网络技术之间存在很大程度的异构性。这种异构性不仅体现在网络类型的不同方面,而且同种类型的网络在带宽和传输速率方面也存在异构性,如高速CAN和低速CAN。网关用来实现不同网络子系统之间的互联和异构网络的集成,所以在网关内需要对协议进行转换。
3)网关互联的层次化架构 智能网联汽车电控系统和先进驾驶辅助系统的网络体系结构具有层次化特点,它同时包括同一网络子系统内不同ECU之间的通信和两个或多个子系统所包含的ECU之间的跨网关通信等多种情况。如防碰撞系统功能的实现依赖于安全子系统、底盘控制子系统、车身子系统以及V2V、V2I、V2P之间的交互和协同控制。
4)通信节点组成和拓扑结构是变化的 智能网联汽车需要实现V2V、V2I、V2P之间的通信,所以它的网络体系结构中包含的通信节点和体系结构的拓扑结构是变化的。

F. 目前车载以太网有哪些技术

1.针对汽车环境开发的数据传输技术
2.以太网供电技术
3.以太网音频视频桥接技术
4.时间触发以太网

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