LTE-V2X的(de)分(fēσ★÷✘n)類
同時(shí)C-V2X根據接口的(de)不(b•≈§ù)同又(yòu)可(kě)分(fēn)為(wèi)V2X-Dir×™→ect和(hé)V2X-Cellular兩種通(tōng)信方式。V2X-Dire∑±≠ct通(tōng)過PC5接口,采用(yòng)車(chē)聯網專用(yò≤" •ng)頻(pín)段,實現(xiàn)車(chē噀)車(chē)、車(chē)路(lù)、車(chē)人(rén)之間(jiān)直接通©₹(tōng)信,時(shí)延較低(dī),支持的(de)移動速度較 λ×≥高(gāo),但(dàn)需要(yào)有(yǒu)良®γ₩÷好(hǎo)的(de)資源配置及擁塞控制(zhì)算(suàn)法。V2X-Cellular♦×則通(tōng)過蜂窩網絡U u接口轉發,采→€Ω用(yòng)蜂窩網頻(pín)段(如(rú)1.8GHz)。↓∏↕具體(tǐ)的(de)PC5口和(hé)U u口對£π↔(duì)比如(rú)表所示。
基于Uu通(tōng)信和(hé)基于PC5通(tōng)信®π•ε比對(duì)
邊緣雲車(chē)聯網業(yè)務中有(yǒu)關駕駛安全類業(y₩$è)務的(de)主要(yào)特征是(shì)低(dī)時(shí)延、高(gāo)可(£ε↕kě)靠。在時(shí)延需求上(shàng),輔助駕↔δ≤駛要(yào)求20~100ms,而自(zì)∑ δ動駕駛要(yào)求時(shí)延可(kě)低(dī)至3m$$'s。邊緣雲是(shì)在現(xiàn)有(yǒ✘ u)移動網絡中實現(xiàn)低(dī)時(shí)延業₹↔(yè)務的(de)使能(néng)技(jì)術(shù)之一(yī)。移動多(duō)接入邊緣計(jì)算(suàn)(Multi-access©σ✔₽ Edge Computing,MEC)是(shì)在靠近(jìn)人(rén)、物(w↕∞ù)或數(shù)據源頭的(de)網絡邊緣側,融合網絡、計(jì)算 &(suàn)、存儲、應用(yòng)核心能(néng)力的(de)開(kāi ←≈)放(fàng)平台,就(jiù)近(jìn)提供邊緣智能(néng)服務,滿足行(xíng)業 ∑(yè)數(shù)字化(huà)在敏捷連接、實時(shí)業(yè)務、÷∏數(shù)據優化(huà)、應用(yòng)智能(néng)、<&ε☆安全與隐私保護等方面的(de)關鍵需求。一(yδ€¥ī)般情況下(xià)針對(duì)車(chē)聯網場(chǎng)景,↑δMEC系統有(yǒu)兩種構建方式,一(yī)種是(shì)在基站(zhàn)側利用(y≥✔✘★òng)若幹台通(tōng)用(yòng)服務器(qì)構建的(de)邊緣雲系統§'≈↑,完成流量本地(dì)卸載,及植入車(chē)聯網相(xiàng)關應用(yòng)。另一(y ¥ī)種是(shì)在基站(zhàn)內(n↑ èi)部提供一(yī)定的(de)計(jì)算(suàn)能(nén$★★φg)力。邊緣雲提供本地(dì)化(huà)的(de)雲"$€服務,并可(kě)連接公有(yǒu)雲或者其他(tā)網絡內(nè>∏↔i)部的(de)私有(yǒu)雲實現(xiàn)混合雲服務。邊緣雲計(jì)算(suàn)通(tōng)過将本♠ 地(dì)雲平台下(xià)沉在基站(zhàn)側,可(kě)為(wèi<® )移動終端提供低(dī)時(shí)延業(yè)™∏$務。通(tōng)過LTE蜂窩網絡和(hé)MEC車(chē)聯網平台的(de)本♥&φ地(dì)計(jì)算(suàn),在緊急情況是(shì)下(xià)< 發警告等服務駕駛信息給車(chē)載OBU,相(xiàng₽÷)比現(xiàn)有(yǒu)網絡時(shí)延,車(chē)到(dào)車(chē)時(shí₹∞×¥)延可(kě)降低(dī)至20ms以內(nèi),大(dà)幅度減少&β¥(shǎo)車(chē)主反應時(shí)間(jiān)。此λΩ外(wài),通(tōng)過MEC車(chē Ω÷$)聯平台還(hái)可(kě)實現(xiàn)路(lù)徑優化(huà)分(fēn)↔✘↔析,行(xíng)車(chē)與停車(chē)引導,安全輔助信息推送和(hé)'♦←™區(qū)域交通(tōng)服務指引等。
基于MEC平台實現(xiàn)車(chē)聯網應用(yòng)
&nbsλσ↔p;網絡能(néng)力開(kāi)放(fàng)運營商作(zuò)為(wèi)傳統的(de)通(tōng)信服務提供者,正在努力嘗試在∞新的(de)産業(yè)合作(zuò)中進行(xíng)角色轉換,以增加新的(÷¶de)利潤營收點,網絡能(néng)力開(k₹∞&āi)放(fàng)便是(shì)其中的(de)重要(yào)方式之一(yī)。5G網絡能(né¶αng)力開(kāi)放(fàng)将具有(yǒu)更加豐富的(de)內(nèiα←÷<)涵,除了(le)4G網絡定義的(de)網絡內×(nèi)部信息、QOS控制(zhì)、網絡監控能(néng)力、網絡基礎服€™≥務能(néng)力等方面能(néng)力的(de)對(duì)外(wài)開™ ¥(kāi)放(fàng)外(wài),網£¶δ絡虛拟化(huà)、SDN技(jì)術(shù)、以及大(dà)數(shù)據分(fēn)析能(n ∑<éng)力的(de)引入,也(yě)為(wèi)5G網絡提供了(le)更為(wèi)豐富©¶✔的(de)可(kě)以開(kāi)放(fàng)的(de)網絡能(nénβ≤g)力,比如(rú):網絡切片的(de)編排管理 ΩΩ(lǐ)能(néng)力等。網絡能(néng)力的(de)開(kāi)放(fàng)應結合具體(tǐ)業(yè)φ♠務場(chǎng)景,并綜合考慮第三方應用(yòng)平台在♦π↔系統架構及業(yè)務邏輯方面的(de)差異性,從(cóng)而Ω≠₽實現(xiàn)簡單友(yǒu)好(hǎo)的(de)開(kāi)放(fàng)。此外(wà→↑i),網絡能(néng)力開(kāi)放(fà♥↓ng)必須具有(yǒu)足夠的(de)靈活性₩↕ ,随著(zhe)網絡功能(néng)的(de)進一(yī)步豐富,網絡能(n≈éng)力可(kě)向第三方應用(yòng)實現(xiàn)持續開(kāi)放(fàng),而不(₹₹bù)必對(duì)第三方平台及網絡系統自(zì)身(shēn)進行(xín&♦≠₽g)複雜(zá)的(de)改動。網絡能(néng)力開(kāi)放(fàng)主要(yào)包括:€ ©(1)網絡及用(yòng)戶信息開(kāi)放(fàng);(2)無線業(yè)務及 ↑≈網絡資源開(kāi)放(fàng);(3)網絡計(jì)ΩΩ算(suàn)資源開(kāi)放(fàng)。運營商在新的(de)産業(yè)模式下(xià),實現(x"'☆iàn)網絡能(néng)力開(kāi)放(fàng) >≤<勢在必行(xíng),包含業(yè)務域,平台域和(hé)網絡域。
網絡能(néng)力開(kāi)放(fàng)的(de)三域架構願景圖
網絡域包含了(le)運營商的(de)φ' BSS/OSS、MANO、網絡切片和(hé)¶∏網元實體(tǐ)、MEC、大(dà)數(shù)據分(fēn)析平台等網絡要(yào)素實體( '¥tǐ)。其中,BSS/OSS和(hé)MANO能(néεσng)力的(de)結合實現(xiàn)對(duì)網絡切片的(de)統一(yΩ¥σ≥ī)編排管理(lǐ),以及對(duì)平台域的(de)能(néng)力開(kāi)放&"δ(fàng)。網絡切片可(kě)支撐不(bù)同車(chē)聯網業(yè)務∏&↔需求,在不(bù)同應用(yòng)場(chǎng)λα β景下(xià)實現(xiàn)不(bù)同的(de)網絡配置。網元實體(tǐ)實現(xiàn)具體(tǐ)的(de↓¶≤≤)網絡控制(zhì)能(néng)力、監控能(néng)力、網絡信息以及網絡基本服務能(nénδg)力的(de)開(kāi)放(fàng)。大(dà)數(shù)據分(fēn)析平台實現(xiàn)對(duì)網絡基礎數(shù)據的(≠ ↕$de)大(dà)數(shù)據分(fēn)析,并将分(fēn)析結果上(shàn≥•g)報(bào)給平台域進行(xíng)對(d↑≠¥'uì)外(wài)開(kāi)放(fàng)。其中,平台域是(shì)實現(xiàn)網絡能(n鮣♥¶ng)力開(kāi)放(fàng)的(de)大(✔←♣≈dà)腦(nǎo)和(hé)核心,是(shì)÷→↑連接網絡內(nèi)部能(néng)力和(hé)外(wài)部業(yè)務需•♣求的(de)紐帶,也(yě)是(shì)真正實現(xiàn<©•)網絡智能(néng)化(huà)的(de)關鍵。車(chē)聯網系統♣&中,平台域不(bù)僅具有(yǒu)網絡管理(lǐ)能(néng)力,向下(xi±<à)實現(xiàn)連接管理(lǐ)、終端管理↑↑(lǐ),向上(shàng)實現(xiàn)業(yè)務管理(lǐ)。允許第三方應用(yòng)接¥ π入,實現(xiàn)車(chē)聯網業(yè)務虛拟運營管理(lǐ),因此需要(y↔₩ε↓ào)具備第三方業(yè)務的(de)簽約管理(lǐ)✔§,對(duì)業(yè)務域的(de)API開(kāi)放(fàng)和(hé)計(jì)費★≤©(fèi)功能(néng),以及對(duì)網絡域的(de)能(néng)力編排和(h><✔é)能(néng)力調度功能(néng)。業(yè)務域包含了(le)車(chē)聯網所有(yǒu)可(kě)以和(hé)網絡有©(yǒu)交互能(néng)力的(de)個(gè)&↑←φ人(rén)和(hé)企業(yè),可(kě)以是(shì)第三方業(yè)務提供δ±商、虛拟運營商、終端用(yòng)戶,或是(shì)運營商的(de)自(zì)營業(y×β♦πè)務等。業(yè)務域既可(kě)以向' ε平台域輸入網絡能(néng)力的(de)需求信息,并接受平台域提供的(d ♣e)網絡能(néng)力,也(yě)可(kě)以向平λ♠←台域提供網絡域需求的(de)能(néng)力信息,實現(xiàn)反♦ 向的(de)能(néng)力開(kāi)放(fàng)。車(chē)聯網信息安全作(zuò)為(wèi)低(dī)時(shí)延、高(δσΩgāo)可(kě)靠通(tōng)信的(∏$✔™de)重要(yào)應用(yòng),車(chē)聯網的(de)信息安全問(wèn)題<'₩同樣受到(dào)重視(shì)。随著(zhe)車(chē)聯網應±↓≥用(yòng)範圍不(bù)斷擴大(dà),那(nà)麽安全攻擊也(♥€σyě)就(jiù)相(xiàng)應增多(duō)。在車(chē)聯♥÷網“端—管—雲”的(de)基本網絡架構下≠≠φ(xià),每一(yī)個(gè)環節都(dōu)是(shì)信息安全的(de)防護重點β≈。車(chē)聯網産業(yè)鏈較長(cháng)β★,涉及到(dào)終端設備、通(tōng)•'信設備、以及雲端管理(lǐ)和(hé)服務平台,涉及的(de)π¥廠(chǎng)商有(yǒu)元器(qì)件(jiàn)供應商、設備生(shēng)産商≥δσε、整車(chē)廠(chǎng)商、軟硬件(jiàn)技(jì)術(∞↓shù)提供商、通(tōng)信服務商、信息服務提供商等,包括控制(zhì)✔∞>安全、數(shù)據安全、功能(néng)安全等各£γ個(gè)方面。車(chē)聯網安全防護環節衆多(duō)、網絡安全問σ∑≤(wèn)題複雜(zá),其中容易受到(dào)攻擊的(dγ•e)部分(fēn)主要(yào)包括:端:信息娛樂(yuè)系統、T-box、CAN網絡、鑰匙;手機(jī)、手表上(shàng)的↓δ←(de)App;與CAN網絡連接的(de)OBD設備等;管:包括從(cóng)車(chē)機(jī) ≠↑、T-box到(dào)後台的(de)通(tōng)訊,App"•到(dào)後台的(de)通(tōng)訊等;>®§α其中V2X是(shì)車(chē)聯網通(∑tōng)信的(de)關鍵技(jì)術(shù),對(duì)于不(bù)可(kě÷)信節點的(de)檢測、隔離(lí)以及處罰都(dōu)缺£λ乏相(xiàng)應的(de)機(jī)制(zhì);雲:TSP後台所在的(de)雲端服務器(qì)等;π↕在解決車(chē)聯網網絡安全策略上(shà ™ng),針對(duì)不(bù)同的(de)部分(fēn)采取不(bù← β≤)同的(de)安全防護措施。比如(rú)說(shuō)車(chē)載智能(nénα'g)終端,除了(le)硬件(jiàn)采取加密措施,例如(rú)芯片防護、硬件(j←÷iàn)加密外(wài),開(kāi)啓車(chē ✘)聯網終端安全監測分(fēn)析,加強對(duì)終端應用(yòng)程序的(d✘ ∏e)應用(yòng)加密、安全啓動等。通(tōng)信安全:加強訪問(wèn)控制(zhì),實施分(fēn)域管理(lǐ),對$ ♠&(duì)網絡進行(xíng)分(fēn)域管理(lǐ),将控制(zhì)域與信息服務域進行≥≤♥(xíng)隔離(lí),對(duì)數↔♣'(shù)據進行(xíng)分(fēn)域管理(lǐ),降低(dī)攻擊風"≈(fēng)險;加強網絡切面的(de)功能(néng),網絡側進行(xín→¥Ω g)異常流量檢測,提升車(chē)聯網網絡安全防護能(néng)力;加強→≠$身(shēn)份認證及秘鑰管理(lǐ),進行(xíng)基于證書(shū)的(↓₹de)私有(yǒu)通(tōng)信加密。雲服務平台:采用(yòng)現(xiàn)"σ→'有(yǒu)網絡技(jì)術(shù)進行(xíng)安全加固,部署防火(huǒ)牆、入侵檢測系 統等安全設備;建立車(chē)聯網用(yòng)戶憑≥σ←♦證管理(lǐ)系統,對(duì)車(chē)輛(liàng)、移動終端 ↕Ω、應用(yòng)程序等進行(xíng)身(¥ ☆<shēn)份驗證、加強密鑰管理(lǐ);對(duì)不(bù)同業(yè)務進↕<∏行(xíng)物(wù)理(lǐ)隔離(lí),依照(zhàσ o)業(yè)務的(de)安全級别采用(yòng)不≤λ₽"(bù)同級别的(de)安全防護措施;對(duì)數(shù)據進行(xínππλ✔g)加密處理(lǐ),同時(shí)建立數(shù)據共享₩₹、集中管理(lǐ)的(de)核心憑條,對(duì ↓)威脅情報(bào)及不(bù)安全因素進行(xíng₹§☆)系統共享。
車(chē)聯網信息安全防護措施
高(gāo)精度定位位置信息為(wèi)實現(xiàn)車(chē)聯網業(yè)務的(de)提供重要(yà→α♣o)參考,位置信息越準确,車(chē)聯網業(yè)務可(kě±♣)靠性越高(gāo)。因此,高(gāo)精度定位研究是(shì)實現(xiàn)車(chē)聯網ε 業(yè)務的(de)關鍵技(jì)術(shù)之一(yī)。在室外(wài)場(chǎng)景下(xià),常用(yòng₩↕÷)的(de)定位技(jì)術(shù)包括λ§"∞GPS、北(běi)鬥、輔助GPS(Assisted GPS↑×,A-GPS)以及基于無線通(tōng)信蜂窩網絡的(de)定位,如(rú)小(x≈γσiǎo)區(qū)ID技(jì)術(shù)(Cel∞αl-ID),增強型小(xiǎo)區(qū)ID技(jì)術(shù)(Enhan'§∑ce Cell ID,ECID)。其中北(běi)鬥導航定位系統是(shì)我國(guóφ♠•¶)擁有(yǒu)獨立知(zhī)識産權的(de)衛星定位系統,目标是(s§'hì)形成完善的(de)國(guó)家(jiā)衛星導航應用(yòng)産業(yè)支↓β$撐、推廣和(hé)保障體(tǐ)系,推動衛星導航在國(guó)民(mín)經濟屶₩社會(huì)各行(xíng)業(yè)的(dε₩e)廣泛應用(yòng)。而定位技(jì)術(shù)在室內(nèi)場(chǎng)景下(xià)的(de)更為(¶&wèi)複雜(zá),為(wèi)滿足室內(nèi)定位性能(néng)要(™∏>yào)求,近(jìn)年(nián)來(lái)國(guó)&₩內(nèi)外(wài)學者及科(kē)研機(jī)構研究利用(yòng)WLAN→→、射頻(pín)識(Radio Frequency IdentificatiΩ ¥∑on,RFID)、超寬帶(Ultra Wide Band,UWB)、藍(láγ λn)牙等無線網絡來(lái)實現(xiàn)★∞室內(nèi)移動終端的(de)定位技(jì)術(shù),其定位精度可(→≤kě)達米級,而采用(yòng)UWB技(jì)術(≠ ±shù)甚至可(kě)達厘米級精度。
無線定位系統示意圖
無線定位系統主要(yào)由兩部¶Ω☆分(fēn)組成,包括信息提取和(hé)位置計(jì)算(suàn)。各部分(fēn)£÷"功能(néng)如(rú)下(xià):信息提取:可(kě)用(yòng)于定位★↔的(de)對(duì)象包括無線信号(例如(rú)GPS、北(běi)鬥、WiFi、蜂∑¶窩網等)、傳感器(qì)(例如(rú)加速器(qì)、陀螺儀∞ ♣等)以及地(dì)圖信息等,而不(bù)同的(de)對(duì)象提取出的∏ (de)定位信息參數(shù)也(yě)各不(bù)相(xiàng)同。 δ對(duì)于無線信号,收發機(jī)之間(jiān)距離(lí)信息需要(←®πyào)通(tōng)過估計(jì)兩者無線信道(dào)鏈路(lù)的(d•↕e)參數(shù)信息來(lái)獲取,該參₽>✘♥數(shù)包括接收信号強度(Received Signal S"¶ trength,RSS)、到(dào)達時(shí)間(jiān)(Time of Arriv•×al,TOA)、到(dào)達時(shí)間(jiān)π&差(Time Difference of Arrival,TDOA)、到(dào)達角(Ang←₽le of Arrival,AOA)等。實際接收的(de)無線信号受☆£↓非視(shì)距傳輸及多(duō)徑效應、陰影(yǐγng)效應的(de)影(yǐng)響,因而即使精确估計(jì)σ₽信道(dào)參數(shù)信息,也(yě)難以獲取準确的(de)收發機(jī)之間(δ★jiān)的(de)直線距離(lí)。傳感器(qì)獲得(de)的(d&↕e)是(shì)定位目标的(de)運動方向、步長(cháng)等信息'。地(dì)圖信息通(tōng)常通(tōng)過繪制(zλ€λhì)高(gāo)精地(dì)圖,獲得(de)向量化(huà)參數(§©₽shù),用(yòng)來(lái)對(duì)定位目标進行(xíng)約束或優化(huà↓ ★)。上(shàng)述參數(shù)是(shì)進行(xíng)下(xià)一(yī)步位置估計(≥δ'jì)的(de)前提。位置計(jì)算(suàn):定位算(suàn)法是(shì)整個(gè)定位系統性能 "™>(néng)的(de)關鍵性影(yǐng)響因素,一(yī)方面要(yào)求定位 ♥↑算(suàn)法有(yǒu)較好(hǎo)的(de)精準度;另一(yī)方面∑÷又(yòu)要(yào)求定位系統有(yǒu)較低(dī)的(de)↕↑≥複雜(zá)度和(hé)時(shí)延。精準度與複雜(zá)度之間(j♣iān)的(de)平衡,是(shì)定位系統開(kāi)發考慮的(de)重 Ω≥要(yào)因素。根據提取參數(shù)的( ₩♠≠de)不(bù)同,采用(yòng)的(de)定位算(suànε∏♦↔)法也(yě)各不(bù)相(xiàng)同。例如(rú≥™★→)根據無線信号提取的(de)參數(shù),可(kα£ě)以采用(yòng)非線性方程組算(suàn)法、最優化(huà)算(₽♣→suàn)法或圖樣匹配算(suàn)法,而采用(λ✘yòng)傳感器(qì)信息和(hé)地(dì)圖信息則可(kě)采→ ∑∞用(yòng)位置跟蹤算(suàn)法,包括粒子(zǐ)§"濾波、路(lù)徑約束等。另外(wài),在₽ε↔高(gāo)精度定位系統中,通(tōng)常采用(yòng)多(duō)源信息融合的β∏∑(de)混合定位算(suàn)法。語音(yīn)識别技(jì)術(shù)無論多(duō)好(hǎo)的(de)觸摸體(tǐ)驗,對(duì)駕車¥>®(chē)者來(lái)說(shuō),行(xíng)車(chē)過程中觸摸操÷π©作(zuò)終端系統都(dōu)是(shì)♥$不(bù)安全的(de),因此語音(yīn)識₹↕∞ 别技(jì)術(shù)顯得(de)尤為(wèi)重要(yào),它将是(sh€σì)車(chē)聯網發展的(de)助推器(qì)。成熟的(de)語音(yīn)技(jì)術(sh®→αù)能(néng)夠讓司機(jī)通(tōng)過 <α≠嘴巴來(lái)對(duì)車(chē)聯網發号施令索取服務,♠→能(néng)夠用(yòng)耳朵來(lái)接收車(chē)聯網提供的(de)'≥ 服務,這(zhè)是(shì)最适合車(chē)這(γ ♣zhè)個(gè)快(kuài)速移動空(kōng)間(jiān)ש§π的(de)應用(yòng)體(tǐ)驗的(de)。成熟的(de)語音(yīn)識别技(jì)術$σα≥(shù)依賴于強大(dà)的(de)語料庫及運算&↑π↔(suàn)能(néng)力,因此車(chē)載語音(yīn)技(j↑✘ì)術(shù)的(de)發展本身(shēn)就(jiù)得(de)依賴于網絡,因為(wèi)車(≤♣chē)載終端的(de)存儲能(néng)力和(hé)運算(suàn)能(nén≈±g)力都(dōu)無法解決好(hǎo)非固定命令的(de)語音☆α(yīn)識别技(jì)術(shù),而必須要(yào)采用(yòγ↑ng)基于服務端技(jì)術(shù)的(de)“雲識别”技(jì)術(shù)。當然,技(jì)術(shù)是(shì)不(bù)斷發展變化(huà)的(de),在車(chēσ₽)聯網的(de)發展中,肯定會(huì)碰到(dào)現(xiàn)在還(hái✔•δ)沒有(yǒu)想到(dào)的(de)問(wèn)題,也(yě)會(huì)有(yǒu)新的(✔©©de)技(jì)術(shù)與解決方案出現(xiàn),未來(l' ái)車(chē)聯網将會(huì)如(rú)何♠ ,我們拭目以待。
轉自(zì)智能(néng)汽車(chē)電(<∏δdiàn)子(zǐ)與軟件(jiàn)