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车联网标准及测试评价体系研究

来源:本站   发布时间: 2023-01-03 20:17:00

中国汽车技术研究中心有限公司

秦孔建方熙宇姜国凯

一、 引言

车联网可实现车车、车人、车路、车网络/云平台等通信连接和高效准确的信息交互,满足目前智能交通系统在汽车行驶安全、效率提升和信息服务等方面的需求,为汽车向自动驾驶与无人驾驶系统的平滑演进提供技术支撑。

车联网测试评价体系可分为车联网功性能测试评价体系和车联网信息安全测试评价体系,前者基于虚拟仿真、软硬件结合仿真、封闭场地测试和开放道路测试等多种测试方法,旨在科学评估不同环境场景下的车联网通信的性能合规和功能可靠性;后者主要通过审核评估加测试验证的方法,检测车联网的信息安全是否合规。

二、 测评现状

车联网涉及汽车、电子、信息通信、道路交通运输等多行业深度融合,测试评价层面正在加强跨部门、跨领域测试评价机构协同配合,建立健全智能汽车测试评价体系架构及测试基础数据库,满足我国复杂道路环境和驾驶行为的测试需要。

目前,车联网领域测评涵盖虚拟仿真、软硬件结合仿真、封闭场地测试和开放道路测试等测评方法,涵盖整车级、系统级、零部件级测试评价系统。现阶段,各大国家级检测机构也纷纷建立车联网的测试能力,但是相关的测试评价标准还在制定过程中,且国家暂无准入要求,以研发性测试评价需求为主。2025CNCAP已经将V2X作为新技术引入,行业组织开展三跨、四跨、新四跨等行业活动,各地方组织先导区、示范区示范演示活动及各种智能网联比赛,共同推动车联网的落地应用。

三、 标准体系现状

车联网产业是汽车、电子、信息通信、道路交通运输等行业深度融合的新型产业,是全球创新热点和未来发展制高点。国家相继发布了《国家车联网产业标准体系建设指南》系列文件,充分发挥标准在车联网产业生态环境构建中的顶层设计和基础引领作用,涵盖智能网联汽车标准体系、信息通信标准体系、电子产品与服务标准体系等若干部分。

中国汽车技术研究中心有限公司作为中国汽车行业专业从事标准化研究和应用的科研院所,国家标准委、工信部授权的汽车标准化归口管理机构,协助制定了智能网联汽车标准体系,并设定两个阶段目标,智能网联和标准体系如图1所示:

1)第一阶段目标,2020年,初步建立能够支撑驾驶辅助及低级别自动驾驶的智能网联汽车标准体系;

2)第二阶段目标,2025年,系统形成能够支撑高级别自动驾驶的智能网联汽车标准体系。现已完成第一阶段目标。


图1  SEQ \* ARABIC 1智能网联和标准体系

(一)车联网功性能标准情况

2017 年,工业和信息化部、国家标准化管理委员会联合发布《国家车联网产业标准体系建设指南(智能网联汽车)》,对我国智能网联汽车标准体系做出了系统的规划和部署。

近年来,全国汽标委智能网联汽车分标委(SAC/TC114/SC34)在工信部、国标委等政府主管部门的领导下,持续贯彻落实《国家标准化发展纲要》《国家车联网产业标准体系建设指南(智能网联汽车)》及各年度《全国标准化工作要点》《汽车标准化工作要点》等文件,适配发展需求,聚焦重点领域,强化基础支撑,注重协同创新,依托先进驾驶辅助系统、自动驾驶、信息安全、网联功能与应用、资源管理与信息服务等专项标准研究工作组,组织国内外骨干单位开展国内、国际标准制修订与协调,共同推进智能网联汽车标准研究,健全完善智能网联汽车标准体系,开创了智能网联汽车标准化工作的新局面。部分涉及车联网相关的车联网功性能标准清单如表1所示。

序号

对象

标准名称

类别

是否强制

标准状态

预计发布时间

1

道路车辆 网联车辆方法论 1 部分:通用信息

国标GB/T

已报批

2023

2

道路车辆 网联车辆方法论 2 部分:设计导则

国标GB/T

已报批

2023

2

整车

C-V2X EMC

国际标准ISO/TR

立项

2025

3

部件

车载卫星定位系统技术规范

技术规范

公开征求意见

2022

4

部件

车载定位系统技术要求及试验方法 1部分:卫星定位

国标GB/T

预研

2023

5

整车

基于LTE-V2X直连通信的车载信息交互系统技术要求

国标GB/T

预研

2023

6

整车

基于网联技术的汽车安全预警类应用场景技术要求及试验方法

国标GB/T

预研

2023

7

整车

道路车辆汽车天线性能要求和试验方法

国标GB/T

预研

2024

8

整车

智能网联汽车 车用数字钥匙系统技术要求

待定

预研

2024

9

整车

重型车远程排放监控技术规范

行标HJ

221月发布

已经发布

10

整车

道路车辆 免提通话和语音交互性能要求及试验方法

国标GB/T

已立项

2023

11

部件

车载无线通信终端

国标GB/T

已立项

2023

 SEQ \* ARABIC 1车联网功性能标准清单

(二)车联网信息安全标准情况

在智能网联汽车标准体系总体框架下,汽标委成立了汽车信息安全工作组,工作组从基础和通用、 共性技术关键系统与部件等 5个不同层级展开标准子体系的研究工作,并形成了30余标准项目规划。截止前已分3批次开展了10项标准制定及5项标准化需求研究。

1.信息安全基础和通用类标准

信息安全基础和通用标准类标准是所有汽车信息安全标准的基础。目前,我国已编制并发布了GB/T 40861-2021《汽车信息安全通用技术要求》国家标准,并且开展了《道路车辆 信息安全工程》《汽车数字证书应用规范》《汽车密码应用技术要求》等标准的编制工作,预计到2023年底,我国将建成汽车信息安全基础和通用类标准体系。

2.信息安全共性技术类标准

汽车信息安全共性技术标准包括整车信息安全测试评价标准、共性安全防护技术标准和风险评估标准:其中《汽车整车信息安全技术要求》已作为强制性国家标准立项,预计2023年正式发布实施;其它共性技术类的标准受限于当前汽车信息安全防护技术发展的局限,大多以标准研究项目的形式开展标准编制预研,目前已完成了5项共性技术类标准的预研工作。

3.关键系统与部件类标准

零部件是汽车信息安全防护要求落地的关键载体,是信息安全标准工作组前期工作的重点,目前信息安全工作组已开展了GB/T 40856-2021《车载信息交互系统信息安全技术要求及试验方法》等六项关键系统与部件类标准的编制工作,其中3项标准已正式发布。

4.信息安全功能应用与管理类标准

信息安全功能应用与管理类标准主要是针对基于车联网关键业务功能的信息安全防护提出的技术要求和测试方法,目前信息安全标准工作组已开展了3项功能应用与管理类标准的编制工作,其中:《汽车软件升级通用技术要求》已作为国家强制性标准立项并进行了公开征求意见;GB/T 40855-2021《电动汽车远程服务与管理系统信息安全技术要求及试验方法》已正式发布实施;《汽车信息安全应急响应管理指南》也已完成立项和标准草案编制工作。

5.车联网信息安全相关标准

汽车信息安全相关标准主要包括与汽车通信的车联网平台和通信信道的信息安全要求标准,和车联网领域其他标准编制工作组沟通协调后,目前该层级的标准并不单独立项,而是在相应的功能标准中加入信息安全的要求,例如针对LTV-V2X的信息安全要求纳入《基于LET-V2X直连通信的车载信息交互系统技术要求》中进行编制。

四、 测评体系及测试方法

(一)车联网功性能测评体系及测试方法

通过网联化技术可实现“人-----图”的互联,V2X应用预计2025年全球渗透率将超过50%。网联汽车更像是“四个轮子的超级手机”,而汽车无线性能的要求比手机更加严苛,通信技术面临新的挑战。

中国汽车技术研究中心有限公司致力于为汽车行业提供立体化的研发与认证服务,推动车联网技术的规范化落地,建立了一套多层级、多维度、全方位的客观测评体系,推动了2025CNCAP 主动安全路线图(表2)的编制,车联网客观测试评价体系如图2所示,包括六大板块:

1)以通信性能指标为基础,建立零部件射频测试、车规测试、数据一致性测试和协议一致性测试能力;

2)以导航定位为技术保障,开展静态定位、动态定位等测试;

3)以功能应用为落地点,开展覆盖乘用车、商用车的安全、效率等功能的应用场景测试;

4)以安全为基础,建立紧急呼叫、智能钥匙等覆盖零部件和整车的全方位测试能力;

5)以交互为核心,搭建人体声学模型为基础的多方言、多场景的语音交互及语音品质测试系统;

6)以座舱娱乐为导向,开展覆盖车机互连、蓝牙、WIFI等多方位的测试。

 SEQ \* ARABIC 2 2025CNCAP 主动安全路线图

图2  SEQ \* ARABIC 2车联网客观测试评价体系

(二)车联网信息安全测评体系及测试方法

汽车信息安全检测不同于汽车传统检测项目,需要审核、评估和测试相结合综合验证汽车信息安全的属性。车联网信息安全测评体系(图3)包括三个环节,首先依照汽车信息安全建设的体系、开发流程和技术措施的架构关系,开展针对企业的信息安全管理体系的审核,审核内容包含了企业信息安全管理体系的建设情况和运行情况;其次针对具体的车型,开展信息安全开发流程的评估,评估包含覆盖车型开发全生命周期的开发过程文档的评估和验证;最后针对车型的信息安全能力,开展车型信息安全的检测。

图3  SEQ \* ARABIC 3车联网信息安全测评体系

1.信息安全体系审核

体系审核以有资质的审核员至企业开展体系建设的文审和验证为主,其中技术内容要依据相关的标准和技术规范进行。在产看企业的体系文档中重点评估体系建设的正确性。除了查看体系文档之外,还要进行体系运行情况的核查,主要审查体系运行的有效性,核查内容包含了体系设置的各项活动的内容。当体系建设的正确性和体系运行的有效性出现与标准或技术文档偏差时,应该视偏差对整体信息安全管理体系的影响开局不符合项。其中不符合又分为单一审查项目不符合和全局不符合。其中单一审查项不符合可依据低风险、中风险和高风险以及各个风险匹配的技术项目确定单一审查项目的符合程度。单一审查项不符合程度分为一般不符合和严重不符合。全局不符合分为一般不符合和严重不符合,其中一般不符合依据单一不符合的整改要求进行整改,整改完成后通过检测;严重不符合出现时企业应依据严重情况重新建设体系,完成后重新申请检测认证。

2.信息安全开发流程评估

在开发流程评估中重点查看车型开发流程所涉及的活动的正确性和有效性。其中正确性主要查看车型开发活动是否与企业的信息安全管理体系相适配,其中车型开发涉及的内容包含:遵循信息安全管理体系要求、识别和管理车型与供应商相关的风险、确认车型的关键要素,对车型进行详细的风险评估,适当处理及管理已识别的风险、采取相应的处置措施保护车型不受风险评估中已识别的风险影响、采取适当和相应的措施,以保护车型用于存储和执行售后软件、服务、应用程序或数据的专用网络环境、通过适当和充分的测试来验证所实施的安全措施的有效性、针对车型实施相应措施以监控和抵御针对该车型车辆的网络攻击,提供支持车辆制造商在检测与车型相关的威胁、漏洞和网络攻击方面的监测能力,提供数据取证能力以便分析企图(未遂)或成功的网络攻击、密码模块符合国家或者国际通用标准、采取措施避免密码技术可能被破解或应用不充分、无意识行为引发对车辆的威胁十个部分。在评估中要求企业提供车型开发信息安全报告等文件,现场会对所有文件进行抽查。当审查的内容出现不符合时,应根据风险情况确认是否影响车型的检测。

3.信息安全防护措施测试验证

检测测试采用实车测试的方法,覆盖范围包含基础测试项和浮动测试项。其中基础测试项依据车型开发中涉及的外部接口、内部接口、软件升级安全和数据代码安全四个层级,依据TARA分析的结果确定车型的检测涉及的部件和位置,来判定车型基础的信息安全能力。基础测试项依据测试的确定的位置采用安全验证和渗透测试相结合的方式开展测试,测试结果出现不符合项既认定为车型的信息安全存在风险,应进行整改。除基础测试项外,车型应与开发流程评估相结合,挑选企业声明的安全事项和TARA中的高风险项目,开展浮动测试项的测试。浮动测试项以验证为主,主要验证企业的信息安全声明是否真实有效。当浮动测试项出现不符合项时,除要求企业整改外,还需进行企业开发流程的评估的复核,已确认评估过程的正确性。

五、 车联网测试评价设备

车联网测试评价装备是车联网测试评价技术发展的关键要素之一,是车联网标准体系的重要组成部分。为贯彻落实《国家标准化发展纲要》《国家车联网产业标准体系建设指南(智能网联汽车)》等文件精神,完善我国智能网联汽车标准体系,汽标委智能网联汽车分标委于20224月决定成立测试装备专项研究组(图4),面向先进驾驶辅助系统、自动驾驶、信息安全、网联功能与应用等领域征集成员单位,由中国汽车技术研究中心有限公司和中国汽车工程研究院股份有限公司联合牵头开展智能网联汽车测试装备标准体系研究。

 SEQ \* ARABIC 4测试装备专项研究组

目前中国汽车技术研究中心有限公司已围绕射频通信、V2X、导航定位、通信天线等车联网的关键功能和部件开展了测试装备研究建设工作,已初步建成了可满足V2X、天线性能和信息安全测评的多功能综合暗室,可支撑全覆盖的车联网标准符合性和研发测评需求,部分车联网核心测试设备如图5所示。

a)蜂窝、蓝牙、WIFI测试设备

b)导航测试设备

c)多功能整车信息安全测试暗室(含信息安全)

5车联网核心测试设备

六、 结语

经过多年的发展,车联网在技术功能层面趋于成熟,正在陆续地进入大规模公路测试的阶段。围绕车联网功性能和信息安全两个核心维度建立的车联网测试评价体系为国内企业开展车辆网测试验证提供了强力支撑,加速车联网技术的落地推广应用。

 

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