汽车想“说”不容易,Autotalks怎么调教的?

  • 发表于: 2014/11/28 14:48:57 来源:车云网

Autotalks是一家来自以色列的初创企业,他们的目的是让汽车能够学会交流,来传递一些之于安全和流通十分重要的信息,也就是V2X。

V2X通讯技术一直被期待用来提高道路安全以及交通效率。通过车辆与交通设施之间的信息传递,以及车辆之间的信息共享,来让车辆变得更加“耳聪目明”。

根据IHS的预测,到2017年,V2V的装机量将近70万台,而到2020年,这个数字会增加到560万,2025年更是暴涨到5.5千万。不拘是美国、还是欧盟,不拘是前装还是后装。

如此巨大的市场潜力,再加上美国与欧盟相继表示了对V2X技术的支持并有加入相关法规的想法之后,已经有越来越来的制造商和供应商开始进行研发。今儿车云菌想跟大家伙唠唠的,是一家来自于以色列的初创企业Autotalks。

Autotalks成立于2008年,成立的初衷即是给汽车制造商或者一级供应商们提供关于V2X的解决方案。现在团队总共有40个工程师,两位创始人Nir Sasson和Onn Haran,一位来自于德州仪器,曾从事蓝牙与无线通讯研究,Onn Haran则是Autotalks的首席技术官。

如何链接?

此前,已经有部分车企展示了在V2X技术上的现阶段研究成果,比如今年CES上基于V2V的主动安全技术。

从汽车制造商的角度来说,目前V2X的实现手段,有两种:

  1. 一种是车辆之间直接的信息交流,通过内置的通讯模块即可实现信息传输与共享,这类基本上都还是处于研发及测试阶段,尚没有到量产和商业化这一步;

  2. 另外一种已经在现售车型上实现的,则是大多基于云技术,比如沃尔沃的Sensus,车辆将收集到的信息上传到云端服务器,而云端服务器则可以将这类数据与所有安装了Sensus系统的沃尔沃车辆进行共享与下发,让他们也能获得这部分消息,严谨一点来说,是V2C2X。

以上两种虽然都达到了信息共享的目的,但实则是完全不同的技术手段,一个是短距离的信息通讯技术,后者则是基于网络技术,其遵循的通讯协议、对硬件与软件系统的要求各不相同。自然在研发时,面对的挑战也各不相同。不过嘛,这并不是本文的重点,不再赘述。

Autotalks研发的产品是基于第一种方案,产品以芯片集的形式展现,硬件部分包括一个满足AEC(汽车电子委员会)Q100标准的通讯处理器,以及一个RF(Radio Frequency,射频信号)收发机,兼容美国与欧盟发布的V2X相关标准与协议;软件部分则是对于数据的收集与分析,以及对整套系统的控制。其中,通讯处理器叫做Craton,于2012年的10月发布,射频收发系统叫做Pluton,在2013年的五月发布。

据Autotalks表示,目前这套系统是全球第一个提供完整V2X解决方案的系统,目前车企们正在研发当中的,大多是基于半导体供应商的硬件产品自行开发。整套解决方案的好处是,留给车企的工作就不多了,能够让车企更快地实现技术部署,降低开发成本。

因为进行了预先的集成,只要将这套系统安装到车辆和设施之上,就能够实现V2X通讯。对于那些使用这些设备的制造商或者供应商来说,所需要做的,只是一些定制化,比如说在车辆上的安装位置,采取何种安装方式,以及系统的软件程序与车载控制程序之间如何交联。

除此之外,Autotalks的这套系统还允许汽车制造商和一级供应商在其之中开发车载安全应用。从产品的硬件构成上可以看出,仅有一个射频收发系统用于进行数据的发送与接收,通讯处理器提供控制与安全保证,用来负责通讯过程中的安全保证(内含多核ECU),保证的是传递过程的可靠性与完整性。这些并不具备对数据的处理,接收数据之后,以何种形式反馈,需不需要车辆进行额外的自动响应,比如减速或者刹车,都是需要在车载端完成的工作。

因而,在软硬件之外,Autotalks还提供一整套的设计与测试工具。此外,Autotalks还有一个开发平台,允许开发人员将芯片与个人电脑进行连接来进行应用的开发。

怎么安全?

V2X要想能够辅助提高安全或者交通的流通效率,那么,一些敏感信息如位置、速度等信息,都是必须被传输的。在这个过程中,不管是现阶段用于警示驾驶员,还是未来更进一步的自动驾驶车能够用来进行自动响应,这些数据的传输过程必须相当可靠才行,而且完整性也要得到保证,也就是说,数据的传输过程要防止其他信号的干扰以及被窜改。

而且,只有实时的信息才是有意义的,不论是数据的传输速度,还是系统对于数据的响应速度,都有很高的要求,对于位置的判断也必须相当精确才行。

目前,V2X的通讯过程使用的是公钥加密技术来进行信息的无线传输。所谓公钥加密,简单来说,就是信息的发送方与接收方都各有一个密码(密钥),双方的密码配对出现,其中一方密码公开,称之为公钥,另外一方的密码则是不公开的,称之为私钥,公开密码的对象不同,可以实现不同的功能。关键在于,这些密码虽然是配对的,但是却无法根据其中公开的密码推算出未公开的部分,因而能够确保安全。

当然,这种不公开就像是门上的锁,防君子不防小人,对于真心想破解的人来说,也是上头政策下有对策。故而,需要在算法之外,进行加固。

在Autotalks上,就采用了英飞凌研发的一款名叫SLI 97的安全控制器。系统中接收方不被公开的私钥就存储在这块芯片之上,来防止对私钥的破解。另外,系统还会记录密钥的版本信息、软件的版本信息以及数字证书的版本信息,并与数字管理认证机构(CA)合作,会通过对比信息来保证私钥的安全性。


V2V通讯模块构成(图中C2C为Car-to-Car)

上图是一套V2V通讯系统的模块示意图,图中,GNSS Receiver是定位系统接收器、RFIC Transceiver即是射频收发系统,在这套系统中为Pluton芯片,Communication Processor则是通讯处理器,处理上与存储设备相连,可以将接收到的数据经由处理器传送到存储卡上进行存储,安全控制模块此处为SLI 97,存储不公开的私钥。再往下的话,模块会通过以太网(Ethernet)或者CAN总线与车辆相连接。SLI 97经过了安全控制器的国际EAL5+高级版认证以及汽车电子委员会(AEC)的Q100认证,符合车用标准。

响应速度方面,Autotalks系统延迟时间小于50毫秒。同时自身储存固件够大,能够满足V2X通讯要求,而不需要额外的存储元件。

当然,会有同学发问了,上面不是还有定位系统接收器的么,怎么这套系统中没有提到?在车云菌了解到的信息中,这代设备中确定没有定位信息的接收器,不过Autotalks正在与意法半导体(STMicroelectronics)公司共同研发第二代产品,第二代产品中使用了ST的定位信号接收器——Teseo二代与三代,其中第三代产品能够接受到多个卫星导航系统的信号,包括中国北斗、美国GPS、欧洲Galileo、俄罗斯GLONASS和日本的QZSS,以保证位置信息的精确。

Autotalks的第一代产品将于明年初正式出售,而第二代集成了定位装置的产品则要等到2017年了。

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