1 前言? ?

“網(wǎng)聯(lián)化”作為中國(guó)自主汽車(chē)發(fā)展的主要方向，依托于中國(guó)發(fā)達(dá)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，以及海量的互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容服務(wù)，可為中國(guó)汽車(chē)用戶帶來(lái)優(yōu)越的聯(lián)網(wǎng)體驗(yàn)?；诖?，用戶可在車(chē)內(nèi)輕松在線導(dǎo)航，實(shí)時(shí)獲取地圖更新，及時(shí)規(guī)避擁堵路況；可通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別操控車(chē)輛，語(yǔ)音系統(tǒng)通過(guò)云端獲取更為準(zhǔn)確的語(yǔ)義理解，以及更為豐富的互通資源；可通過(guò)音響單元收聽(tīng)在線音樂(lè)，且與手機(jī)端賬號(hào)無(wú)縫打通，聽(tīng)歌習(xí)慣無(wú)差異遷移；可通過(guò)第3方停車(chē)服務(wù)的接入，輕松找到停車(chē)位置以及在線付費(fèi)。國(guó)內(nèi)用戶通過(guò)車(chē)聯(lián)網(wǎng)的長(zhǎng)足發(fā)展，享受到了未來(lái)智慧汽車(chē)的使用體驗(yàn)。 ?

與傳統(tǒng)移動(dòng)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備不同的是，汽車(chē)作為高速交通工具，一旦發(fā)生意外后果不堪設(shè)想，因此汽車(chē)安全十分重要。而且，汽車(chē)作為移動(dòng)的第3空間，允許用戶在保證安全的前提下，通過(guò)手機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，提升使用體驗(yàn)。同時(shí)，汽車(chē)內(nèi)部也有基于以太網(wǎng)或者CAN總線的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，汽車(chē)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要考慮到車(chē)外網(wǎng)絡(luò)與車(chē)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的安全隔離與融合。綜上，汽車(chē)的聯(lián)網(wǎng)鏈路設(shè)計(jì)是比較復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行解構(gòu)與分析，有助于提升汽車(chē)聯(lián)網(wǎng)鏈路的設(shè)計(jì)水平。??

2 車(chē)內(nèi)主要網(wǎng)絡(luò)使用設(shè)備

傳統(tǒng)意義上，汽車(chē)在物理“道路”上行駛，隨著消費(fèi)電子通訊行業(yè)的飛速發(fā)展，汽車(chē)開(kāi)始在“網(wǎng)路”上行駛。車(chē)載的主要聯(lián)網(wǎng)設(shè)備主要包括聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備（Telematics Box,T-Box）和車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)（In-Vehicle Infotainment,IVI），圖1為T(mén)-Box 3D數(shù)據(jù)。

2.1 T-Box主要功能

T-Box為車(chē)內(nèi)主要的聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備，一方面為整車(chē)需要聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備提供網(wǎng)絡(luò)通路，另一方面又是網(wǎng)絡(luò)功能的使用方。T-Box系統(tǒng)主要有如下功能：（1）CAN通訊，收發(fā)整車(chē)CAN網(wǎng)絡(luò)信號(hào)； （2）以太網(wǎng)通訊，用于高帶寬通訊需求；
（3）全網(wǎng)通頻段，支持移動(dòng)、聯(lián)通、電信運(yùn)營(yíng)商； （4）支持SIM貼片卡，滿足物聯(lián)網(wǎng)需求； （5）藍(lán)牙，用于藍(lán)牙鑰匙功能； （6）GNSS，用于GPS和北斗等衛(wèi)星導(dǎo)航定位； （7）內(nèi)置4G天線，用于外部天線損壞時(shí)備用； （8）語(yǔ)音呼叫，E-Call和B-Call，支持E-Call自動(dòng)觸發(fā)； （9）收發(fā)短信，用于整車(chē)的喚醒； （10）網(wǎng)絡(luò)授時(shí)，用于調(diào)整系統(tǒng)時(shí)間； （11）音頻輸出，將E-Call和B-Call的聲音發(fā)送到IVI系統(tǒng)進(jìn)行整車(chē)播放； （12）麥克輸入，支持通話功能； （13）備用電池，用于車(chē)輛嚴(yán)重碰撞致KL30斷開(kāi)時(shí)的E-Call自動(dòng)正常觸發(fā)； （14）支持硬件信息安全加密芯片的信息安全方案； （15）整車(chē)OTA，用于車(chē)端ECU升級(jí)包下載，也可作為OTA升級(jí)的主控制器，執(zhí)行各ECU的刷寫(xiě)服務(wù)； （16）遠(yuǎn)程車(chē)控，通過(guò)手機(jī)APP對(duì)車(chē)輛狀況進(jìn)行查詢，以及遠(yuǎn)程下發(fā)空調(diào)、車(chē)窗等交互指令。

2.2 T-Box遠(yuǎn)程控制

以T-Box遠(yuǎn)程控制這一經(jīng)典的系統(tǒng)工程案例對(duì)T-Box的聯(lián)網(wǎng)功能做進(jìn)一步的闡釋。 ? 遠(yuǎn)程控制功能是由車(chē)輛使用者在智能終端APP上下發(fā)遠(yuǎn)程控制車(chē)輛的操作指令（如遠(yuǎn)程閉鎖車(chē)門(mén)），該指令會(huì)經(jīng)由用戶端的4G網(wǎng)絡(luò)傳輸至遠(yuǎn)程控制功能的云端數(shù)據(jù)平臺(tái)（Telematics Service Provider,TSP）；TSP接收該指令信號(hào)后，對(duì)車(chē)輛端聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)進(jìn)行判斷，繼而通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)通道下發(fā)相應(yīng)遠(yuǎn)程控制指令至車(chē)端T-Box；車(chē)端T-Box接收該指令后，完成車(chē)輛遠(yuǎn)程控制前置條件判斷、整車(chē)通信網(wǎng)絡(luò)喚醒[4]、與車(chē)身控制器的防盜鑒權(quán)認(rèn)證后下發(fā)閉鎖車(chē)門(mén)的CAN報(bào)文至CAN總線；車(chē)端CAN節(jié)點(diǎn)網(wǎng)關(guān)（Gateway,GW）收到報(bào)文后，將其轉(zhuǎn)發(fā)至車(chē)身域的車(chē)身控制器（Body Control Module,BCM）；BCM在收到該報(bào)文后，將執(zhí)行車(chē)門(mén)閉鎖的指令下發(fā)給執(zhí)行器；執(zhí)行器完成對(duì)應(yīng)的動(dòng)作后，將門(mén)鎖狀態(tài)反饋給BCM，BCM將動(dòng)作執(zhí)行結(jié)果通過(guò)GW反饋給T-Box，T-Box將該狀態(tài)反饋給TSP，TSP將遠(yuǎn)程控制執(zhí)行結(jié)果反饋給智能終端APP。同時(shí)，車(chē)端GW會(huì)對(duì)遠(yuǎn)程控制后的車(chē)端CAN通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理，車(chē)輛回歸休眠狀態(tài)。至此，1次遠(yuǎn)程控制操作完成，遠(yuǎn)程控制涉及的車(chē)端交互流程如圖2所示。 ?



圖2 遠(yuǎn)程控制車(chē)端流程 ?

如圖3所示，該遠(yuǎn)程控制流程多次涉及到車(chē)端、智能終端、云端的信息聯(lián)動(dòng)，將傳統(tǒng)的封閉車(chē)端功能范疇擴(kuò)展到云端和智能終端，并高度依賴無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。具體涉及到SIM卡資費(fèi)套餐、接入基站網(wǎng)絡(luò)覆蓋、核心網(wǎng)調(diào)度、虛擬專(zhuān)線隧道建設(shè)、云端服務(wù)器負(fù)載能力、車(chē)-管-端3點(diǎn)間通道信息安全網(wǎng)關(guān)。 ?

圖3 遠(yuǎn)程控制業(yè)務(wù)參與節(jié)點(diǎn) ? 由此可見(jiàn)，在智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)背景框架下，各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的條件和能力是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)聯(lián)功能良好落地的極重要影響因素。 ?

2.3 IVI主要功能

從傳統(tǒng)的收音機(jī)發(fā)展到彩屏收音機(jī)（MP5），再發(fā)展到具備聯(lián)網(wǎng)功能和觸控功能的大屏車(chē)聯(lián)網(wǎng)終端的車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)（IVI），已成為整個(gè)智能座艙發(fā)展的核心，也是智能汽車(chē)明確的發(fā)展方向。IVI的操作系統(tǒng)多為Linux，其實(shí)時(shí)性能和響應(yīng)延遲參數(shù)能夠滿足車(chē)聯(lián)生態(tài)的使用場(chǎng)景。圖4為1種典型IVI系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

IVI系統(tǒng)主要功能如下： ?

（1）車(chē)輛設(shè)置，用于對(duì)如車(chē)輛駕駛模式、主動(dòng)安全、以及舒適性配置進(jìn)行控制； （2）系統(tǒng)設(shè)置，用于對(duì)IVI自身的的系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，如聲音、顯示、快捷方式、版本信息等； （3）收音機(jī)以及數(shù)字廣播； （4）導(dǎo)航，以在線導(dǎo)航為主，離線導(dǎo)航為輔，輔助以實(shí)施交通信息顯示，綜合充電、加油、停車(chē)等相關(guān)服務(wù)，為用戶出行帶來(lái)更好體驗(yàn)； （5）在線音頻，包括在線音樂(lè)、在線電臺(tái)服務(wù)； （6）在線視頻，包括在線短視頻、長(zhǎng)視頻數(shù)字多媒體服務(wù)； （7）使用手冊(cè)，通過(guò)文字、圖片、動(dòng)圖、視頻或者新手引導(dǎo)的方式教導(dǎo)用戶如何使用車(chē)輛； （8）賬戶服務(wù)，用于用戶對(duì)頭像、ID、流量、付費(fèi)性服務(wù)進(jìn)行管理，以及包括預(yù)約保養(yǎng)、意見(jiàn)反饋與互動(dòng)； （9）天氣查詢，提供基于位置的未來(lái)一段時(shí)間的天氣顯示； （10）語(yǔ)音系統(tǒng)，為用戶提供1種新的交互形式，通?？赏ㄟ^(guò)語(yǔ)音喚醒或方向盤(pán)按鍵激活，提升用戶駕車(chē)安全性。 ?

從上述的功能描述已經(jīng)可以看出，IVI系統(tǒng)已經(jīng)從以本地功能為主的系統(tǒng)，發(fā)展為以聯(lián)網(wǎng)功能為主的系統(tǒng)。 ? 隨著智能汽車(chē)的快速發(fā)展，除了T-Box和IVI系統(tǒng)外，用于智能輔助駕駛的核心控制器智能駕駛控制器也出現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)需求，主要包括在線高精度地圖的更新，以及通過(guò)V2X(Vehicle-to-everything)技術(shù)進(jìn)行融合感知。 ? 因此，汽車(chē)網(wǎng)聯(lián)化無(wú)疑成為未來(lái)智能汽車(chē)發(fā)展的關(guān)鍵，而聯(lián)網(wǎng)的穩(wěn)定性和聯(lián)網(wǎng)成功率也已經(jīng)成為用戶體驗(yàn)的關(guān)鍵因素。 ?

3 車(chē)載設(shè)備聯(lián)網(wǎng)鏈路

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)主要聯(lián)網(wǎng)設(shè)備為T(mén)-Box和IVI，結(jié)合T-Box和IVI的網(wǎng)絡(luò)依賴功能，結(jié)合整車(chē)電子電器架構(gòu)，基本上梳理出整車(chē)的聯(lián)網(wǎng)鏈路如圖5所示。 ?

T-Box的聯(lián)網(wǎng)功能本身涉及到了將整車(chē)的狀態(tài)信號(hào)上傳或者將云端的信號(hào)傳輸?shù)秸?chē)，因此云-管-車(chē)協(xié)同才是整個(gè)聯(lián)網(wǎng)功能的全貌，車(chē)內(nèi)電子電器架構(gòu)也有部分出現(xiàn)在了聯(lián)網(wǎng)鏈路分析圖中。 ?

從圖5中可以看出，T-Box的聯(lián)網(wǎng)鏈路比較復(fù)雜，涉及到自身內(nèi)部、車(chē)端以及運(yùn)營(yíng)商端、TSP端多個(gè)系統(tǒng)。因此，一旦發(fā)生了某聯(lián)網(wǎng)功能異常，排查起來(lái)十分困難。本文嘗試將鏈路圖中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行闡述，說(shuō)明車(chē)端設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的原理，從而對(duì)于建立穩(wěn)定的聯(lián)網(wǎng)能力和排查異常問(wèn)題有所幫助。整車(chē)聯(lián)網(wǎng)鏈路包括眾多節(jié)點(diǎn)，本章節(jié)按照?qǐng)D5標(biāo)識(shí)序號(hào)，對(duì)其中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。

?

圖5 整車(chē)網(wǎng)絡(luò)鏈路分析

3.1 T-Box與整車(chē)網(wǎng)絡(luò)通信

通過(guò)此節(jié)點(diǎn)，T-Box可以將整車(chē)重要報(bào)文（國(guó)標(biāo)以及地標(biāo)或者企標(biāo)需求的報(bào)文）以要求的頻率和協(xié)議形式，傳輸?shù)杰?chē)廠TSP平臺(tái)，而后車(chē)廠TSP平臺(tái)將相關(guān)信號(hào)流轉(zhuǎn)到國(guó)家新能源汽車(chē)監(jiān)控平臺(tái)、地方新能源汽車(chē)監(jiān)控平臺(tái)或企業(yè)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，因而對(duì)車(chē)輛進(jìn)行管理或者大數(shù)據(jù)挖掘。同時(shí)，T-Box將來(lái)自后臺(tái)的信息推送到整車(chē)（如：遠(yuǎn)程喚醒的命令、遠(yuǎn)程控制的命令）。部分車(chē)廠將整車(chē)OTA和遠(yuǎn)程診斷的主程序，集成于T-Box系統(tǒng)中，依賴于T-Box和整車(chē)網(wǎng)絡(luò)以及后臺(tái)的通信，實(shí)現(xiàn)OTA和遠(yuǎn)程診斷功能。

3.2 SIM卡制備

通常前裝T-Box采用為SIM貼片卡。對(duì)于SIM貼片卡，是直接將卡嵌入到設(shè)備芯片上，而不是作為獨(dú)立的可移除零部件加入設(shè)備中。以保證前裝的機(jī)械、環(huán)境、電子和電磁要求。傳統(tǒng)消費(fèi)級(jí)SIM插拔卡和SIM貼片卡形式對(duì)比如圖6所示。

近年來(lái)，運(yùn)營(yíng)商推出1種基于物聯(lián)網(wǎng)卡業(yè)務(wù)的新應(yīng)用—嵌入式SIM卡（Embedded-SIM,eSIM）。在研發(fā)階段，模組不需要貼片提前灌裝好profile文件的SIM貼片卡，而是內(nèi)置虛擬卡號(hào)，后期將物聯(lián)網(wǎng)卡號(hào)碼通過(guò)遠(yuǎn)程空中燒號(hào)的方式寫(xiě)入eSIM卡，即可實(shí)現(xiàn)卡號(hào)的實(shí)時(shí)分配。雖然目前eSIM開(kāi)始有所普及，但是仍不是主流的形式。 ?

SIM作為網(wǎng)絡(luò)連接的核心部件，內(nèi)部存儲(chǔ)著重要信息，包括：即集成電路卡識(shí)別碼（Integrate circuit card identity,ICCID），也就是SIM卡號(hào)。ICCID為IC卡的唯一識(shí)別號(hào)碼，共有20位字符組成，其編碼格式為：XXXXXX 0MFSS YYGXX XXXX。前6位為運(yùn)營(yíng)商代碼，其中，中國(guó)移動(dòng)為：898600、898602、898604、898607，中國(guó)聯(lián)通為：898601、898606、898609，中國(guó)電信為：898603、898611。國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別號(hào)碼（In?ternational Mobile Subscriber Identity,IMSl）是用戶的唯一識(shí)別標(biāo)識(shí)，也就是手機(jī)號(hào)碼，它使用網(wǎng)絡(luò)來(lái)識(shí)別用戶歸屬于哪一個(gè)國(guó)家、哪一個(gè)電信經(jīng)營(yíng)部門(mén)、哪一個(gè)移動(dòng)業(yè)務(wù)服務(wù)區(qū)。其余還包括用戶密鑰和保密算法，PIN碼以及存儲(chǔ)空間等。 ?

一般主機(jī)廠會(huì)指定單獨(dú)的制卡商和運(yùn)營(yíng)商。主機(jī)廠和運(yùn)營(yíng)商針對(duì)套餐、流量、APN、電話白名單等信息進(jìn)行確認(rèn)后，輸出制卡要求到制卡商，由制卡商進(jìn)行制備后，發(fā)送到T-Box供應(yīng)商進(jìn)行貼片生產(chǎn)。 ? SIM貼片卡的使用可向eSIM方向演進(jìn)。通過(guò)連接網(wǎng)絡(luò)載入卡數(shù)據(jù)包profile至內(nèi)置芯片，eSIM比起傳統(tǒng)SIM卡更便利、更低成本、更安全。 ?

3.3 信息安全加密芯片的灌裝

在通信網(wǎng)絡(luò)安全的研究中，數(shù)據(jù)信息安全是非常關(guān)鍵的內(nèi)容，科學(xué)方法保證數(shù)據(jù)信息安全，提高了通信網(wǎng)絡(luò)的安全性，突出了互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全保障作用。為了保證安全，針對(duì)車(chē)端與后臺(tái)的相互通信，主機(jī)廠一般都會(huì)增加信息安全的要求，包括安全性較低的軟件加密和安全性較高的硬件加密手段。V2X技術(shù)的發(fā)展也引發(fā)了許多安全和隱私問(wèn)題，為了解決這些問(wèn)題，大量面向V2X通信的認(rèn)證協(xié)議被提出，其中也包括增加符合V2X通信特性的硬件安全方案。其中硬件加密手段，需要在T-Box本地端布置1顆專(zhuān)用硬件安全模塊（Hardware Security Module,HSM）。

在主機(jī)廠確定整體的信息安全方案后，將原版的信息安全證書(shū)下發(fā)到信息安全加密芯片供應(yīng)商對(duì)空白芯片進(jìn)行灌裝，然后出貨到T-Box供應(yīng)商進(jìn)行貼片生產(chǎn)，供后續(xù)信息安全系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)用。

3.4 信息安全SDK對(duì)信息安全加密芯片的調(diào)用

信息安全軟件開(kāi)發(fā)包（Software Development Kit,SDK）對(duì)信息安全加密芯片的調(diào)用，主要包括以下接口：

（1）安全芯片功能接口的注冊(cè)；

（2）枚舉設(shè)備獲取系統(tǒng)中芯片列表；

（3）與芯片進(jìn)行連接/斷開(kāi)；

（4）獲取芯片的信息（標(biāo)簽、廠商和支持算法）；

（5）芯片鎖定/解鎖獨(dú)占使用權(quán)；

（6）校驗(yàn)PIN；

（7）導(dǎo)入導(dǎo)出數(shù)字證書(shū)；

（8）生成隨機(jī)數(shù)；

（9）生成RSA公私鑰；

（10）RSA簽名/驗(yàn)簽[13]；

（11）鑒權(quán)碼運(yùn)算。

3.5 T-Box應(yīng)用開(kāi)發(fā)對(duì)信息安全SDK的調(diào)用

有了信息安全加密芯片和信息安全SDK，則TBox信息安全開(kāi)發(fā)有了硬件基礎(chǔ)和軟件基礎(chǔ)。T-Box供應(yīng)商進(jìn)行信息安全應(yīng)用開(kāi)發(fā)時(shí)，根據(jù)信息安全方案商的系統(tǒng)要求結(jié)合T-Box具體業(yè)務(wù)場(chǎng)景，對(duì)信息安全SDK通過(guò)接口進(jìn)行調(diào)用[12]，主要的接口如下：

（1）獲取信息安全SDK版本信息；

（2）判斷安全芯片是否存在安全證書(shū)；

（3）安全證書(shū)申請(qǐng)；

（4）安全通道創(chuàng)建和關(guān)閉；

（5）日志打??；

（6）獲取安全通道接口狀態(tài)。

圖7可以看出T-Box在登陸TSP平臺(tái)的場(chǎng)景中，信息安全SDK起到的核心作用。

?

圖7 T-BOX登陸TSP平臺(tái)信息安全接入入網(wǎng)流程 ? 由于在IVI系統(tǒng)中部分業(yè)務(wù)也需要與TSP進(jìn)行加密通訊（如：車(chē)機(jī)端二維碼的展示），IVI端的信息安全SDK對(duì)T-Box內(nèi)的安全芯片的調(diào)用以及IVI安卓應(yīng)用開(kāi)發(fā)對(duì)信息安全SDK的調(diào)用，與T-Box近乎一致。 ?

3.6 通訊模組的配置

為了保證T-Box可根據(jù)前期與運(yùn)營(yíng)商達(dá)成一致的方案方式進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，通知滿足信息安全的要求，TBox應(yīng)用開(kāi)發(fā)中需要保證通訊模組的正確配置，主要包括如下內(nèi)容：

（1）TSP平臺(tái)域名； （2）單個(gè)或者多個(gè)APN信息； （3）數(shù)據(jù)上傳的地址、端口； （4）E-Call呼入和呼出的號(hào)碼； （5）B-Call呼出的號(hào)碼。 ? 汽車(chē)屬于高安全性要求產(chǎn)品，但目前車(chē)聯(lián)網(wǎng)接入的網(wǎng)絡(luò)與手機(jī)、電腦等消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品接入的網(wǎng)絡(luò)一致，無(wú)法保證網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)的穩(wěn)定性。為了保證車(chē)輛聯(lián)網(wǎng)的穩(wěn)定性，需要車(chē)輛在本地端做大量的冗余邏輯，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)異常的情況進(jìn)行處理，包括重新?lián)芴?hào)、重新開(kāi)關(guān)飛行、甚至對(duì)T-Box進(jìn)行模組重啟的動(dòng)作，以恢復(fù)自身網(wǎng)絡(luò)連接。 ?

3.7 近場(chǎng)藍(lán)牙通訊

藍(lán)牙鑰匙功能即用戶可使用手機(jī)替代智能鑰匙的功能。此種場(chǎng)景下，手機(jī)APP與T-Box通過(guò)藍(lán)牙進(jìn)行通訊，用戶在手機(jī)端進(jìn)行APP登錄后，通過(guò)藍(lán)牙與T-Box發(fā)起鑒權(quán)。鑒權(quán)通過(guò)后，APP通過(guò)藍(lán)牙發(fā)出命令，T-Box通過(guò)藍(lán)牙進(jìn)行狀態(tài)反饋。在藍(lán)牙斷開(kāi)超時(shí)后，整車(chē)重新進(jìn)入休眠狀態(tài)。

3.8 車(chē)輛遠(yuǎn)程控制與狀態(tài)查詢

由于T-Box已經(jīng)按照企標(biāo)的數(shù)據(jù)上傳要求，將需求的整車(chē)報(bào)文傳輸?shù)胶笈_(tái)，用戶通過(guò)手機(jī)APP認(rèn)證登錄后，通過(guò)狀態(tài)查詢即可以看到車(chē)輛最新上傳的相關(guān)狀態(tài)。同時(shí)，用戶登錄APP后與T-Box通過(guò)4G建立安全通道，建立成功后通過(guò)振鈴或者短信將遠(yuǎn)程控制開(kāi)始的請(qǐng)求發(fā)送到T-Box。T-Box對(duì)整車(chē)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行喚醒，并對(duì)遠(yuǎn)程控制前提條件進(jìn)行判斷。如判斷可行，T-Box將遠(yuǎn)程控制指令下發(fā)整車(chē)網(wǎng)絡(luò)，并將執(zhí)行狀態(tài)返回。

3.9 公私網(wǎng)通路

根據(jù)具體的車(chē)聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，云端資源被部署在公司自有的云端平臺(tái)或者第3方云端平臺(tái)。像天氣、導(dǎo)航和音頻等資源均部署在墨跡天氣、高德地圖和qq音樂(lè)等第3方的云平臺(tái)中，因此T-Box與此部分資源的連接通路為公網(wǎng)。與企業(yè)后臺(tái)通訊的業(yè)務(wù)中，根據(jù)重要程度，可以選擇通過(guò)公網(wǎng)進(jìn)行通訊或者私網(wǎng)進(jìn)行通訊。無(wú)論通過(guò)私網(wǎng)還是公網(wǎng)與企業(yè)后臺(tái)通訊，出于信息安全的考慮，都必須通過(guò)安全網(wǎng)關(guān)的認(rèn)證。一般來(lái)說(shuō)，公網(wǎng)通路取名APN2，私網(wǎng)通路取名APN1。

結(jié)合圖3可以看出，整車(chē)聯(lián)網(wǎng)的過(guò)程中涉及到很多系統(tǒng)的相互協(xié)作，僅列舉其中幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行闡述，未展開(kāi)節(jié)點(diǎn)并非不重要，任何1個(gè)節(jié)點(diǎn)出錯(cuò)都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的失效。

4 失效模式分析

整個(gè)聯(lián)網(wǎng)鏈路十分復(fù)雜，重點(diǎn)針對(duì)下面4個(gè)方面進(jìn)行闡述。

（1）信息安全加密芯片如涉及到多端調(diào)用，必須完善優(yōu)先級(jí)設(shè)定，否則容易發(fā)生系統(tǒng)沖突。信息安全芯片分別可通過(guò)T-Box端的信息安全SDK和IVI端的信息安全SDK觸發(fā)。類(lèi)似此種的多端調(diào)用問(wèn)題，必須明確各端的優(yōu)先級(jí)問(wèn)題，否則很有可能會(huì)出現(xiàn)多端同時(shí)調(diào)用造成的沖突，導(dǎo)致某1端連接TSP平臺(tái)的失敗。例如，T-BOX和IVI在創(chuàng)建安全通道網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)，需要由APP請(qǐng)求各自信息安全的安全接入SDK，進(jìn)入創(chuàng)建安全通道線程。各自SDK會(huì)調(diào)用集成在T-BOX上的安全芯片模塊接口，如查詢安全證書(shū)狀態(tài)find_cert_insafecard()函數(shù)可通過(guò)pthread_mutex_init函數(shù)為調(diào)用對(duì)象加鎖，以防調(diào)用沖突導(dǎo)致的程序異常。

（2）要注意各個(gè)場(chǎng)景下安全證書(shū)的有效性，避免因此導(dǎo)致信息安全系統(tǒng)加載失敗。有些信息安全方案中，要求安全證書(shū)有效的前提，必須具有正確的系統(tǒng)時(shí)間。而大部分車(chē)廠總裝線均為鋼筋棚頂結(jié)構(gòu)，對(duì)4G信號(hào)以及GPS信號(hào)的傳播有很強(qiáng)的阻斷作用，導(dǎo)致無(wú)論通過(guò)網(wǎng)絡(luò)授時(shí)或者GPS授時(shí)都無(wú)法獲取正確的時(shí)間，導(dǎo)致證書(shū)無(wú)法在EOL環(huán)節(jié)生效，導(dǎo)致診斷報(bào)錯(cuò)。因此，除了聯(lián)系運(yùn)營(yíng)商增加室分基站外，還需合理的制定證書(shū)失效與否判定的超時(shí)邏輯。

除此之外，可增加T-BOX的授時(shí)途徑，在GPS授時(shí)基礎(chǔ)上增加NTP、總線網(wǎng)絡(luò)授時(shí)機(jī)制。此外，在業(yè)務(wù)層增加異常時(shí)間的判斷邏輯，當(dāng)識(shí)別到為授時(shí)失敗的初始時(shí)間（多為UNIX系統(tǒng)的起始時(shí)間1970年1月1日），則記錄授時(shí)故障DTC，以通知下線檢測(cè)設(shè)備（End-Of-Letter,EOL），非TSP連接或證書(shū)失效問(wèn)題所致。

（3）應(yīng)該注意T-Box啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)問(wèn)題，合理設(shè)計(jì)邏輯避免電檢或者上傳數(shù)據(jù)出錯(cuò)。一般了解到T-Box冷啟動(dòng)時(shí)間在1 min左右，這個(gè)問(wèn)題有2個(gè)主要表象：在T-Box裝配環(huán)節(jié)中，初次上電，從倉(cāng)儲(chǔ)模式中啟動(dòng)，導(dǎo)致在EOL電檢前未啟動(dòng)完成，導(dǎo)致電檢失敗。使T-Box網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)的最后1個(gè)方法為重啟T-Box，此時(shí)如車(chē)輛處于行進(jìn)中，重啟花費(fèi)的時(shí)間會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛的速度、位置甚至里程產(chǎn)生比較多的變化，而這個(gè)過(guò)程中T-Box完全無(wú)法工作，無(wú)法采集總線數(shù)據(jù)導(dǎo)致上報(bào)國(guó)家和地標(biāo)、企標(biāo)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生跳變。

為解決該問(wèn)題，一方面要合理的設(shè)計(jì)T-Box上電到EOL電檢的時(shí)間，保證T-Box充分啟動(dòng)；另一方面，采用重啟恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)這個(gè)方法時(shí)，最好增加車(chē)速、電源模式等前置條件，以降低對(duì)國(guó)標(biāo)數(shù)據(jù)的影響。

（4）斷網(wǎng)現(xiàn)象多種多樣，不易排查，對(duì)T-Box工程師有比較高的要求。由于有太多的業(yè)務(wù)都涉及聯(lián)網(wǎng)，針對(duì)單一的每個(gè)聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，又有多個(gè)環(huán)節(jié)的參與，發(fā)生斷網(wǎng)狀況時(shí)很難快速判斷哪個(gè)環(huán)節(jié)出了問(wèn)題。比如天氣無(wú)法查詢，可能的原因就有天氣服務(wù)本身出現(xiàn)問(wèn)題，IVI與T-Box的USB通訊出現(xiàn)問(wèn)題，T-Box供網(wǎng)能力出現(xiàn)問(wèn)題，SIM卡被限制，或者運(yùn)營(yíng)商后臺(tái)出現(xiàn)短暫無(wú)法聯(lián)網(wǎng)等。當(dāng)涉及到5G通信制式的漫游業(yè)務(wù)時(shí)，問(wèn)題將更加難以定位分析。因此，作為T(mén)-Box工程師或者聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的主要參與者，需要對(duì)整個(gè)聯(lián)網(wǎng)鏈路深入理解，包括4G/5G核心網(wǎng)境內(nèi)網(wǎng)/異網(wǎng)漫游的主要業(yè)務(wù)場(chǎng)景進(jìn)行分析，并可配合在工程模式中開(kāi)發(fā)部分診斷工具，用于分析問(wèn)題產(chǎn)生的具體原因。

5 結(jié)論?

智能汽車(chē)的發(fā)展，對(duì)汽車(chē)網(wǎng)聯(lián)化屬性提出了更高的要求。保障汽車(chē)聯(lián)網(wǎng)的可靠性，才能保證用戶基本的用車(chē)體驗(yàn)。本文對(duì)車(chē)內(nèi)主要的聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備IVI和T-Box進(jìn)行了介紹，并從本地到云端，對(duì)車(chē)輛的整個(gè)聯(lián)網(wǎng)鏈路進(jìn)行描述，針對(duì)T-Box與整車(chē)網(wǎng)絡(luò)通信、信息安全芯片與SDK集成、車(chē)輛遠(yuǎn)程控制與狀態(tài)查詢、車(chē)輛近場(chǎng)藍(lán)牙通訊等重要環(huán)節(jié)進(jìn)行了重點(diǎn)描述。信息安全雖表面看起來(lái)與網(wǎng)絡(luò)相干性不強(qiáng)，實(shí)則為車(chē)輛與TSP通信的唯一入口，是保證車(chē)輛數(shù)據(jù)上傳與遠(yuǎn)程查詢控制的關(guān)鍵，各車(chē)廠必須予以高度重視。同時(shí)，安全證書(shū)有效性、信息安全SDK調(diào)用優(yōu)先級(jí)、T-Box啟動(dòng)時(shí)間等問(wèn)題，亦需通過(guò)合理的設(shè)計(jì)，才能保證T-Box工作穩(wěn)定性。 ?

當(dāng)前階段的智能汽車(chē)已通過(guò)T-Box將車(chē)輛部分信號(hào)，以比較低的頻率上傳至TSP。隨著5G基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的推進(jìn)，以及5G T-Box在車(chē)端的普及，TBox可以把全量的信號(hào)以與信號(hào)周期一致的頻率發(fā)送至TSP，實(shí)現(xiàn)云端車(chē)輛數(shù)據(jù)的最大化，同時(shí)有效降低車(chē)輛狀態(tài)查詢和控制的時(shí)延，極大的提升用戶體驗(yàn)。

審核編輯：劉清