2021年10月15日-16日，由中國汽車工業(yè)協(xié)會、重慶兩江新區(qū)管理委員會聯(lián)合主辦的“2021中國汽車供應(yīng)鏈大會”在重慶舉辦，長安汽車、地平線作為官方合作伙伴全力支持本次大會。本屆供應(yīng)鏈大會主題為“補短鑄長、融合創(chuàng)新——構(gòu)建中國汽車供應(yīng)鏈新生態(tài)”，共同探討產(chǎn)業(yè)政策，交流分享技術(shù)，研判產(chǎn)業(yè)趨勢，展示創(chuàng)新成果，旨在促進產(chǎn)業(yè)國內(nèi)國際互動，凝聚產(chǎn)業(yè)鏈條上下齊心，共謀產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展之路。其中，在10月15日下午舉辦的“跨界創(chuàng)新，打造智慧車聯(lián)新體驗”主題論壇上，招商局檢測車輛技術(shù)研究院有限公司副總經(jīng)理曹飛發(fā)表精彩演講。

我今天想和大家探討的題目是“智能座艙安全體系的構(gòu)建與思考”。

眾所周知，智能座艙今天很多同仁在分享這方面的應(yīng)用，這應(yīng)該是豐富多彩的應(yīng)用場景，座艙本身成為了一個實現(xiàn)空間塑造的核心載體，作為駕乘空間人車路相互協(xié)同的空間，日益成為科技化體現(xiàn)，也成為競爭差異化設(shè)計的焦點。智能座艙在加持了5G、大數(shù)據(jù)、人機交互之后不斷地從機械式向本地化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化發(fā)展。

有一個關(guān)于智能座艙的用戶需求，排前三位的可以看一下。下面是安全性，包括主動、被動安全。智能技術(shù)應(yīng)用的同時，安全方面是值得重視的。座艙面臨的安全問題，主要分成三個方面，一是大量交付應(yīng)用帶來的視覺分心，會帶來駕駛風(fēng)險，第一類是交互方面的風(fēng)險。另外是各項技術(shù)的集成應(yīng)用以及大量的控制器的應(yīng)用帶來了功能上的缺失、失效，操作不熟練、功能安全的問題。第三方面是車內(nèi)外通信以及應(yīng)用所帶來的信息安全的問題。

首先，我們談一談智能座艙的人機交互安全問題。下午大家談得比較多了，智能座艙人機交互的主要方式是：物理操控、觸摸控制、語音交互、視覺交互、手勢交互、生物識別。物理操控、觸摸控制屬于傳統(tǒng)的交互方式。語音交互是人車交互的主流方式。視覺交互、手勢交互、生物識別等屬于新興交互范疇。

研究發(fā)現(xiàn)，智能座艙人機交互過程中，駕駛員在駕車時需要手眼并用，才能形成完整的駕控閉環(huán)，所以，觸摸屏的使用會對駕駛資源形成直接競爭，容易造成駕駛?cè)说囊曈X分心、身體動作分心以及認(rèn)知分心問題。

視覺分心是指：駕駛?cè)艘暰€從道路移開，轉(zhuǎn)移至與駕駛不相關(guān)的任務(wù)的狀態(tài)。可用視覺偏離總時長、事件平均單次視線偏離時長、單次視線偏離時長比例等指標(biāo)來評價。身體動作分心是指：需要駕駛?cè)藢⒁恢皇謴姆较虮P上拿下來操作設(shè)備的狀態(tài)。用定量的手段來評判，單手脫離方向盤時長、手部占用情況變換次數(shù)、手部脫離方向盤時間占比等指標(biāo)來評價。認(rèn)知分心是指：駕駛?cè)舜竽X在思考與駕駛?cè)蝿?wù)無關(guān)的事情，但視線并未離開前方道路?？捎民{駛?cè)搜蹌又笜?biāo)和駕駛?cè)松碇笜?biāo)來評判、來檢測操作過程中帶來的駕駛的分心。

總結(jié)提煉出來對于人機交付的設(shè)計要求，包括視線偏離的要求，對手脫離方向盤的要求時間，對設(shè)備在視線過程中所設(shè)計的范圍的要求，甚至是設(shè)備響應(yīng)也是非常關(guān)鍵的，設(shè)備響應(yīng)過長對分心駕駛要求就更大，一般不超過250毫秒是可以接受的。如果超過了這個時間要給駕駛員提醒等待響應(yīng)等等。

智能座艙的功能安全，剛才講了隨著智能座艙功能與日俱增，整個系統(tǒng)的復(fù)雜性也越來越高，功能安全已經(jīng)成為一個不能忽視的問題?？偟膩碚f，引入功能安全有以下幾個主要原因：首先是智能化給座艙功能安全帶來的挑戰(zhàn)，因為座艙向智能化發(fā)展后，電子信息系統(tǒng)更多地參與到智能座艙駕駛環(huán)境感知中。二是智能汽車技術(shù)變革帶來了新的電子電氣架構(gòu)，座艙引入復(fù)雜域控制器，這種域集中式的控制平臺也為智能座艙功能安全帶來了更多的失效風(fēng)險。三是傳統(tǒng)的機械功能正大量被信息化模塊控制，例如數(shù)字儀表盤取代機械儀表盤，會出現(xiàn)更多種類的失效現(xiàn)象。可以通過成熟的體系找到設(shè)計的問題，在研發(fā)的過程中加以保障，加以注意。

第三個方面是智能座艙的信息安全問題。

Upstream Security近兩年的汽車信息安全報告中指出：1、到 2025 年，聯(lián)網(wǎng)汽車將占全球汽車市場的80%以上；2、從2016年至2019年，汽車信息安全事件增加了600%，僅2019年一年就比2018年多了1倍；3、針對汽車的遠(yuǎn)程攻擊事件比例在不斷提升，已經(jīng)達到了79.6%；4、2019年有57%的安全事件是基于主觀犯罪目的，如車輛偷竊、信息竊取、系統(tǒng)破壞等，只有38%的事件是出于技術(shù)研究和安全警告目的。

在數(shù)據(jù)安全方面，今天談的是駕駛艙內(nèi)的信息安全的問題。由于艙內(nèi)有各式各樣的傳感器（如麥克風(fēng)，攝像頭，駕駛行為監(jiān)測系統(tǒng)等）采集用戶特征、行為，產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，同時也產(chǎn)生數(shù)據(jù)安全隱患，應(yīng)保護數(shù)據(jù)在其生命周期各環(huán)節(jié)的安全性。

在通信安全方面，智能座艙相關(guān)功能通過車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)（域控制器）與底盤控制、自動駕駛等車控系統(tǒng)連通，需要加強通信數(shù)據(jù)真實性和完整性， 防止對車輛內(nèi)部重要子系統(tǒng)的破壞。另外，V2X可以為智能座艙更高效交互提供連接基礎(chǔ)，與外部進行數(shù)據(jù)交互。對外通信包含多種通信接口，如WiFi、藍(lán)牙、蜂窩網(wǎng)絡(luò)等，安全防護需要全面考慮。

智能座艙操作系統(tǒng)主要為車載信息娛樂服務(wù)以及車內(nèi)人機交互提供控制平臺，是汽車實現(xiàn)座艙智能化與多源信息融合的運行環(huán)境。智能座艙操作系統(tǒng)不能簡單地將手機操作系統(tǒng)復(fù)制到車端，而應(yīng)通過深度定制達到車輛信息安全的標(biāo)準(zhǔn)，操作系統(tǒng)安全技術(shù)主要集中在漏洞管理、身份認(rèn)證、鏡像保護以及資源管理等措施，強調(diào)訪問控制策略的落實。

智能座艙在軟件、硬件、應(yīng)用程序也存在信息安全問題，這是重新定義信息安全。

最后，介紹一下我們招商車研已經(jīng)開展的相關(guān)工作。

招商車研這個名字在整個行業(yè)中是今年5月份才開始出現(xiàn)，前身是重慶車輛檢測研究院有限公司。今年5月招商局集團為了打造檢驗檢測板塊對我們進行了并購、由招商局集團和重慶發(fā)展投資有限公司控股，77%的股份是屬于招商局，23%是重慶市財政發(fā)展投資有限公司所有。我們是從事相關(guān)業(yè)務(wù)多年的國家級的機構(gòu)，擁有3個國家級的質(zhì)量檢驗檢測中心和多個面向智能網(wǎng)聯(lián)汽車的科研技術(shù)平臺。

公司在智能網(wǎng)聯(lián)汽車方面的資質(zhì)主要包括：國家市場監(jiān)督管理總局授牌的國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車質(zhì)量檢驗檢測中心（重慶），交通部首批認(rèn)定的自動駕駛封閉場地測試基地和自動駕駛技術(shù)交通運輸行業(yè)研發(fā)中心，以及重慶市的一系列重點實驗室和工程研究中心，同時也是重慶市自動駕駛道路測試管理單位之一。

我們建立了汽車智能座艙人機交互測試評價指標(biāo)體系，重點是定量打造測評體系作為出發(fā)點，通過研發(fā)智能座艙人機交互安全測試系統(tǒng)，從人的生理、心理的測試系統(tǒng)，由頭戴式眼動儀、多通道生理儀、腦電儀、數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理系統(tǒng)、攝像機、手指運動軌跡追蹤系統(tǒng)組成?？刹杉{駛員眼動、腦電、心率、血壓、表情、肢體動作信息，分析駕駛?cè)藢χ悄茏摽捎眯钥冃?、體驗滿意度、交互負(fù)荷、安全可靠、交互風(fēng)險等，大家可以看到右側(cè)，從交互的愉悅度，這些可以通過定量的一些指標(biāo)來進行評判，交互績效也是涉及到駕駛安全的重要的因素，這考察的HMI出錯次數(shù)、步驟數(shù)、視線偏離率等。還有交互負(fù)荷和交互風(fēng)險，這涉及到駕駛疲勞和駕駛風(fēng)險的情況，這有縱向、橫向的，縱向的是追尾的風(fēng)險TTC，橫向的是車道偏離風(fēng)險TLC，進行定量的測試來評判整個交互系統(tǒng)的安全性。

第二個交互的評價，我們打造了室內(nèi)室外的測試的環(huán)境，招商車研利用自身在法規(guī)檢測、研發(fā)檢測、自動駕駛測試、智能座艙人機交互測試評價方面的優(yōu)勢，已建立六自由度模擬駕駛器與封閉道路實車試驗場景。汽車模擬駕駛?cè)藱C交互測試平臺具有汽車模擬駕駛與模擬道路測試場景及測試設(shè)備，建立了汽車智能座艙人機交互測試評價規(guī)范，可進行各種車型的智能座艙人機交互安全與體驗測試評價。

接下來我們把它分解成一個評價的矩陣，包括了測試對象的分解，包括了測試功能點的定義，以及評價體系、指標(biāo)的建立，包括任務(wù)、場景、流程等等，通過全面的矩陣的分析來評判交互系統(tǒng)的好壞。

第三個方面是信息安全方面，這也是重點關(guān)注的內(nèi)容。我們主要是從入侵系統(tǒng)的測試，搭建了四個測試系統(tǒng)，系統(tǒng)的入侵測試，通過50余種典型的網(wǎng)絡(luò)，包括攻擊行為，比如說掃描窺探、暴力破解等等構(gòu)建一套系統(tǒng)來進行入侵測試。第二，車聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議，通過機器學(xué)習(xí)方法所建立了一套數(shù)據(jù)測試庫，根據(jù)流量來生成協(xié)議，特別是服務(wù)器和終端進行協(xié)議的模糊測試，對智能網(wǎng)聯(lián)車的應(yīng)用流量進行竊取、篡改、模擬攻擊等一系列的方法對其進行測試。第三，密碼的模塊，通過算法的驗證，反復(fù)測試，通過加密算法，整體解碼等等安全防護測試來考察網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)。第四，定位的欺騙與干擾，這是現(xiàn)實生活中經(jīng)常發(fā)生的。我們建立了一套屏蔽的實驗室，驗證了一套設(shè)備在干擾的信號條件下如何保持特定的定位信息的輸出，來驗證它是否滿足具有一定的抗干擾能力，等等一系列的方法。

最后我想談?wù)勆逃妹艽a，我們也做了大量的探索，目前獲批了工信部在商業(yè)密碼身份認(rèn)證、互聯(lián)，我們也準(zhǔn)備在重慶的某個單位來開展大規(guī)模的商用密碼的應(yīng)用，針對商用密碼在車機或者是智能座艙方面的應(yīng)用，包括了安全的啟動功能驗證、數(shù)據(jù)隱私的驗證、車外車內(nèi)的通訊，這方面的各個方面的驗證。也包括了診斷安全、OTA的升級等等一系列的對相關(guān)的加密的算法，非加密算法都進行了相關(guān)的研究。如何保證這些商業(yè)密碼如何在智能座艙的應(yīng)用，現(xiàn)在隨著民辦法的頒布，應(yīng)該在這方面有廣泛的應(yīng)用，前期我們也開展了相關(guān)數(shù)據(jù)平臺測試驗證工作。

最后想介紹一下招商車研在重慶高新區(qū)投資了20多億打造了新基地，這個新基地是試驗場和實驗室一體化運作，招商車研將以后以更好的形象，更好的平臺，更高的水平為行業(yè)提供檢測、認(rèn)證服務(wù)。

以上是我今天分享的內(nèi)容，招商車研愿攜手行業(yè)伙伴，堅持“服務(wù)行業(yè)發(fā)展，成就社會價值”的企業(yè)宗旨，以車輛檢測為核心，努力建設(shè)成為“高價值、綜合性的技術(shù)服務(wù)商”的角度來為行業(yè)提供服務(wù)。

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