干扰在车里

再一次,一个范式转变。移动连接已经从根本上改变了连接的汽车在世界上的地位。进一步,范式将一旦埃克斯波特学院在盛开。

所有这一切的展开和技术不断发展,一些人认为汽车的连接是一个更美好、更强大的智能手机的替代品。它被誉为提供一切从简单的语音激活娱乐功能完整的自主操作,以及娱乐、大数据分析和人工智能。展望未来,连接汽车,火车,船,飞机,将有巨大影响的一大片的远程信息处理领域。

来源:EETSI

Infonetics,据研究公司连接汽车主司机M2M空间,并将领带紧密的许多传感器,将埃克斯波特学院的一部分。Gartner预测将会有至少2.5亿连接到2020年车辆在路上。BI情报,预测,互联网连接将可在2020年至少75%的所有车辆。

还有其他令人鼓舞的数据和趋势。“几乎每一个功能测试,消费者更喜欢通过内置接口访问特性的车辆,没有连接到智能手机,”詹妮弗·肯特指出,Parks Associates研究主管。唯一的例外是浏览网页,或者访问社交网络应用程序。

Infonetics统计提出了另一个收入由服务提供者来自连接汽车段从2013年到2018年为169亿美元,复合年增长率为25%。这几乎是21倍的预期增长率移动语音和数据服务在同一时期。这是极端夸张的球员感兴趣查看连接汽车作为推动服务的沃土。

原始设备制造商、网络运营商和第三方供应商注意。他们开始意识到,如果75%的消费者认为连接购买下一辆车的首要条件,他们有一个平台,可以产生很大的利润。

虽然这可能是一件好事,有许多坑洞。添加无线和IP连接到车辆开放业务,技术,安全性和可靠性问题。

干扰了
汽车将会使用大量的无线技术连接。从早期的2 g到即将到来的5 g移动平台,各种风味的wi - fi,蓝牙,LTE的多个再现,NFC, GPS / GLONASS、雷达、短距离,和新兴的无线平台。

资料来源:美国运输部门

其中一些技术外,其他内部。它们涵盖了无数的频率。DSCR,例如,5.9 GHz, wi - fi 2.4和5 GHz,常见的细胞在800/900 MHz, 1.8/1.9 GHz。克里森回避雷达运行24个GHz, 76 - 81 GHz, 57 - 66 GHz。还有蓝牙2.4 GHz, wi - fi一样的频率,以及它们之间存在已知的干扰问题。

一旦成为主流LTE及其变异,他们将运行在450 MHz到2.1 GHz。和最后但并非最不重要的,而不是直接连接汽车频谱的一部分,授权在ISM波段频率,(公共安全、公用事业、交通)和其他光谱可以影响发生了什么在汽车如果他们得到足够接近。

终于有新频率检查应用程序,尤其是对埃克斯波特学院,5克。3.5 GHz就是一个例子。其他人是24日,28岁,38个GHZ和其他几个120 GHZ。目前还不清楚这些乐队将用于什么,,,但底线是,他们可能会被视为包含在所有现有平台在某一点或另一个。

个人,大多数这些频率的传播特性是众所周知的事情。干扰缓解也理解。然而,累积效应的多频缓解构成重大集成挑战。在这个生态系统,人类生命可以在直线上,必须保证所有的这些无线技术工作,独立,和在一起,正如所料,和设计。这是一个挑战。

“有很多标准缺失,”克里斯托夫•瓦格纳说主任罗德与施瓦茨的汽车细分市场。其他标准是松散的,即使他们是为了安全至关重要的环境。

下钻
有各种类型的射频干扰,许多方法来缓解。两个更不祥的是多路径和同信道干扰。其他类型PIM、脱体经验EMI和射频识别。也有干扰引起的物理对象(信号衰减/跳跃)。

干扰的主要问题是降解或腐败的信号。它可能不是一个大问题如果车载蓝牙连接被踩,但对避碰、和无人驾驶的通信,必须消除干扰。当然要比今天的蜂窝网络可靠性,例如。

安全的话题,不可靠的无线连接是一个开放的邀请黑客。

干扰减排技术
一些技术,如扩频,固有免疫干预。扩频的性质使其成为顶级技术抗干扰性和安全性。扩频是一个容易理解的技术和主题上有大量的数据。

另一个前景看好的领域是智能天线技术。智能天线系统(SAS)分为三类;单、味噌和米姆。那最近吸引了最多的关注,因为它不仅可以消除多路径传播的负面影响,但在某些情况下,可以把它变成一个优势。

有一个完整的天线行业集中在设计和开发的sas观察这些设备可以应用于各种平台;车辆和埃克斯波特学院是居高不下。“天线橡胶满足在任何无线系统,”吉姆•Nevelle说天线Kathrein-Werke巨头的首席执行官。这使他们的点连接连接汽车设计的一部分。

sas是由于新技术被应用到旧的硬件。天线本身只不过是一个愚蠢的辐射元素,无论是1000 w塔天线或微型芯片天线。“智能”是在天线系统中,而不是金属本身。

今天的sas复杂到足以取代多个天线。例如,可以集成蓝牙设备存在,wi - fi、GSM、GPS、3 g多波段和3.9 / 4 g LTE成一个SAS。

有几种方法使天线聪明。从本质上讲,智能天线由各种各样的传播元素和需求方。这使得天线系统获得的情报需要“适应。“这就是为什么米姆技术是如此受欢迎。这种天线在信号处理部分使用复杂的算法来分析和调整或适应不同的多个信号的条件。

sas的更尖端的应用之一的形式动态频谱分析(DSA)。虽然DSA涵盖了广泛的领域,对于这个讨论它关注信号的智能分析,动态和实时。期望的结果是通过时间,提高频谱效率和space-dependent共存电台之间的频谱共享服务,连接汽车的具体环境。

有许多专有技术用于实现DSA。使用一个算法来干扰,并通过动态响应变化最佳可用的传输频率。的导数是使用算法分析信道干扰,而是改变到另一个频道,DSA可以分析信号的干扰,继续使用通道与降解效率。这是特别有效的MIMO系统,导致更好的连接可靠性。

情景应用程序可以使用多种方法来减轻干扰,保持连接的可靠性尽可能接近5个9。连接汽车,5个9不是一种选择,这是一个要求。更先进的信号处理,联系变得更可靠。

连接汽车安全
关于连接汽车的一件事是,连接就越多,就越容易受到黑客攻击,已被证明在几个不同的引人注目的违反。和安全的。如果手机被黑客攻击,没有人会被杀死。但如果一辆车移动在砍了60英里/小时,控制被破坏,结果可能是灾难性的。

“安全突然成为一个非常热门的话题,因为事件像克莱斯勒吉普黑客,特斯拉的Linux系统攻击,”安德鲁·帕特森说汽车业务发展总监导师图形。“原因是,因为突然攻击表面出现了汽车。在过去的日子里,这只是一个布线织机,CAN总线技术,这是相对难以侵入。您需要插入一个诊断连接器,为此你必须进入汽车或引擎盖下,然后连接器连接到远程的东西。当然不能无线很容易完成。但随着连接汽车的出现,轻拍(数字音频广播)收音机、蓝牙链接,胀套,所有这些新的潜在的黑客攻击表面。”

有许多连接汽车安全方面,和部分涉及到汽车的系统连接。即使汽车是安全的,如果交通控制系统是劫持?

在线更新是另一个挑战,大多数围绕软件创新,帕特森说。“它开始在人们想要的信息娱乐单位负责人等新内容,而在智能手机——你想要的操作系统更新和汽车制造商已经意识到他们需要更新他们的头单位肯定比汽车的生命周期更频繁所以他们设计的特性,允许插入更新和在线更新可能在一种三到六个月的周期。如果有新的应用程序,更新用户界面,并在过去六个月一个重要用例已经安全补丁。人们发现软件缺陷,他们希望能够问题补丁到他们的汽车。”

做这些更新安全,汽车制造商开始借用传统的计算机网络,特别是在非对称密钥。“你有软件补丁,你加密关键,汽车制造商将自己的,然后车的主人有一个匹配的但是不同的关键,而只能与汽车制造商提供的公钥。补丁可以通过空气传送的,他们只能解锁特定用户的私钥,”他说。“你可以让它更安全的通过引入数字证书,就像对你的笔记本或桌面Windows或苹果系统。甚至在未来我们可能会看到数字证书从补丁提供者和车辆内以便发送和接收知道他们说的可信来源。”

车辆到车辆(V2V)和车辆基础设施(V2I)连接添加更多的挑战。在所有的皱纹。V2V通信,有大量的信号被来回传递。常见的数字是1000到1500每秒接收到的消息从汽车内近距离(约100米)。最紧迫的问题是消息身份验证。在汽车必须验证信息非常及时。想象一下,如果有一个制动之间的通信将这辆车,一个在前面。如果消息验证只需要几秒钟,接下来后车的乘客可能会看到将前面一辆车的后座上。

这只是一个例子,它可以在任意数量的V2V分层或V2I场景;车道变化,停止灯,应急车辆等。希望是连接汽车领域内的广泛部署。

有一些可用的解决方案,至少在概念。图1是一个例子的所有攻击表面连接汽车。

来源:思科

一种方法,用于林肯大陆,思科提供的,使用一个基于软件的安全网关管理用户身份,过滤内容和防范安全威胁。

另一个解决方案是虚拟化,沙箱安全性至关重要的部件,如动机、转向和制动组件不安全,如娱乐应用程序。

V2V V2I相对最近的进展,和球员之间几乎没有凝聚力,硬件和软件。一些解决方案部署,但大多数仍然在画板,尤其是对埃克斯波特学院的互连。车辆安全是一项正在进行中的工作,仍有很长的路要走。

信件
创建和开发安全的汽车和其他道路车辆将是一个相当艰巨的过程。但从好的方面来说,有很多的工作,在所有营地;汽车制造商,安全厂商和安全硬件玩家。高速加密算法保证给车辆带来坚实的安全平台。一旦他们得到一些牵引,期望事情增加车辆安全领域中快得多。

也希望看到无线车辆技术的新方法,将各种无线口味玩好。这将是一个挑战。有许多细微差别在关闭射频车辆内部空间,以及频率的范围V2V V2I。

总的来说,预期收入,连接汽车的数量将是巨大的。有一种把相反的力量和自身利益谈判桌前。我们会看到有多少胡萝卜需要,发生摇摆。

首字母缩略词
DSA -动态频谱接入
DSRC专用短程通信
EMI(电磁干扰
格洛纳斯-全球导航卫星系统
ISM -工业、科学、医疗
LTE(长期演进
MIMO(多输入多输出
味噌——多输入单输出
NFC(近场通信
脱体经验——带外发射
奥特,过多的
PIM -无源互调
SAS -智能天线系统
坐,智能天线技术
单-单输入多输出
V2I——汽车基础设施
V2V辆车辆