不断增强的汽车互联性带来了新的机遇,比如OTA更新,但也带来了新的风险。
英国发明家托马斯·帕克于1884年推出了第一辆量产电动汽车。较慢的速度和较短的行驶里程限制了那个时代的电动汽车。20岁左右th世纪以来,汽油动力汽车的运营成本更低,比电动汽车行驶得更远、更快,并迅速占据主导地位。自21世纪初以来,特斯拉它是复兴电动汽车的先驱,生产了世界上最引人注目的现代、能在高速公路上行驶的全电动汽车(ev)。他们通过建立第一个基于软件和光滑气动设计的现代电动汽车平台,改变了汽车行业。如今,老牌汽车制造商和以技术为基础的电动汽车初创公司正在激烈争夺市场和人气。
电动汽车本身就需要技术创新。电动汽车购买者不仅希望产品能够长途行驶,还希望产品看起来更酷、性能更好、更具娱乐性、更安静、能自动驾驶、价格更便宜、比以往任何时候都更安全。新型电动汽车制造商是通过创新来制造汽车的技术公司。汽车制造商或原始设备制造商正在从更传统的分布式电子控制单元(ecu)过渡到具有中央计算的更集中的领域架构。由复杂软件运行的强大电子设备几乎支撑着所有系统。片上系统(SoC)是汽车中最强大的电气组件,可以管理其领域的各个方面,同时确保安全可靠的运行。有几个重大趋势正在影响其演变。
扩大汽车续航里程是一个重要的市场驱动因素。新型电动机和电池技术提高了传动系统的效率和性能,同时降低了成本、尺寸、重量和环境足迹。基于高电压的线束需要更细、更轻的电线。向更加集中的域架构的转变意味着减少了ecu、电路板和芯片的数量,从而节省了重量和功耗。
第二个趋势是空中(OTA)更新,以应对软件在控制车辆操作的几乎所有方面所起的重要作用。OTA更新降低了OEM和车主的成本,并通过增加自动驾驶功能、更新电池管理以延长续航里程、增强数字驾驶舱体验以及修补安全和安保问题来改善汽车功能。
最后,汽车行业正在迅速转向先进的驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶,SAE L2+/L3系统已经上路,L4/L5系统也即将问世。为了实现更高的自动驾驶水平,需要用于摄像头、激光雷达、雷达、超声波等的先进传感器技术。更小的传感器显著提高了分辨率和动态范围,降低了成本、功耗和重量。
复杂的传感器阵列可用于ADAS和自动驾驶的中央计算,以及控制仪表板、平视显示器(HUD)和车载信息娱乐(IVI)的数字驾驶舱。自动驾驶SoC基于复杂的中央计算硬件,这意味着将采用更复杂的软件系统。汽车的连接性和数据流量将会增加。连接选项的增加带来了增值服务和OTA软件更新等新机遇,但也带来了网络安全方面的新风险。保护这些新接口免受未经授权或恶意使用至关重要。
图1显示了自动驾驶和融合处理SoC的主要功能组件的抽象,用蓝色框表示。传感器被用作SoC的输入。环境感知和目标检测子系统使用高性能神经网络加速器进行快速、准确的传感器数据分析。高精度地图可以精确定位汽车所在的环境。最后,路径和机动规划子系统决定车辆将如何响应环境。通常情况下,部署两个ASIL B soc来同时处理传感器数据,以实现ASIL D标准。来自每个SoC的安全关键信号通过片上安全管理器路由。安全管理器使用配置在双核锁步(DCLS)中的ASIL D cpu与其他安全机制协同使用,以检测随机故障并纠正或控制它们。安全管理器的输出用于管理车辆的执行器。部署片上安全管理器,防止恶意攻击。 A hardware root-of-trust forms a secure management system operated as a trusted execution environment for secure boot, secure debug, key management and cryptography, and secure management of the boot loader, including the authentication of OTA deliveries before installation.
通过软件完整性解决方案、虚拟ECU和软件可用前的硬件原型、汽车级IP以及通过ISO 26262 ASIL D认证的安全意识验证和设计解决方案,了解更多有关功能安全和安全性的信息在这里.
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