乘上一輛自動(dòng)駕駛的智能汽車，前擋風(fēng)玻璃變成了半透明的大屏幕，可以根據(jù)需要，顯示行駛的路線、沿線詳細(xì)路況、3D導(dǎo)航地圖，也可以轉(zhuǎn)換成手機(jī)屏幕，與另一方進(jìn)行流暢的高清全息視頻通話……這樣的場景只能在第六代移動(dòng)通信(6G)時(shí)代出現(xiàn)。
11月3日，科技部會(huì)同國家發(fā)改委、教育部、工信部、中國科學(xué)院、國家自然科學(xué)基金委員會(huì)在北京召開6G技術(shù)研發(fā)工作啟動(dòng)會(huì)，宣布成立國家6G技術(shù)研發(fā)推進(jìn)工作組和總體專家組。這標(biāo)志著我國6G技術(shù)研發(fā)正式開始。
“發(fā)展智能汽車、自動(dòng)駕駛，車聯(lián)網(wǎng)是必不可少的標(biāo)配。”中國工程院院士、國家衛(wèi)星定位系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心主任劉經(jīng)南在接受記者采訪時(shí)說，“6G時(shí)代，車聯(lián)網(wǎng)通信速度快到幾乎沒有時(shí)延，感覺相當(dāng)于心想事成”。
■自動(dòng)駕駛的標(biāo)配
“新車沒有自動(dòng)駕駛，都不好意思跟同行打招呼。”如今，越來越多的新車上，L2級(jí)甚至是L3級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)已經(jīng)成為智能汽車的標(biāo)配。
自動(dòng)駕駛系統(tǒng)無論是本身的反應(yīng)速度，還是通過與云端的雙向交互通信實(shí)時(shí)獲得路況信息并作出反應(yīng)，都是越快越好。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)要求的時(shí)延是3毫秒至5毫秒，5G的時(shí)延速度接近5毫秒，剛剛達(dá)標(biāo)，這已是當(dāng)前投入的最快最好的高速通信方式了。
“6G通信速度將比5G快10倍至100倍，時(shí)延可以達(dá)到0.1毫秒左右，下載速度能達(dá)到每秒1TB，能實(shí)現(xiàn)安全可靠的真正的無人駕駛。”南京航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院常務(wù)副院長吳啟暉為記者描繪出一幅引人入勝的場景。傳輸更快、帶寬更寬、單位時(shí)間內(nèi)信息傳輸容量更大，傳輸時(shí)延更短是6G的特點(diǎn)，非常契合智能網(wǎng)聯(lián)汽車的通信傳輸需求。
當(dāng)前，自動(dòng)駕駛技術(shù)主要分為單車智能和車路協(xié)同。單車智能主要通過車身上安裝傳感器、雷達(dá)、攝像頭來感知環(huán)境，并通過車內(nèi)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對這些信息進(jìn)行處理并作出反應(yīng)。當(dāng)前，在測試中，天氣或傳感器異常，時(shí)常導(dǎo)致單車智能系統(tǒng)探測不到路上的人和障礙物。比如，2018年，在美國，特斯拉撞上停下的消防車、優(yōu)步在道路測試中撞擊行人等事故。這樣的事故就是單車智能系統(tǒng)缺陷所致。
車路協(xié)同，有很大不同。使用汽車上的傳感器，加上路上的傳感器，利用高速通信(5G或6G)將車上傳感器感知的、路上傳感器獲取的信息與云端進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)交互，實(shí)現(xiàn)協(xié)同決策，靠計(jì)算機(jī)判斷、發(fā)出動(dòng)作指令實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。在這樣的高速通信需求面前，只有越快才能越安全，6G是已知惟一更理想的高速通信方式。劉經(jīng)南等眾多專家認(rèn)為，自動(dòng)駕駛汽車要在全場景、全工況下落地上路運(yùn)行，建立在起碼是5G甚至6G高速通信基礎(chǔ)上的車路協(xié)同是必需的。
至今，仍有國家沒有5G技術(shù)，在自動(dòng)駕駛的測試中只能使用WiFi局域網(wǎng)通信方式。使用過的人都知道，這種通信方式速度、帶寬并不穩(wěn)定，甚至存在掉線的可能，給測試帶來很大困擾。中國等部分國家已經(jīng)開始5G商用，相關(guān)零部件為自動(dòng)駕駛發(fā)展提供了高速、穩(wěn)定的基礎(chǔ)通信環(huán)境，6G將在這一基礎(chǔ)上有更大改善，提供更好的安全保證。
■不容忽視的安全問題
5G到6G時(shí)代的高速通信，涉及的汽車零部件有傳感器、雷達(dá)、攝像頭、車載計(jì)算機(jī)、車載系統(tǒng)、智能通信終端等等，每一件都關(guān)乎自動(dòng)駕駛的正常使用和行駛安全。因此，6G時(shí)代高速通信環(huán)境下的信息安全深受關(guān)注。
之前，智能汽車零部件信息安全問題已經(jīng)出現(xiàn)。《車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全白皮書(2017年)》顯示，2015年，有“安全專家”入侵吉普自由光車型，利用系統(tǒng)漏洞，遠(yuǎn)程控制汽車多媒體系統(tǒng)，進(jìn)而攻擊V850控制器，獲取遠(yuǎn)程向汽車CAN總線發(fā)送指令的權(quán)限，遠(yuǎn)程控制動(dòng)力系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)，可在用戶不知情的情況下降低汽車行駛速度、關(guān)閉汽車引擎、突然制動(dòng)或讓制動(dòng)失靈。
高速通信時(shí)代汽車零部件存在的安全隱患，更是令人不安。2016年，來自挪威安全公司的專家在入侵用戶手機(jī)的情況下，獲取特斯拉用戶賬號(hào)和密碼，通過登錄特斯拉車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)，可以隨時(shí)對車輛進(jìn)行定位、追蹤，并解鎖、啟動(dòng)車輛，導(dǎo)致車輛被盜，造成用戶財(cái)產(chǎn)損失。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息安全是車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全的核心，也是零部件行業(yè)需要安全防護(hù)的重點(diǎn)。“5G至6G時(shí)代的信息安全更加重要。”北京航空航天大學(xué)交通科學(xué)與工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師楊世春向《中國汽車報(bào)》記者表示，未來基于6G高速通信的車輛控制會(huì)發(fā)生巨大變革。楊世春指出：“高速通信既有機(jī)遇，又有挑戰(zhàn)。”
我國從技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)等多個(gè)方面開展了布局，構(gòu)建高速通信環(huán)境下車聯(lián)網(wǎng)的信息安全，以求應(yīng)對高速通信環(huán)境下的信息安全問題。進(jìn)入5G應(yīng)用階段，我國已經(jīng)逐步構(gòu)建了“云管端聯(lián)動(dòng)”的一體化網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)體系。比如，DDoS安全防護(hù)產(chǎn)品“云堤·抗D”解決方案能提供網(wǎng)絡(luò)攻擊實(shí)時(shí)監(jiān)控、分析溯源等多項(xiàng)保障服務(wù)，可以有效抵制和防御網(wǎng)絡(luò)攻擊，為高速通信環(huán)境下的車聯(lián)網(wǎng)保駕護(hù)航。
在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)層面，今年5月，工信部印發(fā)《2019年智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作要點(diǎn)》，其中提出要有序推進(jìn)汽車信息安全標(biāo)準(zhǔn)制定、積極參與國際組織的自動(dòng)駕駛信息安全等重點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)制定。今年6月，中國發(fā)起并由歐盟、美國和日本共同提出的《自動(dòng)駕駛汽車框架文件》經(jīng)聯(lián)合國世界車輛管制協(xié)調(diào)論壇第178次全體會(huì)議批準(zhǔn)，成為自動(dòng)駕駛國際標(biāo)準(zhǔn)化的一個(gè)重要基礎(chǔ)文件。其中，自動(dòng)駕駛的信息安全是其中重要的組成部分。
■充滿競爭的發(fā)展過程
無論是5G，還是6G應(yīng)用，讓汽車零部件呈現(xiàn)出全新的面貌，改變智能汽車、自動(dòng)駕駛的未來，各國更看重其中蘊(yùn)藏的巨大市場潛力。因此，立足5G的6G爭奪戰(zhàn)早已揭開序幕。中國、美國、歐洲、日本、韓國等國家和地區(qū)都已將6G零部件作為未來智能汽車、自動(dòng)駕駛等產(chǎn)業(yè)競爭的重點(diǎn)。
今年3月，美國總統(tǒng)特朗普公開表示“希望5G乃至6G早日在美國落地”后不久，美國聯(lián)邦通信委員會(huì)宣布，開放95千兆赫到3太赫茲頻段，供6G實(shí)驗(yàn)使用。在韓國，三星電子已經(jīng)開設(shè)一個(gè)新的研究中心，專門用于開發(fā)6G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)。在日本，通信運(yùn)營商N(yùn)TT、索尼、美國英特爾公司聯(lián)合聲稱，三方將在6G通信標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域展開合作，包括在采用光通信新原理的半導(dǎo)體開發(fā)等方面展開技術(shù)合作，計(jì)劃在幾年內(nèi)確定通信方式的規(guī)格、處理信息用半導(dǎo)體芯片的樣式以及相關(guān)專利的處理。
今年10月，全球首屆6G峰會(huì)制定的《6G無線智能無處不在的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)與研究挑戰(zhàn)》白皮書正式發(fā)布。其中指出，與5G相比，6G大多數(shù)性能指標(biāo)提升10倍至100倍。比如，室內(nèi)定位精度10厘米、室外1米，比5G提高10倍;通信時(shí)延0.1毫秒，是5G的1/10;超高可靠性，中斷概率小于百萬分之一;超高密度，連接設(shè)備密度達(dá)到每立方米超過100個(gè)。另外，6G將采用太赫茲頻段通信，網(wǎng)絡(luò)容量大幅提升。在覆蓋范圍上，6G無線網(wǎng)絡(luò)不再局限于地面，而是將實(shí)現(xiàn)地面、衛(wèi)星和車載網(wǎng)絡(luò)無縫連接。
未來，在6G高速、大容量通信零部件支持下，道路上可以更加密集地設(shè)置傳感器、攝像頭，對路面情況進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)傳輸，加上衛(wèi)星探測、云端交互，理論上可以在車上查詢?nèi)魏蔚胤降膶?shí)時(shí)路況，確保自動(dòng)駕駛更安全、可靠。有專家表示，自動(dòng)駕駛車輛甚至可以不用像現(xiàn)在這樣安裝那么多的傳感器、雷達(dá)、攝像頭，靠衛(wèi)星與道路上的精確探測、高精度定位，足以保證安全。
當(dāng)前，6G太赫茲通信技術(shù)是一大難題。理論上，包括車載設(shè)備在內(nèi)的云端交互通信天線體積將越來越小。這給現(xiàn)有電子、新材料等技術(shù)帶來了新的挑戰(zhàn)。
“希望5G時(shí)代沒有條件產(chǎn)生的零部件出現(xiàn)在6G時(shí)代，展現(xiàn)一個(gè)全新的汽車世界。”這是業(yè)界共同的期盼。
11月3日，科技部會(huì)同國家發(fā)改委、教育部、工信部、中國科學(xué)院、國家自然科學(xué)基金委員會(huì)在北京召開6G技術(shù)研發(fā)工作啟動(dòng)會(huì)，宣布成立國家6G技術(shù)研發(fā)推進(jìn)工作組和總體專家組。這標(biāo)志著我國6G技術(shù)研發(fā)正式開始。
“發(fā)展智能汽車、自動(dòng)駕駛，車聯(lián)網(wǎng)是必不可少的標(biāo)配。”中國工程院院士、國家衛(wèi)星定位系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心主任劉經(jīng)南在接受記者采訪時(shí)說，“6G時(shí)代，車聯(lián)網(wǎng)通信速度快到幾乎沒有時(shí)延，感覺相當(dāng)于心想事成”。
■自動(dòng)駕駛的標(biāo)配
“新車沒有自動(dòng)駕駛，都不好意思跟同行打招呼。”如今，越來越多的新車上，L2級(jí)甚至是L3級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)已經(jīng)成為智能汽車的標(biāo)配。
自動(dòng)駕駛系統(tǒng)無論是本身的反應(yīng)速度，還是通過與云端的雙向交互通信實(shí)時(shí)獲得路況信息并作出反應(yīng)，都是越快越好。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)要求的時(shí)延是3毫秒至5毫秒，5G的時(shí)延速度接近5毫秒，剛剛達(dá)標(biāo)，這已是當(dāng)前投入的最快最好的高速通信方式了。
“6G通信速度將比5G快10倍至100倍，時(shí)延可以達(dá)到0.1毫秒左右，下載速度能達(dá)到每秒1TB，能實(shí)現(xiàn)安全可靠的真正的無人駕駛。”南京航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院常務(wù)副院長吳啟暉為記者描繪出一幅引人入勝的場景。傳輸更快、帶寬更寬、單位時(shí)間內(nèi)信息傳輸容量更大，傳輸時(shí)延更短是6G的特點(diǎn)，非常契合智能網(wǎng)聯(lián)汽車的通信傳輸需求。
當(dāng)前，自動(dòng)駕駛技術(shù)主要分為單車智能和車路協(xié)同。單車智能主要通過車身上安裝傳感器、雷達(dá)、攝像頭來感知環(huán)境，并通過車內(nèi)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對這些信息進(jìn)行處理并作出反應(yīng)。當(dāng)前，在測試中，天氣或傳感器異常，時(shí)常導(dǎo)致單車智能系統(tǒng)探測不到路上的人和障礙物。比如，2018年，在美國，特斯拉撞上停下的消防車、優(yōu)步在道路測試中撞擊行人等事故。這樣的事故就是單車智能系統(tǒng)缺陷所致。
車路協(xié)同，有很大不同。使用汽車上的傳感器，加上路上的傳感器，利用高速通信(5G或6G)將車上傳感器感知的、路上傳感器獲取的信息與云端進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)交互，實(shí)現(xiàn)協(xié)同決策，靠計(jì)算機(jī)判斷、發(fā)出動(dòng)作指令實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。在這樣的高速通信需求面前，只有越快才能越安全，6G是已知惟一更理想的高速通信方式。劉經(jīng)南等眾多專家認(rèn)為，自動(dòng)駕駛汽車要在全場景、全工況下落地上路運(yùn)行，建立在起碼是5G甚至6G高速通信基礎(chǔ)上的車路協(xié)同是必需的。
至今，仍有國家沒有5G技術(shù)，在自動(dòng)駕駛的測試中只能使用WiFi局域網(wǎng)通信方式。使用過的人都知道，這種通信方式速度、帶寬并不穩(wěn)定，甚至存在掉線的可能，給測試帶來很大困擾。中國等部分國家已經(jīng)開始5G商用，相關(guān)零部件為自動(dòng)駕駛發(fā)展提供了高速、穩(wěn)定的基礎(chǔ)通信環(huán)境，6G將在這一基礎(chǔ)上有更大改善，提供更好的安全保證。
■不容忽視的安全問題
5G到6G時(shí)代的高速通信，涉及的汽車零部件有傳感器、雷達(dá)、攝像頭、車載計(jì)算機(jī)、車載系統(tǒng)、智能通信終端等等，每一件都關(guān)乎自動(dòng)駕駛的正常使用和行駛安全。因此，6G時(shí)代高速通信環(huán)境下的信息安全深受關(guān)注。
之前，智能汽車零部件信息安全問題已經(jīng)出現(xiàn)。《車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全白皮書(2017年)》顯示，2015年，有“安全專家”入侵吉普自由光車型，利用系統(tǒng)漏洞，遠(yuǎn)程控制汽車多媒體系統(tǒng)，進(jìn)而攻擊V850控制器，獲取遠(yuǎn)程向汽車CAN總線發(fā)送指令的權(quán)限，遠(yuǎn)程控制動(dòng)力系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)，可在用戶不知情的情況下降低汽車行駛速度、關(guān)閉汽車引擎、突然制動(dòng)或讓制動(dòng)失靈。
高速通信時(shí)代汽車零部件存在的安全隱患，更是令人不安。2016年，來自挪威安全公司的專家在入侵用戶手機(jī)的情況下，獲取特斯拉用戶賬號(hào)和密碼，通過登錄特斯拉車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)，可以隨時(shí)對車輛進(jìn)行定位、追蹤，并解鎖、啟動(dòng)車輛，導(dǎo)致車輛被盜，造成用戶財(cái)產(chǎn)損失。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息安全是車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全的核心，也是零部件行業(yè)需要安全防護(hù)的重點(diǎn)。“5G至6G時(shí)代的信息安全更加重要。”北京航空航天大學(xué)交通科學(xué)與工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師楊世春向《中國汽車報(bào)》記者表示，未來基于6G高速通信的車輛控制會(huì)發(fā)生巨大變革。楊世春指出：“高速通信既有機(jī)遇，又有挑戰(zhàn)。”
我國從技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)等多個(gè)方面開展了布局，構(gòu)建高速通信環(huán)境下車聯(lián)網(wǎng)的信息安全，以求應(yīng)對高速通信環(huán)境下的信息安全問題。進(jìn)入5G應(yīng)用階段，我國已經(jīng)逐步構(gòu)建了“云管端聯(lián)動(dòng)”的一體化網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)體系。比如，DDoS安全防護(hù)產(chǎn)品“云堤·抗D”解決方案能提供網(wǎng)絡(luò)攻擊實(shí)時(shí)監(jiān)控、分析溯源等多項(xiàng)保障服務(wù)，可以有效抵制和防御網(wǎng)絡(luò)攻擊，為高速通信環(huán)境下的車聯(lián)網(wǎng)保駕護(hù)航。
在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)層面，今年5月，工信部印發(fā)《2019年智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作要點(diǎn)》，其中提出要有序推進(jìn)汽車信息安全標(biāo)準(zhǔn)制定、積極參與國際組織的自動(dòng)駕駛信息安全等重點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)制定。今年6月，中國發(fā)起并由歐盟、美國和日本共同提出的《自動(dòng)駕駛汽車框架文件》經(jīng)聯(lián)合國世界車輛管制協(xié)調(diào)論壇第178次全體會(huì)議批準(zhǔn)，成為自動(dòng)駕駛國際標(biāo)準(zhǔn)化的一個(gè)重要基礎(chǔ)文件。其中，自動(dòng)駕駛的信息安全是其中重要的組成部分。
■充滿競爭的發(fā)展過程
無論是5G，還是6G應(yīng)用，讓汽車零部件呈現(xiàn)出全新的面貌，改變智能汽車、自動(dòng)駕駛的未來，各國更看重其中蘊(yùn)藏的巨大市場潛力。因此，立足5G的6G爭奪戰(zhàn)早已揭開序幕。中國、美國、歐洲、日本、韓國等國家和地區(qū)都已將6G零部件作為未來智能汽車、自動(dòng)駕駛等產(chǎn)業(yè)競爭的重點(diǎn)。
今年3月，美國總統(tǒng)特朗普公開表示“希望5G乃至6G早日在美國落地”后不久，美國聯(lián)邦通信委員會(huì)宣布，開放95千兆赫到3太赫茲頻段，供6G實(shí)驗(yàn)使用。在韓國，三星電子已經(jīng)開設(shè)一個(gè)新的研究中心，專門用于開發(fā)6G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)。在日本，通信運(yùn)營商N(yùn)TT、索尼、美國英特爾公司聯(lián)合聲稱，三方將在6G通信標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域展開合作，包括在采用光通信新原理的半導(dǎo)體開發(fā)等方面展開技術(shù)合作，計(jì)劃在幾年內(nèi)確定通信方式的規(guī)格、處理信息用半導(dǎo)體芯片的樣式以及相關(guān)專利的處理。
今年10月，全球首屆6G峰會(huì)制定的《6G無線智能無處不在的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)與研究挑戰(zhàn)》白皮書正式發(fā)布。其中指出，與5G相比，6G大多數(shù)性能指標(biāo)提升10倍至100倍。比如，室內(nèi)定位精度10厘米、室外1米，比5G提高10倍;通信時(shí)延0.1毫秒，是5G的1/10;超高可靠性，中斷概率小于百萬分之一;超高密度，連接設(shè)備密度達(dá)到每立方米超過100個(gè)。另外，6G將采用太赫茲頻段通信，網(wǎng)絡(luò)容量大幅提升。在覆蓋范圍上，6G無線網(wǎng)絡(luò)不再局限于地面，而是將實(shí)現(xiàn)地面、衛(wèi)星和車載網(wǎng)絡(luò)無縫連接。
未來，在6G高速、大容量通信零部件支持下，道路上可以更加密集地設(shè)置傳感器、攝像頭，對路面情況進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)傳輸，加上衛(wèi)星探測、云端交互，理論上可以在車上查詢?nèi)魏蔚胤降膶?shí)時(shí)路況，確保自動(dòng)駕駛更安全、可靠。有專家表示，自動(dòng)駕駛車輛甚至可以不用像現(xiàn)在這樣安裝那么多的傳感器、雷達(dá)、攝像頭，靠衛(wèi)星與道路上的精確探測、高精度定位，足以保證安全。
當(dāng)前，6G太赫茲通信技術(shù)是一大難題。理論上，包括車載設(shè)備在內(nèi)的云端交互通信天線體積將越來越小。這給現(xiàn)有電子、新材料等技術(shù)帶來了新的挑戰(zhàn)。
“希望5G時(shí)代沒有條件產(chǎn)生的零部件出現(xiàn)在6G時(shí)代，展現(xiàn)一個(gè)全新的汽車世界。”這是業(yè)界共同的期盼。