電動汽車當越智能越安全

靳衛明

曾記否，大約從2004年，手機智能化開始崛起。到如今，手機的智能化已經完全改變了人們的生活方式，社交、家電、交通、支付，智能手機大有無所不能的發展趨勢。

重新審視智能化，我們不難發現，汽車行業或許正在掀起智能領域的另外一場風暴。“未來，汽車將成為裝在輪子上的智能終端或者大型的智能手機”正越來越多地成為業界人士的共識。

從政策層面看，近日，國家發展和改革委員會發布的《智能汽車創新發展戰略》（征求意見稿）指出，到 2020 年，我國智能汽車新車占比達到 50%，中高級別智能汽車實現市場化應用，重點區域示范運行取得成效；到 2035 年，中國標準智能汽車享譽全球，率先建成智能汽車強國，全民共享“安全、高效、綠色、文明”的智能汽車社會。

從汽車電子系統和技術的角度，該如何對智能交通、智能出行進行更貼切的認識？電動汽車智能化的前提是什么？英飛凌科技（中國）有限公司汽車電子副總裁徐輝認為，智能汽車的發展離不開兩個非常重要的方面，而且全都是跟汽車安全相關的，一方面是汽車本身的技術安全，我們稱之為功能安全；另一方面是信息安全，即信息安防。

90%靠電子技術創新

“目前，汽車可能80%甚至90%的技術革新和創新都是由電子技術來實現的。”徐輝表示，半導體行業或半導體技術必須走在整個電子系統技術的前面。半導體技術能實現，整個電子技術從系統到整車才可以實現，所以現在所談到的所有跟汽車電子革新和技術發展相關的，包括智能網聯、自動駕駛等，都必須由半導體技術突破走在最前列。

作為國家發展核心產業的半導體行業，又該如何參與到未來智能出行、智能交通的發展行列？徐輝指出，未來汽車行業的發展首先是往新能源方向，即汽車的節能減排。電動汽車是未來的發展趨勢，也一定會實現。

另外，與ADAS高級輔助駕駛、自動駕駛技術實現密切相關聯的是智能網聯汽車。將來，車與車之間、車與環境之間一定會實現這種網絡的互通。在此基礎之上，智能化必須能夠保證信息安全，保證汽車在駕駛過程中和網聯過程中，系統和駕乘人員都是安全的，信息的輸送、下載也是安全的。

“在智能汽車領域，電子系統的原理其實很簡單。”徐輝分析到，汽車通過傳感器感知環境，再將諸如行人、交通設施等的信息傳輸到汽車的核心計算部分，經過數據處理，最終在運算部分做出判定，最后把信息發送給汽車的各個控制部分執行，比如剎車、轉向等。“所有的系統其實都是基于這個原理來操作的。”

傳感器是最終實現自動駕駛的一個核心器件與核心技術。傳感器有很多類型，然而不論是毫米波雷達、激光雷達、攝像頭，還是結合高精地圖，將來，所有的傳感器都會是相互配合的，以達到最好的信息傳輸和信息識別效果，最終汽車會被傳感器360度環繞，保證汽車信息識別和信息傳輸安全。

關于自動駕駛，將來可能會升級到人工智能的識別與學習，但這些都是基于傳感器系統的，最終實現自動駕駛的判定和操作。

實現越智能越安全

提及自動駕駛的安全性，不少人會想起2017年5月發生在美國佛羅里達州的特斯拉自動駕駛事故。一輛自動駕駛的特斯拉與一輛大貨車相撞，造成車毀人亡。雖然有分析人士指出，特斯拉的自動駕駛功能是有條件限制的，但是自動駕駛這一新興技術的安全性還是引起了行業的激烈討論。

在安全的前提之下，自動駕駛真正難點在哪？徐輝表示，汽車電子控制系統有一個后備方案，即人工駕駛，駕駛員作為后備的系統，去做最后的判斷和執行。自動駕駛真正困難的原因在于，它沒有一個后備系統，所有的信息和判斷都必須由車輛本身的電子系統去操縱、執行。這就需要在安全設計架構之上進行全面的考慮，必須有一個冗余，保證主系統工作的同時會有一個后備的系統能夠做一個后備方案處理。

徐輝同時指出，從被動安全到主動安全，傳感器起到了預防的功能，將來會發展成為一個更安全的架構，比如剎車，自動駕駛不能完全失效，需要一個后備系統，能在系統失效情況下，讓車輛能夠在最短時間內選擇最安全的方式工作，最終保證汽車安全，實現零事故。

關于智能汽車的信息安全，徐輝也認為，汽車其實是一個完全封閉的獨立系統，而一旦實現車聯網，實現自動駕駛，汽車就變成了一個完全跟外界互通信息和數據的新載體，這對傳統汽車行業是一個非常大的挑戰。但是從另一個角度看，其實車內還保留了大量的數據，汽車容易變成黑客攻擊的對象，因此信息安全至關重要。所以加密的概念和預防措施就顯得十分重要了。

保證汽車信息安全，目前，汽車的加密主要是通過軟件的方式來實現。“這是完全不夠的，未來，信息加密必須由軟件和硬件相互配合，夠最終實現加密和信息安全保護。”徐輝提到。

對此，徐輝舉例分析到，比如遠程軟件更新分成兩部分，第一部分是車廠的信息通過遠程網絡能夠下載到車輛的處理器；第二部分是從中央存儲器下載到相關應用部分的控制器。第一部分其實是不需要駕駛員操作的，即使在車輛行駛的過程中也可以操作、進行。第二部分就必須在車輛靜止狀態下執行，而這個執行過程必須得到駕駛員的認可。

從加密的內容角度分析，徐輝認為有三部分內容必須進行加密。第一是信息下載部分，網絡連接需要加密；也需要確認信息是從所需要的原車廠下載的。第二，存儲到中央存儲器的過程需要加密，車內也需要有一個加密硬件，確認信息可以下載到中央存儲器。第三，從中央存儲器下載到各個控制器的過程也需要加密。我們認為這三部分是實現遠程軟件更新安全的重要保證。

“從汽車電子發展角度看，汽車的電氣化和智能化必須做到完全的安全，一部分是技術功能安全，一部分是信息完全安全，最終保證智能汽車和智能交通的最終實現。”徐輝總結到。

鏈接：汽車走進智能化

智能汽車是指通過搭載先進傳感器、控制器、執行器等裝置，運用信息通信、互聯網、大數據、云計算、人工智能等新技術，具有部分或完全自動駕駛功能，由單純交通運輸工具逐步向智能移動空間轉變的新一代汽車。智能汽車通常也被稱為智能網聯汽車、自動駕駛汽車、無人駕駛汽車等。

在智能汽車自主式發展模式下，車輛只是單純依靠車載傳感器與車載控制系統，感知周邊環境，實施決策控制，實現自動駕駛。而在網聯式發展模式下，車輛可以通過網絡系統感知周邊環境，實施決策控制，實現自動駕駛。未來，自主式和網絡式相結合將是智能汽車的主流發展模式。