車載網絡安全技術研究綜述

劉瑩 李珍珍

摘 要：隨著互聯網技術的發展，智能交通成為汽車產業的重要技術。而車載自組織網絡作為智能交通的重要部分，可以幫助用戶實現智能駕駛，極大地方便了用戶的使用。但由于車載自組織網絡是部署在公共區域使用的網絡，將面臨很多攻擊和破壞。因而需要考慮其安全性。本文將從專利文獻的角度對車載網絡的安全技術的發展進行全面的統計和分析，包括其發展歷程、區域分布以及相關技術分支等，從多個角度分析和梳理了該技術的專利布局情況。

關鍵詞：智能交通;車載自組織網絡;信息安全;專利布局

引言

互聯網時代，物聯網、大數據、云計算等新技術飛速發展。而車載自組織網絡提高了交通安全類應用、交通管理類應用和信息服務三類服務，提高了汽車智能化水平，改善了用戶體驗。隨著車聯網的發展，同時信息安全的問題越來越受關注，關乎于用戶的個人信息以及駕駛安全。因此，車載網絡的安全保障機制的研究是整個車載網絡能夠面向實用的重要前提。

一、車載自組織網絡技術概述

1、車載自組織網絡安全概述

隨著科技的進步，車輛已經逐漸變得更加智能，使得智能交通系統的組建成為可能。近年來，學術界和工業界在車輛安全駕駛、信息通訊等領域內展開了大量的研究工作，提出了允許車輛與路邊節點以及車輛與車輛之間的相互通信的車載自組織網絡。在車載自組織網絡中，每一輛汽車都部署了多個傳感器的網絡節點，不斷地感知車況和路況，實時廣播相關信息，但如果車載自組織網絡中的節點受到惡意攻擊時可能會造成車禍的發生。因此，安全問題成為車載自組織網絡得到推廣和使用的重要影響因素，隱私保護問題也是安全通信中需要考慮的重要問題。

2、車載自組織網絡的技術起源

隨著城市化的迅速發展導致城市人口增加，交通事故頻繁發生。為了減小交通事故的發生，為人類創建更好的駕駛環境，提出了車聯網技術。車聯網包括以下幾種分類： 車與車相連、車與路相連、車與基礎設施相連以及人與車相連，通過車內電子系統和車外輔助系統的通力協作，達到信息的快速傳遞和溝通，實現了智能交通各種功能的實現。而車載自組織網絡作為智能交通的重要部分，提出了允許車輛與路邊節點以及車輛與車輛之間相互通信，協助人們對各種交通狀況作出正確的反應。

3、車載自組織網絡應用分類

車載自組織網絡中的應用主要可以分為兩類，分別是安全應用和增值應用。安全應用是提供輔助車輛用戶駕駛，避免交通事故發生和獲取更便捷舒適駕駛環境的服務。例如，保障車輛之間信息共享，在關鍵位置向車輛提供安全預警信息等，從而減少交通事故和交通阻塞等現象的發生。增值應用是向車載自組織增值應用則主要指的是向車載自組織網絡中的車輛用戶提供特定的或者定制的服務。例如，車輛用戶借助車載自組織網絡，獲取高速的網絡接入，視頻或者音樂的下載等。

二、車載網絡安全技術專利狀況分析

1、全球專利申請分析

車載網絡安全技術在九十年代就有了首次專利申請，但申請量較少。車載網絡安全技術專利的申請量從1999到2010年在緩慢遞增，而從2010年到2015年申請量迅速增長到達頂峰。考慮到2010年至2015年汽車在中國市場份額迅速增長的時期，人類對汽車智能駕駛需求的越來越強烈，智能交通相關技術層出不窮，車載網絡安全技術的專利申請量也隨著迅速增長，直至2015年達到歷史最高。因此，車載網絡安全技術的發展與專利申請增長趨勢也得到了相互印證。

對于全球專利申請原創國分布，車載網絡安全技術專利申請主要集中在美國、中國和日本這三個國家。美國的專利申請量最大，中國緊隨其后。可見由于汽車在中國的市場份額較大，中國對于車聯網的技術研究和發展在國際上也是頗具競爭力的，其申請量超過了日本和韓國。關于車載網絡安全技術的專利申請目標國仍然是以中國、美國、日本為首，而中國一躍成為了該項技術的主要目標國。

2、國內專利申請分析

國內針對車載網絡安全技術的專利申請較晚，從2003年開始到2011年針對該領域的專利申請都是非常少的，而從2012年開始到2016年達到頂峰。2013年至2016年這幾年間，車載網絡安全技術相關專利申請量較大，可見這幾年是智能交通在國內的研究發展的熱門時期，主要物質生活越來越好，人們對汽車購買與使用的普及，對汽車舒適性和智能化的需求也越來越強，因而智能交通相關技術層出不窮。同時為了保證車載自組織網絡得到推廣和使用，車載網絡的安全保障機制的研究是整個車載網絡能夠面向實用的重要前提。

通過對國內申請人進行統計，發現申請人主要由各公司、研究所、高校組成，奇瑞汽車股份有限公司在該領域的申請量是最大的，高校和科研機構的申請占比覆蓋也較大。另外，從各個地區分布上來看，上海、北京、深圳等地區的申請占比最大。

接下來對奇瑞汽車股份有限公司進行簡單的介紹。

奇瑞汽車股份有限公司是一家從事汽車生產的國有控股企業，為中國自主品牌中的代表。該公司于2007年在其專利CN101402337A中提出了一種車身控制系統，前車身控制器與后車身控制器使用LIN總線進行通訊，使汽車控制更加智能化。于2010年提出一種車輛安全行駛的控制方法，根據車輛行駛前方彎道狀態信息控制車輛行駛在相應的安全速度范圍下，從而提高車輛行駛的安全性。于2012年提出一種汽車主動安全系統，通過檢測車輛與周圍物體間的距離和相對速度，分析得到行駛策略。于2014年提出了車輛安全行駛預警方法，利用車聯網接收鄰車發送的行駛信息，實現的行駛安全預警。于2015年提出多項人工智能駕駛輔助功能，實現車速調節、車距調節、換道、超車、自適應巡航、自動泊車等功能。于2016年提出汽車控制方法，對采集到的視頻圖像的車道線進行檢測，然后根據車道線計算偏航角，再利用偏航角和本車與前車的距離確定實際轉向角，采用實際轉向角進行變道，整個過程無需用戶控制，提高了用戶駕駛舒適度。

參考文獻：

[1] 車聯網技術研究綜述[J]，藺宏良等，2014.9

[2] 車載自組織網絡在智能交通中的應用研究綜述[J]，程嘉朗等，2014.6

[3] 車聯網安全模型及關鍵技術[J]，劉宴兵等，2016.