乘上一輛自動(dòng)駕駛的智能汽車(chē)，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(xiàn)、沿線(xiàn)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(huà)……這樣的場(chǎng)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(guó)家發(fā)改委、教育部、工信部、中國(guó)科學(xué)院、國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)在北京召開(kāi)6G技術(shù)研發(fā)工作啟動(dòng)會(huì)，宣布成立國(guó)家6G技術(shù)研發(fā)推進(jìn)工作組和總體專(zhuān)家組。這標(biāo)志著我國(guó)6G技術(shù)研發(fā)正式開(kāi)始。

      “發(fā)展智能汽車(chē)、自動(dòng)駕駛，車(chē)聯(lián)網(wǎng)是必不可少的標(biāo)配。”中國(guó)工程院院士、國(guó)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(fǎng)時(shí)說(shuō)，“6G時(shí)代，車(chē)聯(lián)網(wǎng)通信速度快到幾乎沒(méi)有時(shí)延，感覺(jué)相當(dāng)于心想事成”。


■自動(dòng)駕駛的標(biāo)配

      “新車(chē)沒(méi)有自動(dòng)駕駛，都不好意思跟同行打招呼。”如今，越來(lái)越多的新車(chē)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(chē)的標(biāo)配。

      自動(dòng)駕駛系統(tǒng)無(wú)論是本身的反應(yīng)速度，還是通過(guò)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(wú)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(zhǎng)吳啟暉為記者描繪出一幅引人入勝的場(chǎng)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(chē)的通信傳輸需求。

      當(dāng)前，自動(dòng)駕駛技術(shù)主要分為單車(chē)智能和車(chē)路協(xié)同。單車(chē)智能主要通過(guò)車(chē)身上安裝傳感器、雷達(dá)、攝像頭來(lái)感知環(huán)境，并通過(guò)車(chē)內(nèi)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)這些信息進(jìn)行處理并作出反應(yīng)。當(dāng)前，在測(cè)試中，天氣或傳感器異常，時(shí)常導(dǎo)致單車(chē)智能系統(tǒng)探測(cè)不到路上的人和障礙物。比如，2018年，在美國(guó)，特斯拉撞上停下的消防車(chē)、優(yōu)步在道路測(cè)試中撞擊行人等事故。這樣的事故就是單車(chē)智能系統(tǒng)缺陷所致。

      車(chē)路協(xié)同，有很大不同。使用汽車(chē)上的傳感器，加上路上的傳感器，利用高速通信(5G或6G)將車(chē)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(zhuān)家認(rèn)為，自動(dòng)駕駛汽車(chē)要在全場(chǎng)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(chē)路協(xié)同是必需的。

      至今，仍有國(guó)家沒(méi)有5G技術(shù)，在自動(dòng)駕駛的測(cè)試中只能使用WiFi局域網(wǎng)通信方式。使用過(guò)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(xiàn)的可能，給測(cè)試帶來(lái)很大困擾。中國(guó)等部分國(guó)家已經(jīng)開(kāi)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(wèn)題

      5G到6G時(shí)代的高速通信，涉及的汽車(chē)零部件有傳感器、雷達(dá)、攝像頭、車(chē)載計(jì)算機(jī)、車(chē)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(chē)零部件信息安全問(wèn)題已經(jīng)出現(xiàn)。《車(chē)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全白皮書(shū)(2017年)》顯示，2015年，有“安全專(zhuān)家”入侵吉普自由光車(chē)型，利用系統(tǒng)漏洞，遠(yuǎn)程控制汽車(chē)多媒體系統(tǒng)，進(jìn)而攻擊V850控制器，獲取遠(yuǎn)程向汽車(chē)CAN總線(xiàn)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(hù)不知情的情況下降低汽車(chē)行駛速度、關(guān)閉汽車(chē)引擎、突然制動(dòng)或讓制動(dòng)失靈。

      高速通信時(shí)代汽車(chē)零部件存在的安全隱患，更是令人不安。2016年，來(lái)自挪威安全公司的專(zhuān)家在入侵用戶(hù)手機(jī)的情況下，獲取特斯拉用戶(hù)賬號(hào)和密碼，通過(guò)登錄特斯拉車(chē)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)，可以隨時(shí)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行定位、追蹤，并解鎖、啟動(dòng)車(chē)輛，導(dǎo)致車(chē)輛被盜，造成用戶(hù)財(cái)產(chǎn)損失。

      智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)信息安全是車(chē)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(guó)汽車(chē)報(bào)》記者表示，未來(lái)基于6G高速通信的車(chē)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(guó)從技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)等多個(gè)方面開(kāi)展了布局，構(gòu)建高速通信環(huán)境下車(chē)聯(lián)網(wǎng)的信息安全，以求應(yīng)對(duì)高速通信環(huán)境下的信息安全問(wèn)題。進(jìn)入5G應(yīng)用階段，我國(guó)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(chē)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(chē)標(biāo)準(zhǔn)化工作要點(diǎn)》，其中提出要有序推進(jìn)汽車(chē)信息安全標(biāo)準(zhǔn)制定、積極參與國(guó)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(guó)發(fā)起并由歐盟、美國(guó)和日本共同提出的《自動(dòng)駕駛汽車(chē)框架文件》經(jīng)聯(lián)合國(guó)世界車(chē)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(guó)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(mǎn)競(jìng)爭(zhēng)的發(fā)展過(guò)程

      無(wú)論是5G，還是6G應(yīng)用，讓汽車(chē)零部件呈現(xiàn)出全新的面貌，改變智能汽車(chē)、自動(dòng)駕駛的未來(lái)，各國(guó)更看重其中蘊(yùn)藏的巨大市場(chǎng)潛力。因此，立足5G的6G爭(zhēng)奪戰(zhàn)早已揭開(kāi)序幕。中國(guó)、美國(guó)、歐洲、日本、韓國(guó)等國(guó)家和地區(qū)都已將6G零部件作為未來(lái)智能汽車(chē)、自動(dòng)駕駛等產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)。

      今年3月，美國(guó)總統(tǒng)特朗普公開(kāi)表示“希望5G乃至6G早日在美國(guó)落地”后不久，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)宣布，開(kāi)放95千兆赫到3太赫茲頻段，供6G實(shí)驗(yàn)使用。在韓國(guó)，三星電子已經(jīng)開(kāi)設(shè)一個(gè)新的研究中心，專(zhuān)門(mén)用于開(kāi)發(fā)6G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)。在日本，通信運(yùn)營(yíng)商N(yùn)TT、索尼、美國(guó)英特爾公司聯(lián)合聲稱(chēng)，三方將在6G通信標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域展開(kāi)合作，包括在采用光通信新原理的半導(dǎo)體開(kāi)發(fā)等方面展開(kāi)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(zhuān)利的處理。

      今年10月，全球首屆6G峰會(huì)制定的《6G無(wú)線(xiàn)智能無(wú)處不在的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)與研究挑戰(zhàn)》白皮書(shū)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(wàn)分之一;超高密度，連接設(shè)備密度達(dá)到每立方米超過(guò)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(wú)線(xiàn)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(chē)載網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫連接。

      未來(lái)，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(duì)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(cè)、云端交互，理論上可以在車(chē)上查詢(xún)?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(zhuān)家表示，自動(dòng)駕駛車(chē)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(cè)、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(chē)載設(shè)備在內(nèi)的云端交互通信天線(xiàn)體積將越來(lái)越小。這給現(xiàn)有電子、新材料等技術(shù)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。

      “希望5G時(shí)代沒(méi)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(chē)世界。”這是業(yè)界共同的期盼。