上海车展特别策划:智能时代,如何定义汽车安全?

2021-04-17 00:35:12 作者:朱仕永

  【太平洋汽车网 行业频道】安全是汽车工业发展的永恒主题,也是汽车工业发展的最高优先级。

        随着技术进步和消费需求的不断改变,不同时代对于汽车安全有着不同定义。

        二十年前,中国消费者衡量一台车安全性的时候,更多着眼于它结不结实?防不防盗?安全气囊多少个?

        十年前,对一台车安全性的考量,已经加入了车身结构安全、主动安全系统等等因素。

        而今时今日,我们身处智能汽车重塑全球汽车工业的时代浪潮当中,应该如何定义汽车安全,必须要有新的思考。

 
背景简介

        智能汽车是一个全新物种,正如当年智能手机相较于传统功能手机。

        智能汽车拥有全新的电子电气架构、全新的局部硬件以及更多全新的功能,这就意味着,在原有以驾乘为主的安全因素基础上,它还有更大范围的安全指标需要被科学家和工程师们列入研究范围。

        尤其是伴随着“软件定义汽车”的趋势,车内的软件占比越来越大,在运行时需要确定具体行为的部分越来越多,与此同时,网联化又使得车内与外界的联系前所未有的紧密,这便无疑带来更多安全难题。

        在下文当中,笔者将结合智能汽车当下发展阶段的特性,讲一讲生产者以及消费者都需要特别重视的几大安全因素。

 
自动驾驶安全

        根据联合国最新的统计数据,全球每年约有125万人因道路交通事故丧生,受伤人数则高达5000万人,造成的经济损失约为1.85万亿美元,平均各国造成的经济损失约达国内生产总值的3%。而我国,在2010-2019年期间,平均每年发生车祸事件20万起以上,每年因车祸死亡的人数约6万人。此外,道路交通事故还是造成15-29岁年轻人死亡的首要原因。

        我国公安部统计数据显示,在事故诱因分析中,94%的交通事故是由人为因素引起,驾驶员因注意力分散、未按道路规则行驶、错误路况判断、酒驾等因素导致交通事故,成为出行领域的一大痛点。

        有一项业内广泛认可的研究表明,如果提前1.9秒有效预警并采取措施,事故率可以下降90%,如果提前2.7秒有效预警并采取措施,事故死亡率可以下降95%。也就是说,大多数道路交通碰撞都是可以预测、预防的,因此后来主动安全系统、高级驾驶辅助系统、自动驾驶系统一步步应运而生。

        自动驾驶当下可谓是红得发紫,其核心初衷就是由人工智能接管驾驶操作,避免人的不靠谱,以及突破人在车辆高速运动中感知和反应的局限性,从而显著减少交通事故。甚至往远期看,它还能提高交通效率以及解决交通运输领域的劳动力成本问题。

        从社会需求以及技术可行性结合来看,自动驾驶无疑拥有巨大的发展潜力,前景一定是光明的。然而,眼下现实情况却不容乐观,它在避免一些安全问题的时候,也带来了新的安全问题。

        比如网络上曾有人报料称,特斯拉自动驾驶系统错把前车车尾处具有中国特色的保佑平安红绸缎识别成了路障,进而系统启动急刹车操作。类似的例子笔者也曾亲身经历过,就在今年年初,我和同事开着一台特斯拉Model 3在高速上体验其自动驾驶能力,途中系统错把高架桥连接段误认为障碍物,突然猛地急刹车,全车人被吓得不轻。

        又比如去年年中,一辆特斯拉Model 3在中国台湾嘉义县水上乡高速路段发生了一次离奇的车祸。面对前方已经发生侧翻的白色货车,自动驾驶系统无法正确识别,于是没有采取任何减速或转向避让的动作,笔直地就撞上去。

上海车展特别策划:智能时代,如何定义汽车安全?

        更惨烈的事故发生在2018年3月19日晚,在美国亚利桑那州公共道路上,Uber公司的自动驾驶汽车,撞倒了一名正在过马路的女性,导致其最终死亡。

        上述所列举的只是个别案例,实际上近几年自动驾驶安全事故可谓频发,这些事故暴露出当前一些具备一定自动驾驶能力的汽车在环境感知、自动控制、算法能力等技术领域还不够成熟。尽管不少自动驾驶系统已经能够替驾驶员完成很多操作,但严格意义上仍旧处于低级水平,全球各大车企和自动驾驶公司任重而道远。

        对于普通消费者而言,不论厂家的宣传有多么酷炫或者好用,在其厚厚的用户手册里,都一定声明了使用条件——驾驶员随时准备接管,所以切莫麻痹大意。

 
网络安全

        网联化的愈演愈烈,使得汽车从信息封闭的安全世界走向了一个信息相对开放的危险世界,智能汽车时代这种形势会更加严峻。

        网络安全是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护,其防范的不是自身失效或者故障,而主要是“外部的恶意”,在我们现实场景中,通常特指黑客攻击。

        2015年,Charlie Miller和Chris Valasek两位黑客成功侵入了一辆Jeep自由光,他们利用克莱斯勒 Uconnect车载系统的漏洞植入了带有病毒的固件,并向CAN总线发送指令控制了车辆。(注:两人并非恶意,而是借此提醒车企采取更复杂的加密措施)

        自由光遭入侵事件导致的结果是FCA对140万辆相关车型进行召回,而这一年,被称为“汽车网络安全元年”,自此,汽车网络安全开始越来越多出现在汽车研发人员的视野中。

        汽车网络安全之所以重要,在于黑客可以通过对车辆进行远程劫持,使车辆做出解锁、启动、刹车、急加速、变道等操作,也可以通过截获通讯信息、攻击云端服务器,达到窃取用户信息和车辆数据的目的,甚至还可能威胁驾驶员和乘客的生命安全。

上海车展特别策划:智能时代,如何定义汽车安全?

        在智能汽车的使用过程中,信息数据的采集、存储、 处理、传输、共享等各环节潜在的威胁相比传统汽车大大增加,无形中给网络安全带来了更高维度的挑战,要想实现智能汽车规模化落地以及满足未来各种全新商业场景,就必须对此严阵以待。

        目前,现代计算机网络安全已经逐步形成了数字签名、网络防欺骗、访问控制等多种安全体制和安全服务,相信随着智能汽车的发展,也会相应形成一套网络安全体系。当然,从客观理性角度而言,这并非研发人员们一劳永逸的事,因为网络安全向来是无止尽的攻防游戏。

 
FOTA安全

        对一台智能汽车而言,固件空中升级(FOTA)可谓是必不可少的功能,可以帮助厂商在短时间内为大量设备提供更新,通过补丁实现快速修正漏洞、集成新功能等,使得车辆常用常新,持续为用户创造价值。

        而同样地,FOTA为智能汽车提供了传统汽车无法做到的便利和享受的同时,也带来了重大的安全挑战。首先是如何确保该过程能够可靠地得到执行,其次是如何有效避免其带来额外的漏洞。

        2020年12月,长城汽车便因为FOTA而陷入舆论危机。事件起因是在C-NCAP碰撞测试中,第三代哈弗H6侧面碰撞后,侧气囊并未弹出。后来,中汽中心和长城汽车一起在北京举行了联合说明会,会上表示第三代哈弗H6配备了整车FOTA功能,碰撞测试进行中车辆正在进行系统升级,造成部分部件电源断电,由此引发车辆相关安全系统不工作。

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        经过这件事,消费者开始对FOTA的安全问题产生了担忧。车辆升级固然好,但如果在特殊时刻这么触不及防地进行升级,着实不恰当,体验不好先不说,甚至还可能带来意外事故。据我所知,目前并不是所有厂商都会进行“端到端的威胁分析和风险评估”。

        另一方面,一旦使用FOTA方法将不安全软件加载到车辆设备的权限落入黑客手中,无疑将对车辆的数据安全和功能安全带来不可估量的危险。因此,FOTA所需的密钥和证书必须以加密的形式传入设备,并且必须具备防篡改能力。

 
个人隐私安全

        智能汽车隐私安全最近闹得沸沸扬扬,起因是“特斯拉车内摄像头高清画面”被曝光。在曝光的视频中,特斯拉车内摄像头能够清晰看到驾驶员、乘客的动作和面部表情。对此,全球范围内不少特斯拉用户对是否造成隐私泄露产生了担忧。

        新华社对此表示,“车内安装摄像头或许客观上在保证驾驶人和车辆安全等方面可以带来不少便利,但无论是什么程度的便利,都绝不能以随意让渡个人隐私和信息为代价。车内摄像头是否必须默认出厂时即安装、安装后是否需要消费者签订同意书才能启用,启用时是否可以一次授权而不是长期授权,这些都需要企业说清楚。”

        事实上,车内安装摄像头的车企并非特斯拉一家,国内的蔚来汽车、小鹏汽车等也有类似情况。对于如何保障车内摄像头正当辅助驾驶安全,同时不侵犯消费者个人隐私,单靠车企的自觉性和消费者的态度是不够的,业内普遍认为需要有更严谨以及针对性的法律法规出台。

        就在近日,工信部发布了《智能网联汽车生产企业及产品准入管理指南(试行)》(征求意见稿),要求智能汽车生产企业应采取必要的技术措施和其他必要措施,有效保护隐私安全,应依法收集、使用和保护个人信息,实施数据分类分级管理,制定重要数据目录,不得泄露涉及国家安全的敏感信息。

 
行人安全

        智能汽车未必全是电动车,但其中电动车实际占比很大。电动智能汽车行驶时,电机运行噪音很小,很多人完全察觉不到它的起步和行驶,因此就会给行人带来安全隐患。

        为了解决这个问题,工信部于2019年7月1日起推行《电动汽车低速提示音》标准,对电动车低速行驶时的提示音做出了规定。不过实际上,部分车企对该提示音功能设置成了可手动开启/关闭,而且有些车型实际提示效果有限。对此,笔者认为该标准的指标参数和强制性还有待加强。

 
注意力安全

        智能汽车的数字化座舱为包括驾驶员在内的车内人员提供了更多的信息交互功能,这些功能增加了使用的丰富性和便利性,提升了驾乘体验。与此同时,过多的信息交互过程也可能会分散司机的注意力,存在安全隐患。

        车企以及供应商为解决这个问题,提出了很多方案,比如语音控制、手势控制、HUD抬头显示、快捷触摸面板等等,但目前各家产品的成熟度参差不齐。不成熟的产品可能会存在视觉干扰、语音识别不准确、中控交互操作逻辑不友好、屏幕黑屏、卡顿、网络延迟等情况,这些因素都会对驾驶造成干扰。

 
写在最后

        汽车在现代生活中所扮演的角色,正在开始从过去单纯的交通工具逐渐演变为一种崭新的移动电子设备或者说智能移动空间,这是令人非常值得期待的事情。但需要注意,真正意义上成熟的智能汽车并非一朝一夕就能实现以及大规模普及,它来自一系列关键技术的突破和一系列行业规则、市场法规的铺路。

        在智能汽车安全方面,尤其需要加倍重视,因为一样东西越是跟人类生活紧密相连,它的不安全所带来的杀伤力便越难以想象。过去评估传统汽车安全性的那套标准,显然不够适用了,而我们在期待或者创造新事物的同时,切不可将新的不安全因素等闲视之。

        最后,进行一个内容预告,在即将召开的2020上海车展期间,PCauto内容团队将重点收集与智能汽车安全相关的技术或者解决方案,并撰文与大家分享,敬请期待!(文:太平洋汽车网 朱仕永)

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