移动互联网汽车数据共享与开放研究(1).pdf

版权声明 本 研究报告 版权属于中国通信标准化协会，并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本 研究报告 文字或者观点的，应注明“来源：中国通信标准化协会”。违反上述声明者，本协会将追究其相关法律责任。 研 究 报 告 要 点 针对移动互联网汽车感知层和车外平台的数据采集、使用、共享和开放等方面，以及数据跨境流动和使用等进行研究， 提出标准化建议。 （ TC11 WG1 移动互联网 +汽车子 工作 组） 研究单位： 中国联合网络通信有限公司、中国信息通信研究院、 阿里巴巴通信技术（北京）有限公司 项目负责人： 胡舜耕 项目参加人： 胡舜耕 、 王志军 、 张伦泳 、 张琳 、 常琳 、 夏骆辉 、 方强 、王妮娜 完成日期： 2018 年 8 月 29 日 i 目 录 1 概述 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 定义和缩略语 . 1 3.1 定义 . 1 3.2 缩略语 . 2 4 移动互联汽车数据分析 . 2 4.1 车辆前装传感器采集数据 . 2 4.2 车辆后装传感器采集数 据 . 5 4.3 V2X 交互数据 . 6 4.3.1 车与平台交互数据 . 6 4.3.2 车与基础设施交互数据 . 6 4.3.3 车车交互数据 . 7 4.3.4 车与人交互数据 . 8 4.4 车辆属性数据 . 8 4.5 无人驾驶车辆采集数据 . 8 5 移动互联汽车数据应用 . 9 5.1 概况 . 9 5.1.1 车辆自身数据应用 . 9 5.1.2 V2X 通信数据应用 . 10 5.1.3 车辆与人的交互信息应用 . 10 5.2 平台应用 . 11 5.2.1 道路导航类 . 11 5.2.2 安全驾驶类 . 12 5.2.3 远程监控类 . 14 5.3 行业应用 . 15 5.3.1 车厂 . 15 5.3.2 维护保养类 . 15 5.3.3 车辆保险类 . 16 5.3.4 智能交通类 . 16 5.4 政府监管 . 16 5.5 数据应用小结 . 17 6 移动互联汽车数据安全分析 . 18 6.1 国内外移动互联汽车数据安全状况 . 18 6.2 移动互联汽车车数据安全需求 . 20 7 移动互联汽车数据产业分析 . 22 8 移动互联汽车数据共享与开放案例 . 23 8.1 国内 . 23 8.1.1 车内数据开放 . 23 8.1.2 汽车周边 . 23 8.2 国际 . 24 8.2.1 联网车载系统 . 24 8.2.2 交通系统周边信息共享相关的智能方案 . 24 9 移动互联汽车数据共享与开放标准化状况 . 25 10 移动互联汽车数据共享与开放参考模型 . 25 10.1 参考模型 . 25 10.2 功能说明 . 26 10.3 流程示例 . 26 11 结论与标准化建议 . 27 12 附录 . 29 ii 12.1 数据采集 . 29 12.2 Hadoop 分布计算框架 . 29 12.3 流计算 . 30 12.4 云计算 . 30 12.5 数据分析与数据挖掘 . 31 12.6 数据存储与管理 . 31 12.7 数据共享与开放 . 31 12.8 数据安全 . 32 12.8.1 数据传输安全技术 . 32 12.8.2 网络安全防护技术 . 32 12.8.3 密码技术 . 33 12.8.4 防范 APT 攻击 . 33 1 移动互联网汽车数据共享与开放研究 1 概述 针对移动互联网汽车感知层和车外平台的数据采集、使用、共享和开放等方面，以及数据跨境流动和使用等进行研究，提出标准化建议 。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 1YD， 移动互联网环境下个人数据共享导则 2YDB， 移动互联网大数据技术研究 3YD/T，车联网总体技术要求 4YDB， 泛在物联应用 汽车信息化 业务需求和总体框架 5YD/T，基于公用通信网的车载网关技术要求 6YD/T，基于公用通信网络的汽车信息化业务技术要求 7YD/T，基于公用通信网络的汽车信 息化服务支撑平台总体要求 8YD/T， 基 于公用通信网络的汽车信息化服务支撑平台与车载终端的接口技术要求 9 GB26149， 乘用车轮胎气压监测系统的性能要求和试验方法 10ITU-T， Service and functional requirements of vehicle gateway platforms 11ITU-T， Functional architecture model of vehicle gateway platforms 12 SAE J2735 :2006， Dedicated Short Range Communications (DSRC) Message Set Dictionary： standards.sae/j2735_200911/ 13电信技术， 大数据及其在电信运营中的应用研究 ， 2015.1 3 定义和缩略语 3.1 定义 术语 定义 移动互联汽车 数据 简称汽车数据。特定汽车 装载的传感器采集的数据、 V2X交互数据、以及汽车属性数 据统称为 移动互联汽车 数据。 汽车数据共享 在一定条件下， 让 特定 用户能够读取 汽车 数据并进行 操作 、 运算和分析。 汽车数据开放 让 在一定范围内的用户 能够读取 汽车 数据 。 2 3.2 缩略语 缩略语 说明 A-GPS Assisted GPS CAN Controller Area Network DSRC Dedicated Short Range Communications ECU Electric Control Unit GPS Global Positioning System HUD Heads Up Display LIN Local Interconnected Network OBD On-Board Diagnostic PADY Pay As You Drive UBI Usage Based Insurance V2I Vehicle to Infrastructure V2V Vehicle to Vehicle V2X Vehicle to Everything 4 移动互联汽车 数据 分析 4.1 车辆前装传感器采集数据 车辆前装传感器数据是指通过车辆出厂前所安装的传感器收集 得到的数据 ,主要通过车载总线获取，目前常用的车载总线有 CAN、 LIN、 FLEXRAY 等，应用最广泛的为 CAN 总线。 1CAN 总线采用多主机结构，总线空闲状态下所有节点都可以发送和接收数据 ,分为高速 CAN（最快可达 1Mbps）和低速 CAN（最高 125kbps）。 1986 年由德国电器商博世公司开发，并通过 ISO11898(高速 CAN)和 ISO11519（低速 CAN）进行了标准化。 SAE J1939 也详细规定了 CAN 总线中数据的传输方式，但是具体传输的内容和数据格式由汽车厂商自己定义。 2LIN 总线是一种 低成本的串行通讯网络，采用单主机结构，最快传输速率 20kbps,用于实现汽车中的分布式电子系统控制，主要用于辅助 CAN总线。 1998年在德国召开的汽车电子会议上首次被提出， 1999 年成立 LIN 联盟（早期成员有奥迪、宝马、克莱斯勒、博世、大众等），由联盟推动 LIN 总线的规范和测试。 3 3FLEXRAY 总线是继 CAN、 LIN 之后的下一代高速车载总线，总数据速率可达 20Mbps,目前是戴姆勒克莱斯勒公司的注册商标，由 FLEXRAY 联盟在推动其标准化。 OBD 接口是汽车开放的唯一的 标准化 对外接口 ， 可以 通过 OBD 接 口采集 车载前装传感器数据 。 此外，汽车厂家采用私有化接口、通过 CAN 总线等车内网络采集车载前装传感器数据。 表格 1 为部分 能够通过 OBD 采集到的 车辆前装传感器 数据，不同设备 的 数据种类 参 见下表： 表 4-1 车辆前装 传感器 采集 数据 设备 序号 数据种类 备注 整车控制器 1 电制动 2 空调启动 3 水泵控制信号 4 水位低信号 5 标定参数上电校验故障） 6 气压传感器报警 7 充电保护盖 新能源汽车 8 总熔断丝 9 驻车信号 10 倒档信号 11 前进档信号 12 空档信号 13 制动开关 14 怠速开关 15 电机制动优先信号 16 电动机扭矩 新能源汽车 17 整车气压 18 电池 新能源汽车 19 主接触器 20 转矩 /转速模式 21 钥匙 22 高压翘板 23 油门 24 制动 25 ECM 供电状态 新能源汽车 26 充电机开启 新能源汽车 27 故障指示 28 发电机功率 新能源汽车 29 实时车速 30 瞬时耗电 新能源汽车 31 整车气压 32 加速踏板百分比 4 33 制动踏板百分比 34 DCDC 输出电压 35 可行驶里程 36 总里程 37 本次行驶里程 38 整车平均耗电量 新能源汽车 39 剩余充电时间 新能源汽车 电池管理系统 40 烟雾报警 新能源汽车 41 SOC 新能源汽车 42 模块电压 新能源汽车 43 实时电流 新能源汽车 44 实时电压 新能源汽车 45 最高温度 新能源汽车 46 最高电压 新能源汽车 47 最低电压 新能源汽车 48 剩余能量 新能源汽车 49 可放电电流 新能源汽车 50 可充电电流 新能源汽车 绝缘检测单元 51 高压端电压 新能源汽车 52 绝缘电阻值 新能源汽车 电机控制器 53 当前转矩 新能源汽车 54 直流侧电压 新能源汽车 55 相电流 新能源汽车 56 工作状态 新能源汽车 57 故障状态 新能源汽车 58 转速 新能源汽车 59 电机温度 新能源汽车 60 控制器温度 新能源汽车 61 最大制动扭矩 新能源汽车 62 最大电动扭矩 新能源汽车 63 最大制动功率 新能源汽车 一体化配电柜 64 总电流 新能源汽车 65 充电继电器 新能源汽车 66 充电接触器 新能源汽车 67 总电源接触器 新能源汽车 68 除霜继电器 新能源汽车 69 空调继电器 新能源汽车 70 主接触器 新能源汽车 空调控制器 71 空调工作状态 72 空调实际输出功率 73 工作模式 74 车内实际温度 5 75 当前风速档位 车载充电器 76 转速 77 发电功率 烟 雾报警器 78 烟雾报警故障 79 赌塞故障 80 通信故障 CAN 主模块 81 远光灯 82 前雾灯 83 近光灯 84 喷水电机 85 左转向灯 86 右转向灯 87 雨刷器 88 空调 89 喇叭 90 行李舱灯 91 后雾灯 92 制动灯 93 倒车灯 94 车门状态 发动机信息 95 发动机转速 传统能源汽车 96 最大 转矩 传统能源汽车 97 喷油量 传统能源汽车 98 油门踏板 电压 传 统能源汽车 99 燃油 温度 传统能源汽车 变速箱状态信息 100 离合状态 传统能源汽车 101 变速箱档位状态 传统能源汽车 102 变速箱故障信号 传统能源汽车 103 变速箱故障码 传统能源汽车 4.2 车辆后装传感器采集数据 根据不同的车辆，车辆后装传感器具有一定的可选择性，常用的后装传感器采集的数据参见表 4-2。 表 4-2 车辆后装传感器采集数据 序号 传感器种类 数据内容 1 GPS/北斗 位置数据 2 行车记录仪 前方车辆、道路数据 3 图像传感器 图像数据 4 测距传感 器 位移数据 5 三维姿态传感器 三维姿态与方位等数据 6 加速度传感器 加速度 7 速度传感器 速度