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联网汽车的到来给我们带来了五个教训

要闻 2019-12-02 17:04:44

物联网(IoT)的兴起导致了所有行业企业中连接设备和传感器数量的平流层增长。

据估计,每秒有超过80个东西连接到互联网,到2020年,将有500亿个东西连接到物联网。随着企业采用诸如雾计算和高级分析等技术,或在其供应链的各个方面部署数十万个传感器,以提高效率、提高生产率并获取关于客户的实时信息,诸如制造业和零售业等行业正被物联网极大地改变。


联网汽车市场如今面临着许多与iot相关的挑战,其他行业的企业已经遇到并克服了这些挑战。在帮助企业在许多其他行业部署IoT-enabled技术和流程,我想看看一些最佳实践和经验教训,并探索如何被应用到汽车市场连接到帮助汽车制造商和他们的合作伙伴利用物联网的全部潜力。

在很多方面,联网汽车可以被认为是物联网的终极“物”。有100多台车载电脑持续监控位置、部件性能、驾驶行为等,专家估计,高度自动化的车辆每天将产生4tb的数据。它们确实是轮子上的数据中心,是每个人在物联网方面最大的希望和挑战的缩影。

随着我们的交通系统通过车对车(V2V)和车对基础设施(V2I)通信变得更加紧密,产生的数据量将会超速运转。因此,汽车制造商和他们的伴侣开始经历许多相同的挑战,企业在其他行业,包括管理压倒性数量的连接设备和大量的数据产生,以及与安全相关的挑战,普遍的连接,优化带宽等等。

教训1:管理多个行业的企业中不断增长的设备数量,让员工将他们的个人智能手机连接到企业网络的趋势(称为“自带设备”或BYOD)为IT部门带来了巨大的挑战。不久以前,企业IT还围绕着管理一些大型主机。然后,突然之间,客户机-服务器、分布式计算和移动计算等新范式的出现迫使企业IT不断发展。IT专业人员不仅负责管理大量的机器,还负责管理大量连接到网络的潜在不安全的个人设备。

今天互联汽车市场的情况非常相似。起初,联网汽车的数量非常少。但是今天,随着传感器和电子控制单元的数量成倍增加,联网汽车就像一个带轮子的数据中心,甚至像一个小城市。无数不同的实体每个都将可能不同类型的数据传输到不同的目的地,具有不同的目的、隐私和安全需求。这些部件供应商的多样性使生态系统更加复杂。再乘以飞速增长的联网汽车数量(到2021年,预计将有超过3.8亿辆联网汽车上路),管理所有这些联网设备的挑战就变得非常重要。就像在企业中一样,传统的方法行不通,需要一个新的范例。

以一个典型的零售商为例。传统上,企业每名IT员工最多可以管理200台设备,但随着物联网的兴起,零售商现在需要管理的不仅仅是数十万台设备,而是数百万台。使用传统的IT方法,这将需要增加成千上万的IT人员!

很明显这行不通,所以我们需要一个不同的方法。幸运的是,我们正在进入自动化网络管理的时代,网络中的智能可以提供生命周期自动化、监控和诊断、持续学习,甚至自我修复。这最终将使每个IT人员能够管理100多万台设备(图2)。通过这种方法,联网汽车制造商或其他原始设备制造商(OEM)可以一目了然地看到各个部件在车队中的性能,从而指出在安全性、可靠性甚至新特性方面存在改进的机会,例如。

经验#2:变更管理和软件更新随着联网车辆数量的增加,另一个挑战是如何管理许多相关组件和应用程序的变更和软件更新。平均车辆今天有超过1亿行代码在引擎盖下,但是软件的数量和复杂性在车辆即将爆炸高级驾驶员辅助功能和高度自动化驾驶开始起飞。同样,作为连接汽车司机和乘客带来更多新体验,车辆和政策,管理他们的使用将变得更加复杂和个性化,使管理广泛不同的配置令人生畏。

如今,大多数车辆都在维修车间接受软件和配置更新,因此更新的频率降低了,而且更容易被打包成经过一系列严格的质量保证和安全测试的软件包。然而,通过无线(OTA)更新,汽车制造商可以立即向车辆推出新的软件和配置,在不需要预约服务的情况下进行现场维修,立即修补漏洞,并在最需要购买的时候满足消费者对新功能的需求。确保所有这些更新都是兼容的,并将与汽车中的现有代码一起工作是一项重大任务。

幸运的是,企业物联网软件管理的经验教训也可以应用到这里。自动化的工具链有助于回归测试和测试软件包中的大量变化,可以简化流程,确保对车载技术的更频繁和更细致的更新不会造成问题。要跟踪部署到不同配置的不同车型(包括售后设备)上的所有软件版本,需要一个高度自动化的版本控制系统来管理成功安装的测试、签名、交付和验证。

同样,管理车载网络配置的所有变化也通过基于云的控制器大大简化了。正如其他行业的企业已经认识到,网络的集中管理、可见性和控制使它们能够更容易地管理不断增长的连接设备,车载网络的云控制器可以简化对连接汽车的配置更改。当与上面描述的单一玻璃集成以管理车辆及其设备时,自动化工具链和云控制器使汽车制造商能够管理软件定义的车辆中复杂的版本控制。

教训3:随着联网汽车越来越受欢迎,汽车制造商面临的另一个主要挑战是安全。鉴于连接汽车可以收集所有的数据,从司机和乘客生理和行为数据,采购习惯使用车辆时自动支付加油站和餐厅,有对隐私和安全两方面的影响如果车辆没有妥善保护。

在企业方面,随着组织越来越多地采用物联网,他们已经在应对一个大大扩展的攻击面可能出现的新漏洞。从员工的智能手表到组织的iot灯光或安全摄像头,一切都可以变成一个攻击载体。在物联网时代,企业已经认识到不再有可以信任设备的安全边界——物联网真正跨越全球和企业的生态系统,甚至跨行业。这就需要一种新的安全方法,将深度防御从云端分散到边缘,并在网络中部署情报,以便在威胁传播之前探测并阻止它们。

由于联网汽车可能是物联网的终极“事物”,汽车制造商也面临着类似的挑战。联网车辆的攻击面确实是巨大的——汽车和云之间的蜂窝网络、Wi-Fi甚至卫星连接,以及汽车用来相互通信的V2V和V2I连接,以及路边的基础设施都可能被黑客攻击。更不用说蓝牙、近场通信和仪表板下的车载诊断端口的物理连接。甚至连从胎压监测系统到头部的无线信号都可能被窃听。

为了保护这个庞大的攻击面阵列,汽车制造商和他们在互联汽车生态系统中的合作伙伴可以采用许多企业用来加强物联网安全的原则和最佳实践。通过以太网骨干网将车辆中的异类网络聚合和合并到Internet协议(IP)上是加强安全性的重要步骤。随着车载网络标准化到IP,从加密和认证到防火墙和入侵检测和预防系统(IDS / IPS)的成熟安全技术可以被部署到被连接的汽车上,使其拥有自己的深度防御。人工智能也被更频繁地部署在企业和联网车辆上,以学习检测新的恶意行为模式(甚至是可能是需要维护的早期警告的非恶意异常)。

保护所有这些潜在攻击表面的另一个关键是在车辆的整个生命周期中,在正确的时间启用正确的连接级别。就像企业IT安全团队为了发现异常而不断监视网络访问和启用iot的设备一样,汽车制造商将需要不断监视和管理其车辆的连接。他们必须知道车辆的连接何时应该打开或关闭,以及在其生命周期的不同阶段应该允许车辆使用该连接做什么。

例如,在车辆测试阶段,必须“打开”连接,以便汽车制造商可以验证连接的服务是否正常运行。然后,当车辆在运输容器中时,制造商可以自动禁用这些服务,以防止黑客在车辆前往经销商的途中破坏车辆。在整个过程中,必须保持一些连接,以便在车辆行驶过程中能够实时跟踪车辆。当汽车到达经销商处时,一个自动系统允许汽车制造商安全地恢复连接,这样销售人员就可以向买家演示汽车及其连接的服务。

对于一个在全球运送数百万辆汽车的汽车制造商来说,跟踪和监控这种连接将是一项复杂的任务,但通过利用以太网主干上的IP和通过物联网连接管理平台的集中管理,汽车制造商可以实现这一切的自动化。

经验4:优化宝贵的资源当其他行业的企业开始采用更多的启用IoT的流程,并在其网络中放置越来越多的传感器时,他们很快意识到物联网带来了几个资源方面的挑战。不仅设备本身受到限制(因此它们的应用程序需要被设计成非常有效地利用存储、计算、带宽和电源),而且连接的设备数量之多也会产生大量的数据,压倒网络和存储。甚至在物联网开始扩张之前,服务器的激增就引发了虚拟化浪潮,这大大节省了企业的计算和存储资源。

联网汽车面临许多同样的挑战。成本是汽车制造商寻求增加新功能的一个巨大因素,能源是一种宝贵的商品,就汽车重量而言,每一盎司都很重要。此外,每天4兆兆字节的数据量远远超过了今天一辆汽车以任何合理的成本通过手机发射塔网络传输的数据量!然而,高度自动化的车辆需要更多的这些资源。

在这方面,一些企业物联网战略可以发挥杠杆作用。例如,虽然在生成时在云中存储来自每辆车的所有tb级数据很好,但是这些数据的某些部分比其他部分更相关。此外,有些数据对时间非常敏感,有些则不是。

许多联网车辆都有数据套餐,其中夜间的数据速率更低,因此确定何时发送数据是有价值的。物联网连接管理平台可以应用智能来确定需要发送哪些远程信息数据,或在给定时刻需要连接哪些应用程序,以及哪些应用程序可以等到晚上才能获得更好的数据速率。同样,企业中雾计算的兴起(通过分布式计算和存储将云带到边缘的实践)使物联网设备和网关能够进行智能过滤和自适应压缩,从而减少了需要发送到云的数据量。

车辆中相同的本地处理,以及关于立即发送什么数据与存储和转发什么数据的可配置规则,可以极大地提高连接车辆中移动带宽的有效使用。如前所述,这种边缘处理和连接管理可以从云中有效地处理。

对于希望提高能源效率的原始设备制造商来说,重量也是他们最关心的问题。将车载网络标准化到以太网可以使一辆普通轿车的配线重量减少50%或50磅,有助于提高燃油效率和降低安装成本。

最后,“车轮上的数据中心”可以通过使用虚拟化从企业数据中心记事本中借用另一个页面。通过高效、灵活、集中的计算和存储设备,整个车辆内的数十个电子控制单元可以被精简,通过虚拟化它们的一些通用逻辑来降低成本和复杂性。这也为汽车中更面向服务的体系结构铺平了道路,提高了创建新应用程序和服务的灵活性,降低了制造和维护成本,并提高了质量。

最后,但也许是最重要的,物联网时代需要快速迭代和测试许多想法,以了解什么是最有效的,什么是业务价值。在物联网的早期阶段,快速迭代和测试尤其重要,因为在物联网的早期阶段,结果往往是不可预测的。汽车行业已经习惯了一个更漫长和可预测的创新周期,他们会提前5年计划新车的主要版本,并花费数年时间对各个方面进行测试。但由于我们仍处于物联网和联网汽车应用的早期阶段,企业在哪些方面的技术投资最有价值并不总是很清楚。

因此,汽车制造商应该考虑快速原型设计来快速测试新想法。他们还应该采用灵活的、可扩展的体系结构来缩短开发和单元测试周期,因为严格的道路测试周期更难以压缩。通过以太网的IP骨干网可以使联网的汽车架构更加灵活,允许汽车制造商安装新的传感器、执行器或其他设备,分析数据,测量价值,并迅速做出调整。通过减少确认有价值的新功能的时间和开发和单元测试时间,汽车制造商可以显著缩短创新周期,推出行业领先的新产品。

物联网正在改变每个行业的企业,但联网汽车仍处于早期阶段。幸运的是,汽车制造商可以采用许多最佳的企业物联网实践,并将其应用到联网汽车上,以应对许多类似的挑战,包括管理大量联网汽车的复杂性,每个汽车都有无数个连接部件,确保安全并优化带宽、计算能力、重量和能源。这将帮助汽车行业走向一个未来,在那里,车辆将与云、彼此以及我们周围的基础设施进行通信,从而提供更安全、更高效、更优越的交通体验。

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