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航芯方(fang)案(an)分享 | V2X安全認證方(fang)案(an)
車(che)聯網是汽車(che)未來發展的重要(yao)趨勢(shi)，C-V2X也已成為世界主流的車(che)聯網技術(shu)，可提升(sheng)車(che)輛整體的智(zhi)(zhi)能(neng)駕(jia)駛水平(ping)，為用(yong)戶提供安全(quan)、舒適、智(zhi)(zhi)能(neng)、高效(xiao)的駕(jia)駛感受，同(tong)時提高交通運行效(xiao)率，提升(sheng)社(she)會交通服務的智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)水平(ping)。
上海航芯也積極投入到C-V2X產業中，重磅推出基于ACX200T的V2X解決方案，可助力汽車領域客戶，加快車聯網產品的研發進度。
什么(me)是V2X
V2X(Vehicle to Everything)即車(che)連(lian)萬物，是(shi)指車(che)與(yu)外界通訊，即車(che)聯網，包括(kuo)車(che)與(yu)車(che)、車(che)與(yu)路(lu)側設備、車(che)與(yu)云端后臺、車(che)與(yu)人(智能終端)的通訊等(deng)。車(che)聯網是(shi)汽車(che)、通信、交通等(deng)多個行(xing)業(ye)相融(rong)合的新(xin)產業(ye)，是(shi)新(xin)的經濟增(zeng)長點。
C-V2X(Cellular-V2X，蜂(feng)窩(wo)車(che)(che)聯(lian)網)是基于(yu)3G/4G/5G等蜂(feng)窩(wo)網絡通(tong)信(xin)(xin)(xin)技術(shu)(shu)演進形成的(de)(de)車(che)(che)用無(wu)線通(tong)信(xin)(xin)(xin)技術(shu)(shu)，包含兩種通(tong)信(xin)(xin)(xin)接(jie)(jie)口(kou)，一種是車(che)(che)、路側設(she)備(bei)和(he)人(ren)(智能終端)之間的(de)(de)短距離直(zhi)接(jie)(jie)通(tong)信(xin)(xin)(xin)接(jie)(jie)口(kou)(PC5接(jie)(jie)口(kou))；另一種是車(che)(che)與基站之間的(de)(de)通(tong)信(xin)(xin)(xin)接(jie)(jie)口(kou)(Uu接(jie)(jie)口(kou))，可以實現車(che)(che)云端后臺(tai)等長距離的(de)(de)通(tong)信(xin)(xin)(xin)。由IMT-2020（5G）推進組C-V2X工(gong)作組、中(zhong)國智能網聯(lian)汽車(che)(che)產業創新(xin)聯(lian)盟(meng)、中(zhong)國汽車(che)(che)工(gong)程(cheng)學會等共同舉辦(ban)(ban)的(de)(de)四跨(kua)(kua)(kua)(kua)(kua)(跨(kua)(kua)(kua)(kua)(kua)芯片模(mo)組、跨(kua)(kua)(kua)(kua)(kua)終端、跨(kua)(kua)(kua)(kua)(kua)整車(che)(che)、跨(kua)(kua)(kua)(kua)(kua)安全平臺(tai))、新(xin)四跨(kua)(kua)(kua)(kua)(kua)活動，自2018年(nian)開始，每(mei)年(nian)舉辦(ban)(ban)一次，已連續辦(ban)(ban)了四次，參與企業上(shang)百家，覆蓋汽車(che)(che)、通(tong)信(xin)(xin)(xin)、交通(tong)、地圖和(he)定位、信(xin)(xin)(xin)息安全、密(mi)碼等多領域，共同搭建技術(shu)(shu)平臺(tai)，促進了車(che)(che)聯(lian)網規(gui)模(mo)化(hua)商(shang)用部署。
航芯V2X解決方案(an)
上海(hai)航(hang)芯作為安(an)全(quan)(quan)芯片服務商(shang)，積極投入到(dao)C-V2X產業中，研發出(chu)針對車聯網(wang)應(ying)用的(de)高(gao)速簽(qian)名驗簽(qian)安(an)全(quan)(quan)芯片ACX200T，并對《基(ji)于LTE的(de)車聯網(wang)無線通(tong)信技(ji)(ji)術(shu)》的(de)各項標準進行研究，如“安(an)全(quan)(quan)證書管理系統技(ji)(ji)術(shu)要求”、“應(ying)用層及應(ying)用數據(ju)交互標準”、“直連通(tong)信系統路(lu)側單元技(ji)(ji)術(shu)要求”等，推出(chu)基(ji)于ACX200T的(de)航(hang)芯V2X解決方案。
該(gai)方案(an)采用NXP i.MX6Q作為AP，航芯ACX200T通過USB(僅(jin)量產(chan)版支持)/SPI連(lian)接(jie)到AP，搭載V2X通訊模組、4G模組、7寸電容觸摸顯示屏等，整(zheng)個方案(an)硬(ying)件框圖如圖1所示。
圖1. 航芯V2X方案(an)硬件框圖
該方案(an)的規格為(wei)：
? NXP i.MX6Q 4核(he) Cortex-A9 1.2G主頻，1G DDR3內存，4G eMMC，Linux 4.9.88
? 7寸(cun)電容觸摸顯示屏
? 1路以太(tai)網和4G通(tong)訊、1個TF卡槽
? 兩路CAN
? 航芯ACX200T
? 支(zhi)持(chi)宸(chen)芯(xin)(xin)CX7101模(mo)塊(kuai)(kuai)/芯(xin)(xin)訊通SIM8100模(mo)塊(kuai)(kuai)等V2X模(mo)塊(kuai)(kuai)
? V2X PC5直連通(tong)信(xin)
? GNSS時鐘(zhong)同步(bu)
? 采(cai)用(yong)5V直流輸(shu)入(ru)
該(gai)方案的軟(ruan)件架構如圖2所示：
圖2. 航芯V2X方案軟件架構圖
整個方案具有如下特色(se)：
? 航芯ACX200T加密(mi)(mi)庫提供國密(mi)(mi)SM2、SM3、SM4安(an)全算(suan)法和國際ECDSA、SHA256、AES等安(an)全算(suan)法
? 內核(he)態：SM2簽(qian)名(ming)10000次(ci)/秒、驗簽(qian)6000次(ci)/秒；ECDSA簽(qian)名(ming)10000次(ci)/秒、驗簽(qian)5000次(ci)/秒
SPI-X1接口實測：SM2簽(qian)名4100次/秒、驗簽(qian)3200次/秒；ECDSA簽(qian)名4100次/秒、驗簽(qian)2900次/秒
? 航芯ACX200T密(mi)鑰管理庫提供密(mi)鑰管理接口，采用安(an)全芯片硬件(jian)安(an)全存(cun)儲
? 提供C-V2X安(an)全證(zheng)書管(guan)理協議棧庫，滿足《基于LTE的車(che)聯網(wang)無線通信技術 安(an)全證(zheng)書管(guan)理系統技術要(yao)求(qiu)》規(gui)范要(yao)求(qiu)
? 提供(gong)C-V2X消息層的協議棧庫(ku)，滿(man)足《合作式智能運輸系(xi)(xi)統 車用(yong)通信系(xi)(xi)統應(ying)用(yong)層及(ji)應(ying)用(yong)數據交互標準》（TCSAE 53-2017）規范(fan)要求(qiu)
? 中國信通(tong)院C-V2X協議一致(zhi)性測試接口，滿足信通(tong)院一致(zhi)性測試要求
? 支持V2X證書離線(xian)灌裝，GBA在線(xian)證書申(shen)請
客戶即(ji)(ji)插即(ji)(ji)用
針(zhen)對(dui)客(ke)戶已有AP平臺的(de)情況，上(shang)(shang)海航芯(xin)提供ACX200T應(ying)用(yong)方案(an)，只需在硬件上(shang)(shang)將ACX200T芯(xin)片的(de)SPI和GPIO連接(jie)AP的(de)SPI和GPIO接(jie)口，軟件上(shang)(shang)直(zhi)接(jie)調用(yong)上(shang)(shang)海航芯(xin)提供的(de)動態(tai)庫libse.so或(huo)libacx200t.so接(jie)口，從而實現客(ke)戶對(dui)ACX200T芯(xin)片的(de)即(ji)插即(ji)用(yong)。整個ACX200T應(ying)用(yong)框圖如(ru)圖3所示。
圖(tu)3. ACX200T應用(yong)框圖(tu)
該應用方案的特色為：
? 客(ke)戶直接調用so里的API接口，即插即用
? ACX200T支持兩(liang)路SPI同(tong)時接到AP，可以(yi)做到簽名驗(yan)簽的并(bing)行處理
? 針對客戶除V2X的高(gao)速(su)(su)簽名驗簽外的低速(su)(su)安(an)全算法接口，可以額(e)外再提供一路UART來(lai)處理
AP端的Demo源碼見Gitee鏈接(jie)：
Qt Demo鏈接：
AP端(duan)Demo鏈(lian)接：
結(jie)語(yu)
上(shang)海(hai)航芯作為IMT-2020（5G）推(tui)進(jin)組(zu)(zu)C-V2X工作組(zu)(zu)成員，積極(ji)參與到V2X相關標準的(de)制定(ding)和(he)(he)討(tao)論中，同時(shi)也(ye)了解最(zui)新的(de)行業(ye)規范要求。此次上(shang)海(hai)航芯推(tui)出的(de)V2X解決方(fang)案和(he)(he)ACX200T應用(yong)方(fang)案滿足車(che)聯網(wang)的(de)行業(ye)應用(yong)需求，將加快客戶的(de)車(che)聯網(wang)產(chan)品(pin)研發進(jin)度，助力客戶產(chan)品(pin)提早上(shang)市。
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