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航芯(xin)方案分(fen)享 | V2X安全認證方案
車(che)聯網是汽車(che)未來發展的(de)重要趨勢，C-V2X也已(yi)成為世界主流的(de)車(che)聯網技術，可提(ti)升車(che)輛整(zheng)體的(de)智(zhi)能(neng)駕駛水(shui)平(ping)，為用戶提(ti)供(gong)安全(quan)、舒適、智(zhi)能(neng)、高效(xiao)(xiao)的(de)駕駛感受，同時提(ti)高交通運行效(xiao)(xiao)率，提(ti)升社會交通服務的(de)智(zhi)能(neng)化水(shui)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。
什么是V2X
V2X(Vehicle to Everything)即車(che)(che)連(lian)萬物，是指車(che)(che)與(yu)(yu)外界(jie)通(tong)訊，即車(che)(che)聯(lian)網，包括車(che)(che)與(yu)(yu)車(che)(che)、車(che)(che)與(yu)(yu)路側設備、車(che)(che)與(yu)(yu)云端(duan)后(hou)臺、車(che)(che)與(yu)(yu)人(ren)(智能(neng)終端(duan))的通(tong)訊等。車(che)(che)聯(lian)網是汽(qi)車(che)(che)、通(tong)信、交通(tong)等多(duo)個行業(ye)相(xiang)融合的新產業(ye)，是新的經(jing)濟增長點(dian)。
C-V2X(Cellular-V2X，蜂(feng)窩(wo)(wo)車(che)(che)聯網(wang)(wang))是基(ji)于(yu)3G/4G/5G等(deng)蜂(feng)窩(wo)(wo)網(wang)(wang)絡通(tong)(tong)信(xin)(xin)技(ji)術演進形成的車(che)(che)用無(wu)線通(tong)(tong)信(xin)(xin)技(ji)術，包含兩種(zhong)通(tong)(tong)信(xin)(xin)接(jie)(jie)口(kou)，一種(zhong)是車(che)(che)、路側設備和(he)人(ren)(智能終(zhong)端)之(zhi)間的短距(ju)離(li)直接(jie)(jie)通(tong)(tong)信(xin)(xin)接(jie)(jie)口(kou)(PC5接(jie)(jie)口(kou))；另一種(zhong)是車(che)(che)與基(ji)站之(zhi)間的通(tong)(tong)信(xin)(xin)接(jie)(jie)口(kou)(Uu接(jie)(jie)口(kou))，可以實現車(che)(che)云端后臺等(deng)長距(ju)離(li)的通(tong)(tong)信(xin)(xin)。由IMT-2020（5G）推(tui)進組(zu)(zu)C-V2X工作組(zu)(zu)、中(zhong)國(guo)智能網(wang)(wang)聯汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)業創新聯盟、中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工程(cheng)學會等(deng)共(gong)同舉辦(ban)的四(si)跨(kua)(kua)(kua)(跨(kua)(kua)(kua)芯片(pian)模組(zu)(zu)、跨(kua)(kua)(kua)終(zhong)端、跨(kua)(kua)(kua)整車(che)(che)、跨(kua)(kua)(kua)安全平(ping)臺)、新四(si)跨(kua)(kua)(kua)活(huo)動，自2018年(nian)開始，每年(nian)舉辦(ban)一次，已連續(xu)辦(ban)了(le)四(si)次，參與企業上百家，覆蓋汽(qi)(qi)車(che)(che)、通(tong)(tong)信(xin)(xin)、交通(tong)(tong)、地圖和(he)定位、信(xin)(xin)息安全、密碼(ma)等(deng)多領(ling)域，共(gong)同搭建技(ji)術平(ping)臺，促(cu)進了(le)車(che)(che)聯網(wang)(wang)規模化商(shang)用部署。
航芯V2X解決(jue)方案
上(shang)海航芯(xin)作為安全(quan)芯(xin)片服務(wu)商，積(ji)極投入(ru)到(dao)C-V2X產(chan)業中，研發出針(zhen)對車(che)聯網(wang)應(ying)用的高速簽名驗(yan)簽安全(quan)芯(xin)片ACX200T，并(bing)對《基于LTE的車(che)聯網(wang)無線(xian)通信(xin)技(ji)術》的各項標(biao)準進(jin)行研究，如“安全(quan)證書管理(li)系統(tong)(tong)技(ji)術要(yao)求”、“應(ying)用層(ceng)及應(ying)用數據交互標(biao)準”、“直連通信(xin)系統(tong)(tong)路(lu)側單元技(ji)術要(yao)求”等，推(tui)出基于ACX200T的航芯(xin)V2X解決方(fang)案。
該方案(an)采用(yong)NXP i.MX6Q作為AP，航芯ACX200T通過USB(僅量產版支持)/SPI連接到AP，搭載V2X通訊模組、4G模組、7寸電容觸摸顯示屏等，整個方案(an)硬件框(kuang)圖(tu)如圖(tu)1所示。
圖(tu)1. 航芯(xin)V2X方案硬件框圖(tu)
該方(fang)案(an)的規格為：
? NXP i.MX6Q 4核 Cortex-A9 1.2G主頻(pin)，1G DDR3內(nei)存，4G eMMC，Linux 4.9.88
? 7寸(cun)電(dian)容(rong)觸摸顯示屏(ping)
? 1路以太網和4G通訊(xun)、1個TF卡槽
? 兩路CAN
? 航芯ACX200T
? 支持(chi)宸芯(xin)CX7101模(mo)塊/芯(xin)訊(xun)通SIM8100模(mo)塊等(deng)V2X模(mo)塊
? V2X PC5直連通(tong)信(xin)
? GNSS時鐘同步
? 采用5V直流輸入
該方案的軟(ruan)件架(jia)構(gou)如圖2所示：
圖(tu)2. 航(hang)芯V2X方(fang)案軟件架構圖(tu)
整個方(fang)案具有如(ru)下特色：
? 航(hang)芯ACX200T加(jia)密(mi)庫提供國密(mi)SM2、SM3、SM4安(an)全算(suan)法和國際ECDSA、SHA256、AES等安(an)全算(suan)法
? 內核態：SM2簽名10000次/秒、驗(yan)簽6000次/秒；ECDSA簽名10000次/秒、驗(yan)簽5000次/秒
SPI-X1接口實測(ce)：SM2簽(qian)名4100次(ci)/秒(miao)、驗(yan)簽(qian)3200次(ci)/秒(miao)；ECDSA簽(qian)名4100次(ci)/秒(miao)、驗(yan)簽(qian)2900次(ci)/秒(miao)
? 航芯(xin)ACX200T密鑰管(guan)理庫提(ti)供(gong)密鑰管(guan)理接口(kou)，采用安全芯(xin)片硬件安全存儲
? 提供C-V2X安全證書管理(li)協議(yi)棧庫，滿足《基于LTE的(de)車聯網(wang)無線(xian)通信技術 安全證書管理(li)系統(tong)技術要求》規范(fan)要求
? 提供C-V2X消息層的協議棧庫(ku)，滿足(zu)《合作式智能運輸系(xi)統 車用通信(xin)系(xi)統應用層及應用數據交互(hu)標準》（TCSAE 53-2017）規范(fan)要(yao)求
? 中國信通院(yuan)C-V2X協議一致(zhi)性測(ce)試接口，滿足信通院(yuan)一致(zhi)性測(ce)試要求
? 支持V2X證書離線灌裝，GBA在線證書申請
客戶(hu)即插即用
針對客戶已有AP平臺的(de)情(qing)況，上(shang)海航(hang)芯(xin)(xin)提供ACX200T應(ying)用(yong)方(fang)案，只需在硬件上(shang)將ACX200T芯(xin)(xin)片的(de)SPI和GPIO連接(jie)(jie)AP的(de)SPI和GPIO接(jie)(jie)口，軟件上(shang)直接(jie)(jie)調用(yong)上(shang)海航(hang)芯(xin)(xin)提供的(de)動態庫libse.so或libacx200t.so接(jie)(jie)口，從而實現客戶對ACX200T芯(xin)(xin)片的(de)即插即用(yong)。整個(ge)ACX200T應(ying)用(yong)框圖(tu)(tu)如圖(tu)(tu)3所示。
圖(tu)(tu)3. ACX200T應用框圖(tu)(tu)
該應用(yong)方案的特(te)色為：
? 客戶直接(jie)調用(yong)(yong)so里的API接(jie)口，即插即用(yong)(yong)
? ACX200T支持兩路SPI同(tong)時接(jie)到AP，可以做到簽(qian)名驗(yan)簽(qian)的并行處理
? 針對客(ke)戶除(chu)V2X的高速簽(qian)名驗簽(qian)外的低(di)速安全(quan)算法接口，可(ke)以額外再提供一路UART來處理
AP端的Demo源碼(ma)見Gitee鏈(lian)接：
Qt Demo鏈接：
AP端Demo鏈(lian)接(jie)：
結(jie)語(yu)
上海(hai)航芯作為IMT-2020（5G）推進(jin)組C-V2X工(gong)作組成員，積極參與到V2X相關標(biao)準的制定和討論中(zhong)，同時也了解最新的行業規范要求。此次上海(hai)航芯推出(chu)的V2X解決(jue)方案和ACX200T應(ying)用(yong)方案滿足車聯網(wang)的行業應(ying)用(yong)需求，將加快客戶的車聯網(wang)產品(pin)研發進(jin)度，助力客戶產品(pin)提(ti)早上市。
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