將車載資通訊系統資訊高效且安全地傳輸至雲端
將車載資通訊系統資訊高效且安全地傳輸至雲端
非公路移動式解決方案

將車載資通訊系統資訊高效且安全地傳輸至雲端

建築和農業機械的資訊必須以安全、可靠和具經濟效益的方式進行傳輸。非公路車用行走式機具業者需要注意的事項。

車輛數據極具價值,但也深具敏感性。關於機器、位置和人員的資訊都必須像車載通訊系統和製造商的技術一樣受到保護。倘若用於進行分析和進一步資料的處理,不具有緩衝機制且會出現突然中斷的情形,則相關的服務、商業模式,甚至企業的聲譽都將面臨風險。非公路車用行走式機具業者應牢記以下五點,以便確保其車載資資訊系統的資料能夠安全有效地傳輸至雲端: 

RCU

1.建立安全的資料基礎

第一步,選擇合適的 Telematics Control Unit (TCU) 。畢竟,它的職責就是高效地蒐集車輛資料,並將其安全可靠地傳輸至雲端。面向未來的 TCU 會採用可變的取樣率來記錄資料,不僅可獲取來自 CAN-bus 的資料,亦可透過乙太網、WLAN 或 I/O 記錄數據。其他的標準還包括了作業系統和運算能力。相較於微控制器型的 TCU,處理器型的 TCU 通常可提供更強大的運算能力,因此也能夠處理更大的數據流量。在為個別客戶提供附加功能或調整方面,Linux 操作系統則能提供比專門作業系統更大的靈活性。在搭配合適硬體的情況下,採用邊緣運算方法也不再是遙不可及。在開放式系統中,無線服務(例如更新韌體和設備軟體)亦可根據特殊需求進行設定,然後再加以執行。

為了確保傳輸的可靠性,TCU 應配有防護等級 IP67 的堅固機殼,並且可以支援最新的行動通信標準和 MTTQ 等物聯網協定。為確保能夠實現最高的安全性,TCU 和雲端之間的通訊必須以憑證為基礎,並作為公開金鑰基礎結構 (PKI) 的一部分予以加密。為防止遭受 DDoS(分散式阻斷服務)等網路攻擊,TCU 需要一個經過整合的防火牆和自身的存取點 (APN) ,以利與行動通訊網路進行聯繫。

圖片:Bosch Rexroth
使用邊緣運算架構的智能數據收集器:處理器型的 Rexroth Connectivity Unit (RCU) 能以經過最佳化的頻寬將車輛數據傳輸至雲端,確保能實現無縫的端對端安全性。

2.管理數據量和行動通訊

無論是在森林、田野、市政地區、倉庫或建築工地,行走式工作機械經常需要服務於網路訊號較差和頻寬有限的地區。倘若機隊分佈在世界各地,也會導致產生高昂的行動通訊和漫遊費用。因此,車載資通訊系統解決方案不僅應具有離線模式,以便彌補遇到網路死角或網路傳輸效能不佳(緩衝)的缺點,還應該能夠以適當的方式限制數據流。處理器型的 TCU 可藉由以軟體為基礎的預過濾、邊緣分析和資料壓縮技術,最大限度地減少傳輸量。如果可能的話,國際型 e-SIM 卡的適用服務範圍應涵蓋所有必要的國家,這將有助於避免產生預期之外的漫遊費用。

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3.保護資料管理

為了確保能實現安全高效的數據管理,在安全方面不僅須解決技術性問題,同時也必須解決機構和法律的相關問題。技術方面的先決條件包括具備適用於以憑證為基礎的設備管理的加密端對端通訊功能。藉由服務水準協議 (SLA),使用者在關於數據可用性和數據傳輸可靠性方面的要求應可獲得滿足。數據應予以儲存,以便防止未經授權的存取,並且可基於不同的角色提供不同的存取權限,包括使用者驗證。

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圖片:Bosch Rexroth
採用公鑰基礎結構,保障端對端的安全性車輛和雲端會進行自我驗證,並透過憑證以加密的方式進行通訊。

4.為車載資通訊系統選擇適用的資料儲存解決方案

適用於非公路用的雲端儲存解決方案無法與更注重面向消費領域的簡單解決方案相提並論。這些方案必須具有高度可用性,並提供具有適當 SLA 和導出功能的託管數據庫。可節省空間對於高效、低成本的機器資料傳輸極為重要,對於權限管理系統而言,擁有存取授權、使用者管理和導入外部資料來源(如天氣資料)的功能也很重要。

一個安全的資料儲存系統應可允許車輛數據透過一個標準的 HTTPS API 和安全的端點,無縫整合至前端系統。其他介面應可用於安全地連接 ERP 系統和特定產業服務,例如 Agrirouter、BIM 或 geoCapture (ISO 15143-3)。

5.避免數據的高成本

若想在蒐集、儲存和分析車輛數據方面避免出現高成本的狀況,就應確保儲存解決方案不僅可滿足互通性和分析工具的可用性這兩個關鍵標準,同時還可滿足對於資料保護的要求,在安全性方面不得有任何妥協。因此,建議採用至少具有三個副本和關鍵基本要素的架構,例如防火牆、閘道和負載平衡器。這是確保能為車輛和數據的使用提供可靠、即時性保護的唯一方法,以便防止遺失和未經授權的存取。

安全至上,贏在起跑點

在確保資料傳輸安全和規避經濟風險的過程中存在著許多陷阱。但是,這些都能藉由具熟練的操作予以避免。我們建議,未來的車載資通訊系統使用者最好能詳細確認其所採用的特定解決方案對於實現其目標的貢獻程度有多少,以及該方案的前瞻性如何。適用該產業需求的入門套件能使原始設備製造商 (OEM) 和物聯網服務供應商以較低的預算實現第一個用例,以利進一步檢驗未來的可行性,並在資料傳輸的高度安全性和可靠性的基礎上逐步擴大解決方案的規模。

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Dr. Christian Grabe

Dr. Christian Grabe

是 Bosch Rexroth 在斯圖加特 (Stuttgart) 的行動式液壓系統數位事業的業務負責人。Christian 在非道路機具系統與內嵌軟體開發領域擁有 15 年以上的經驗。他於任職期間貢獻了非公路機具領域的全新商業概念與數位產品。