CN110868699A - 一种车辆远程控制系统、装置、方法和新能源汽车 - Google Patents

一种车辆远程控制系统、装置、方法和新能源汽车 Download PDF

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Abstract

本发明实施方式提出一种车辆远程控制系统、装置、方法和新能源汽车。车载OTA控制器，用于从预定动态码中确定当前动态码，经由无线通信连接向云平台发送当前动态码；云平台，用于基于对应关系确定对应于当前动态码的加密算法，利用加密算法对控制指令进行加密，经由无线通信连接向车载OTA控制器发送加密后的控制指令；其中车载OTA控制器，还用于基于对应关系确定对应于所述当前动态码的解密算法，利用所述解密算法对所述加密后的控制指令执行解密。本发明实施方式降低了运行虚假数据包中植入的恶意代码的危险。而且，即使是真实的原数据包，由于时效性存在，相应的非法指令也不会执行，提高了车辆远程控制安全性。

Description

一种车辆远程控制系统、装置、方法和新能源汽车
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，更具体地，涉及一种车辆远程控制系统、装置、方法和新能源汽车。
背景技术
国家最新标准《汽车和挂车类型的术语和定义》(GB/T 3730.1-2001)中对汽车有如下定义：由动力驱动，具有4个或4个以上车轮的非轨道承载的车辆，主要用于：载运人员和(或)货物；牵引载运人员和(或)货物的车辆；特殊用途。电动汽车作为一种降低石油消耗、低污染、低噪声的新能源汽车，被认为是解决能源危机和环境恶化的重要途径。混合动力汽车同时兼顾纯电动汽车和传统内燃机汽车的优势，在满足汽车动力性要求和续驶里程要求的前提下，有效地提高了燃油经济性，降低了排放，被认为是当前节能和减排的有效路径之一。
能源短缺、石油危机和环境污染愈演愈烈，给人们的生活带来巨大影响，直接关系到国家经济和社会的可持续发展。世界各国都在积极开发新能源技术。新能源技术被认为是解决能源危机和环境恶化的重要途径。
新能源汽车呈爆发趋势，智能化加速和空中下载(Over-the-Air Technology，OTA)技术成了智能汽车时代的必备技能。例如，可以通过OTA远程升级车载电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)软件，但随之而来的是远程数据交互的安全问题。
发明内容
本发明的目的是提出一种车辆远程控制系统、装置、方法和新能源汽车，从而提高安全性。
一种车辆远程控制系统，包括车载OTA控制器和云平台，所述车载OTA控制器和云平台具有无线通信连接，并都保存有预定动态码与加密算法、加密算法相关的解密算法之间的同一对应关系；其中：
所述车载OTA控制器，用于从所述预定动态码中确定当前动态码，经由所述无线通信连接向云平台发送所述当前动态码；
云平台，用于基于所述对应关系确定对应于所述当前动态码的加密算法，利用所述加密算法对控制指令进行加密，经由所述无线通信连接向所述车载OTA控制器发送加密后的控制指令；
其中所述车载OTA控制器，还用于基于所述对应关系确定对应于所述当前动态码的解密算法，利用所述解密算法对所述加密后的控制指令执行解密。
在一个实施方式中，所述车载OTA控制器，还用于设置当前动态码的有效时间，并在所述有效时间内利用所述解密算法对接收到的控制指令执行解密，其中当不能解密时，发出报警操作。
在一个实施方式中，所述车载OTA控制器，还用于基于预定时间周期或随机性地从所述预定动态码中更新当前动态码，并经由所述无线通信连接向云平台发送更新后的当前动态码，基于所述对应关系更新对应于所述更新后的当前动态码的解密算法；
所述云平台，还用于基于所述对应关系确定对应于所述更新后的当前动态码的加密算法。
在一个实施方式中，所述控制指令包括车辆控制指令或车载OTA软件更新指令。
一种车辆远程控制方法，适用于包括车载OTA控制器和云平台的车辆远程控制系统，所述车载OTA控制器和云平台具有无线通信连接，并都保存有预定动态码与加密算法、加密算法相关的解密算法之间的同一对应关系；该方法包括：
使能车载OTA控制器从所述预定动态码中确定当前动态码，经由所述无线通信连接向云平台发送所述当前动态码；
使能云平台基于所述对应关系确定对应于所述当前动态码的加密算法，利用所述加密算法对控制指令进行加密，经由所述无线通信连接向所述车载OTA控制器发送加密后的控制指令；
使能所述车载OTA控制器基于所述对应关系确定对应于所述当前动态码的解密算法，利用所述解密算法对所述加密后的控制指令执行解密。
在一个实施方式中，该方法还包括：
使能车载OTA控制器设置当前动态码的有效时间，并在所述有效时间内利用所述解密算法对接收到的控制指令执行解密，其中当不能解密时，发出报警操作。
在一个实施方式中，该方法还包括：
使能所述车载OTA控制器基于预定时间周期或随机性地从所述预定动态码中更新当前动态码，经由所述无线通信连接向云平台发送更新后的当前动态码，基于所述对应关系更新对应于所述更新后的当前动态码的解密算法；
使能所述云平台基于所述对应关系确定对应于所述更新后的当前动态码的加密算法。
一种新能源汽车，包括如上任一项所述的车辆远程控制系统。
一种车辆远程控制装置，包括处理器和存储器；
所述存储器中存储有可被所述处理器执行的应用程序，用于使得所述处理器执行如上任一项所述的车辆远程控制方法。
一种计算机可读存储介质，其中存储有计算机可读指令，该计算机可读指令用于执行如上任一项所述的车辆远程控制方法。
从上述技术方案可以看出，在本发明实施方式中，车载OTA控制器，用于从预定动态码中确定当前动态码，经由无线通信连接向云平台发送当前动态码；云平台，用于基于对应关系确定对应于当前动态码的加密算法，利用加密算法对控制指令进行加密，经由无线通信连接向车载OTA控制器发送加密后的控制指令；其中车载OTA控制器，还用于基于对应关系确定对应于当前动态码的解密算法，利用解密算法对所述加密后的控制指令执行解密。可见，本发明实施方式通过动态码与加密、解密算法之间的关联性，实现了针对控制指令的加密，降低了运行虚假数据包中植入的恶意代码的危险。
附图说明
以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
图1为根据本发明实施方式的车辆远程控制系统的结构图。
图2为根据本发明实施方式的车辆远程控制的示意图。
图3为根据本发明实施方式的车辆远程控制方法的流程图。
图4为根据本发明实施方式的车辆远程控制装置的结构图。
具体实施方式
为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。
为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本发明的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本发明的方案。但是很明显，本发明的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本发明的方案，一些实施方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据……”是指“至少根据……，但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。
在本发明实施方式中，车载OTA控制器和云平台中都统一保存有描述预定动态码与加密算法、加密算法相关的解密算法之间关联性的对应关系。车载OTA控制器确定当前动态码并实现车载OTA控制器所采用的解密算法的实时更新。车载OTA控制器将当前动态码发送到云平台，以实现云平台所采用的加密算法的实时更新。本发明实施方式可以保证控制指令的保密性，防止恶意代码或者非法指令的执行。
图1为根据本发明实施方式的车辆远程控制系统的结构图。
如图1所示，车辆远程控制系统包括云平台101和车载OTA控制器102，车载OTA控制器102和云平台101具有无线通信连接，并都保存有预定动态码与加密算法、加密算法相关的解密算法之间的同一对应关系；其中：
车载OTA控制器102，用于从预定动态码中确定当前动态码，经由无线通信连接向云平台101发送当前动态码；
云平台101，用于基于对应关系确定对应于当前动态码的加密算法，利用加密算法对控制指令进行加密，经由无线通信连接向车载OTA控制器102发送加密后的控制指令；
其中车载OTA控制器102，还用于基于对应关系确定对应于当前动态码的解密算法，利用解密算法对加密后的控制指令执行解密。
云平台101和车载OTA控制器102之间的无线通信连接具体可以实施为：红外连接、近场通讯连接、蓝牙连接、紫蜂连接、无线宽带连接、第二代移动通信连接、第三代移动通信连接、第四代移动通信连接或第五代移动通信连接，等等。动态码可以是一组随机数或单独代号，例如从a到z，对应着24种加密算法和解密算法。
举例，表1为表明预定动态码与加密算法、加密算法相关的解密算法之间的同一对应关系的示意表。在云平台101和车载OTA控制器102中，都保存有该表1。
Figure BDA0002264012140000041
Figure BDA0002264012140000051
由表1可见，对于动态码a1，其对应的加密算法为加密算法A，对应的解密算法为解密算法B，加密算法A可以对控制指令进行加密，解密算法B可以对经加密算法A加密的控制执行进行解密。
类似地，对于动态码a2，其对应的加密算法为加密算法C，对应的解密算法为解密算法D，加密算法C可以对控制指令进行加密，解密算法D可以对经加密算法C加密的控制执行进行解密。
类似地，对于动态码a3，其对应的加密算法为加密算法E，对应的解密算法为解密算法F，加密算法E可以对控制指令进行加密，解密算法F可以对经加密算法C加密的控制执行进行解密。
依此类推，每个动态码都有对应的加密算法和解密算法。
在一个实施方式中，车载OTA控制器，还用于设置当前动态码的有效时间，并在有效时间内利用解密算法对接收到的控制指令执行解密，其中当不能解密时，发出报警操作。
可见，对于控制指令的数据传输方面，非法端截获只能截取到动态码，无法获得实际的加密算法，从而显著提高了数据安全性。而且，即使非法端截获并发送真实的控制指令，由于时效性存在也不一定会被执行，从而显著提高了车辆远程控制时的安全性。
而且，即使车载OTA控制器从非法源接收到真实的原控制指令，但因控制指令是加密的且加密算法是随机的，因此提高了破解难度。还有，由于时效性存在，原控制指令也不会执行，进一步提高了车辆远程控制安全性。
在一个实施方式中，车载OTA控制器，还用于基于预定时间周期或随机性地从预定动态码中更新当前动态码，并经由无线通信连接向云平台发送更新后的当前动态码，基于对应关系更新对应于更新后的当前动态码的解密算法；云平台，还用于基于对应关系确定对应于更新后的当前动态码的加密算法。
可见，当前动态码与加密、解密算法都可以对应地实时更新，从而进一步提高了安全性。
优选地，控制指令包括车辆控制指令或车载OTA软件更新指令，等等。其中，车辆控制指令可以包括：车辆启动指令、车门关闭指令、车门打开指令、天窗关闭指令、天窗打开指令、电池加热指令、电池制冷指令、乘员舱加热指令和乘员舱制冷指令，等等。
以上示范性描述了控制指令的典型实例，本领域技术人员可以意识到，这种描述仅是示范性的，并不用于对本发明实施方式进行限定。
图2为根据本发明实施方式的车辆远程控制的示意图。
下面结合图2，描述车辆远程控制的典型实施例。
实施例一：云平台期望远程启动车辆。
首先，当车载OTA控制器判定更新时间(比如，30分钟)到后，从预定动态码中随机选择出一个动态码作为当前动态码，并设置当前动态码的有效时间为1分钟。比如，选中表1中的动态码a4作为当前动态码。车载OTA控制器基于查询表1，可以确定对应于动态码a4的解密算法为解密算法H，即确定在有效时间内以解密算法H对接收到的控制指令执行解密操作。而且，车载OTA控制器经由无线通信连接，将动态码a4发送到云平台。
接着，云平台接收到动态码a4后，查询表1确定出对应的加密算法为加密算法G，利用加密算法G将远程启动指令执行加密，并经由无线通信连接将加密后的远程启动指令发送到车载OTA控制器。
车载OTA控制器在有效时间内收到加密后的远程启动指令后，以解密算法H对接收到的控制指令执行解密操作，并当成功解密后执行该远程启动指令。如果车载OTA控制器发现无法对接收到的控制指令执行解密操作，则该控制指令可能为恶意指令，并发出报警指示。
而且，当车载OTA控制器判定下一个更新时间到后，继续从预定动态码中随机选择出一个动态码作为更新后的当前动态码，设置更新后的当前动态码的有效时间，基于更新后的当前动态码更新解密算法，并将更新后的当前动态码发送到云平台，以由云平台基于更新后的当前动态码更新加密算法。
实施例二：云平台期望远程更新车载OTA软件。
假定上次的当前动态码为动态码a2。当车载OTA控制器判定更新时间(比如，20分钟)到后，按照表1中的动态码排序结果，获取下一个动态码作为当前动态码(即动态码a3)，并设置当前动态码的有效时间为1分钟。车载OTA控制器基于查询表1，可以确定对应于动态码a3的解密算法为解密算法F，即确定在有效时间内以解密算法F对接收到的控制指令执行解密操作。而且，车载OTA控制器经由无线通信连接，将动态码a3发送到云平台。
接着，云平台接收到动态码a3后，查询表1确定出对应的加密算法为加密算法E，利用加密算法E将车载OTA软件更新指令执行加密，并经由无线通信连接将加密后的车载OTA软件更新指令发送到车载OTA控制器。
车载OTA控制器在有效时间内收到加密后的车载OTA软件更新指令后，以解密算法F对接收到的车载OTA软件更新指令执行解密操作，并当成功解密后执行该车载OTA软件更新指令。如果车载OTA控制器发现无法对接收到的车载OTA软件更新指令执行解密操作，则该车载OTA软件更新指令可能为恶意指令，并发出报警指示。
而且，当车载OTA控制器判定下一个更新时间到后，按照表1中的动态码排序结果，继续确定出一个动态码作为更新后的当前动态码，设置更新后的当前动态码的有效时间，基于更新后的当前动态码更新解密算法，并将更新后的当前动态码发送到云平台，以由云平台基于更新后的当前动态码更新加密算法。
以上以远程启动车辆和远程更新车载OTA软件为例，对本发明实施方式进行描述，本领域技术人员可以意识到，这种描述仅是示范性的，并不用于限定本发明实施方式的保护范围。
图3为根据本发明实施方式的车辆远程控制方法的流程图。该方法适用于包括车载OTA控制器和云平台的车辆远程控制系统，所述车载OTA控制器和云平台具有无线通信连接，并都保存有预定动态码与加密算法、加密算法相关的解密算法之间的同一对应关系；
如图3所示，该方法包括：
步骤301：使能车载OTA控制器从所述预定动态码中确定当前动态码，经由所述无线通信连接向云平台发送所述当前动态码。
步骤302：使能云平台基于所述对应关系确定对应于所述当前动态码的加密算法，利用所述加密算法对控制指令进行加密，经由所述无线通信连接向所述车载OTA控制器发送加密后的控制指令。
步骤303：使能所述车载OTA控制器基于所述对应关系确定对应于所述当前动态码的解密算法，利用所述解密算法对所述加密后的控制指令执行解密。
在一个实施方式中，该方法还包括：
使能车载OTA控制器设置当前动态码的有效时间，并在所述有效时间内利用所述解密算法对接收到的控制指令执行解密，其中当不能解密时，发出报警操作。
在一个实施方式中，该方法还包括：
使能所述车载OTA控制器基于预定时间周期或随机性地从所述预定动态码中更新当前动态码，经由所述无线通信连接向云平台发送更新后的当前动态码，基于所述对应关系更新对应于所述更新后的当前动态码的解密算法；使能所述云平台基于所述对应关系确定对应于所述更新后的当前动态码的加密算法。
本发明实施方式还提出了一种具有处理器和存储器结构的车辆远程控制装置。
图4为根据本发明实施方式的车辆远程控制装置的结构图。
如图4所示，车辆远程控制装置包括处理器和存储器；
存储器中存储有可被处理器执行的应用程序，用于使得处理器执行如上任一项所述的车辆远程控制。
其中，存储器具体可以实施为电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、快闪存储器(Flash memory)、可编程程序只读存储器(PROM)等多种存储介质。处理器可以实施为包括一或多个中央处理器或一或多个现场可编程门阵列，其中现场可编程门阵列集成一或多个中央处理器核。具体地，中央处理器或中央处理器核可以实施为CPU或MCU。
需要说明的是，上述各流程和各结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。各模块的划分仅仅是为了便于描述采用的功能上的划分，实际实现时，一个模块可以分由多个模块实现，多个模块的功能也可以由同一个模块实现，这些模块可以位于同一个设备中，也可以位于不同的设备中。
各实施方式中的硬件模块可以以机械方式或电子方式实现。例如，一个硬件模块可以包括专门设计的永久性电路或逻辑器件(如专用处理器，如FPGA或ASIC)用于完成特定的操作。硬件模块也可以包括由软件临时配置的可编程逻辑器件或电路(如包括通用处理器或其它可编程处理器)用于执行特定操作。至于具体采用机械方式，或是采用专用的永久性电路，或是采用临时配置的电路(如由软件进行配置)来实现硬件模块，可以根据成本和时间上的考虑来决定。
本发明还提供了一种机器可读的存储介质，存储用于使一机器执行如本文所述方法的指令。具体地，可以提供配有存储介质的系统或者装置，在该存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施方式的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机(或CPU或MPU)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。此外，还可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作。还可以将从存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展单元中设置的存储器中，随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展单元上的CPU等来执行部分和全部实际操作，从而实现上述实施方式中任一实施方式的功能。用于提供程序代码的存储介质实施方式包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。
以上所述，仅为本发明的较佳实施方式而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆远程控制系统，其特征在于，包括车载OTA控制器和云平台，所述车载OTA控制器和云平台具有无线通信连接，并都保存有预定动态码与加密算法、加密算法相关的解密算法之间的同一对应关系；其中：
所述车载OTA控制器，用于从所述预定动态码中确定当前动态码，经由所述无线通信连接向云平台发送所述当前动态码；
云平台，用于基于所述对应关系确定对应于所述当前动态码的加密算法，利用所述加密算法对控制指令进行加密，经由所述无线通信连接向所述车载OTA控制器发送加密后的控制指令；
其中所述车载OTA控制器，还用于基于所述对应关系确定对应于所述当前动态码的解密算法，利用所述解密算法对所述加密后的控制指令执行解密。
2.根据权利要求1所述的车辆远程控制系统，其特征在于，
所述车载OTA控制器，还用于设置当前动态码的有效时间，并在所述有效时间内利用所述解密算法对接收到的控制指令执行解密，其中当不能解密时，发出报警操作。
3.根据权利要求1所述的车辆远程控制系统，其特征在于，
所述车载OTA控制器，还用于基于预定时间周期或随机性地从所述预定动态码中更新当前动态码，并经由所述无线通信连接向云平台发送更新后的当前动态码，基于所述对应关系更新对应于所述更新后的当前动态码的解密算法；
所述云平台，还用于基于所述对应关系确定对应于所述更新后的当前动态码的加密算法。
4.根据权利要求1所述的车辆远程控制系统，其特征在于，所述控制指令包括车辆控制指令或车载OTA软件更新指令。
5.一种车辆远程控制方法，其特征在于，适用于包括车载OTA控制器和云平台的车辆远程控制系统，所述车载OTA控制器和云平台具有无线通信连接，并都保存有预定动态码与加密算法、加密算法相关的解密算法之间的同一对应关系；该方法包括：
使能车载OTA控制器从所述预定动态码中确定当前动态码，经由所述无线通信连接向云平台发送所述当前动态码；
使能云平台基于所述对应关系确定对应于所述当前动态码的加密算法，利用所述加密算法对控制指令进行加密，经由所述无线通信连接向所述车载OTA控制器发送加密后的控制指令；
使能所述车载OTA控制器基于所述对应关系确定对应于所述当前动态码的解密算法，利用所述解密算法对所述加密后的控制指令执行解密。
6.根据权利要求5所述的车辆远程控制方法，其特征在于，该方法还包括：
使能车载OTA控制器设置当前动态码的有效时间，并在所述有效时间内利用所述解密算法对接收到的控制指令执行解密，其中当不能解密时，发出报警操作。
7.根据权利要求5所述的车辆远程控制方法，其特征在于，该方法还包括：
使能所述车载OTA控制器基于预定时间周期或随机性地从所述预定动态码中更新当前动态码，经由所述无线通信连接向云平台发送更新后的当前动态码，基于所述对应关系更新对应于所述更新后的当前动态码的解密算法；
使能所述云平台基于所述对应关系确定对应于所述更新后的当前动态码的加密算法。
8.一种新能源汽车，其特征在于，包括如权利要求1-4中任一项所述的车辆远程控制系统。
9.一种车辆远程控制装置，其特征在于，包括处理器和存储器；
所述存储器中存储有可被所述处理器执行的应用程序，用于使得所述处理器执行如权利要求5至7中任一项所述的车辆远程控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其中存储有计算机可读指令，该计算机可读指令用于执行如权利要求5至7中任一项所述的车辆远程控制方法。
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