39、网络技术在车辆、传感器及电梯系统中的应用与设计

网络技术在车辆、传感器及电梯系统中的应用与设计

1. 网络安全与车辆网络概述

1.1 嵌入式系统网络安全

将嵌入式系统连接到互联网会使其面临与PC和服务器相同的攻击。这些攻击不仅会破坏信息，还可能损坏与嵌入式处理器相连的物理设备。以下是一些造成重大损害的攻击示例：
- 一种蠕虫病毒感染了CSX铁路的计算机网络，导致华盛顿特区地区的所有列车停运半天。
- 一个蠕虫程序使俄亥俄州戴维斯 - 贝斯核电站的计算机安全监控系统失效。
- 澳大利亚一家污水处理厂的前顾问利用该厂计算机向当地水道排放了100万升污水。

网络安全可以在网络栈的各个层面实施。通用的网络安全原则可应用于支持互联网的嵌入式系统，各种行业标准也涉及工业网络的特定安全措施。

1.2 车辆作为网络

现代汽车和飞机依赖电子设备运行，其电子设备成本约占总成本的三分之一。电子系统用于车辆的各个方面，包括安全关键控制、导航和系统监控以及乘客舒适度。这些电子设备通过数据网络连接，网络在车辆中有多种用途，对可靠性和性能有不同要求：
- 车辆控制 ：如汽车的转向和刹车、飞机的飞行控制面，是车辆最关键的操作，决定车辆稳定性。
- 驾驶员或飞行员仪表 ：必须可靠，且通常比车辆控制系统的数据传输速率更高。
- 机组信息系统 ：可提供内部通话等功能。
- 乘客系统 ：提供娱乐、互联网接入等服务。

早期车辆网络为每个物理设备分配一个单独的处理器，如今网络设计师倾向