[发明专利]一种智能网联环境下车载网络社会生态系统信息交互安全模型设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能网联汽车、车载网、社会生态系统、信息交互模型设计等领域，尤其涉及智能网联环境下车载网络社会生态系统信息交互安全模型设计领域。

背景技术

近年来，随着计算机、互联网、通信、传感器及人工智能等高新技术与先进汽车技术的快速融合，促使智能网联汽车已经成为全球汽车、互联网等领域的研究热点和产业增长的新动力。然而，由于较传统的自组织网络而言，车载自组网的动态性更强、稳定性更差等特点，使其在信息安全方面面临着诸多的问题和挑战。因此，基于智能网联汽车的信息安全需求，充分考虑交通及网络环境的综合作用，结合车载网络系统拓扑结构复杂、环境开放等特征，研究建立一种适合于智能网联汽车环境的信息交互安全模型是解决智能网联环境下信息安全问题的有效途径。

国内外学者针对上述问题分别从车辆保护、控制和能量管理等多个方面对车载网络通信架构进行研究，对传统的车载网络进行改进设计，提出了适用于现有的智能网联汽车环境以太网通信协议架构，提出使用仿真工具来研究当前的以太网协议对车载网络的反应能力的影响，分析了延时和丢包对车载网络通信的反应能力等。但是上述方案均难以突破传统网络架构的束缚，并存在信息易被篡改等信息安全问题等。因此，急需研究一种新型的智能网联汽车环境下车载网社会生态系统信息交互安全模型，以满足智能网联汽车环境下车载网的信息安全需求。

发明内容

为解决上述情况，我们需要提出一种满足智能网联汽车信息安全需求，符合智能网联环境的信息交互安全模型。本发明提出了一种智能网联环境下车载网络社会生态系统信息交互安全模型设计方法，该方法通过引入社会生态系统理论，从社会生态系统三要素(群体、资源、环境)的角度出发，将智能网联汽车ECU节点、车载网络、多车群组类比为社会生态系统中的个体、种群和群落，将信息和能量类比为社会生态系统中的资源，将交通环境和网络环境类比为社会生态系统中的社会环境，建立车载网络社会生态系统框架。然后通过分析车载网络社会生态系统中的信息在ECU与网关之间的流动过程，刻画三者之间的相互作用关系，构建出智能网联环境下车载网络社会生态系统信息交互安全模型。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种智能网联环境下车载网络社会生态系统信息交互安全模型设计方法，包括以下步骤：

(1)车载网络社会生态系统框架设计；

首先，引入社会生态系统理论，将智能网联汽车ECU节点、车载网络、多车群组类比为社会生态系统中的个体、种群和群落，将信息和能量类比为社会生态系统中的资源，将交通环境和网络环境类比为社会生态系统中的社会环境，构建车载网络社会生态系统框架；

(2)车载网络社会生态信息交互安全模型设计，包括感知模块、决策模块、执行模块、交互模块四个模块；

感知模块负责感知交通环境信息，并将该信息发送给网关，由网关转发信息到决策模块进行相关决策，决策执行完成后将决策结果发送至网关，网关转发该决策至执行模块，执行模块根据决策结果执行相应操作，从而操控车辆以改变车辆行驶状态；

交互模块与网络环境中的其他实体进行信息交互之后，将信息交互中的关键信息发送给网关，由网关转发信息进入决策模块进行决策，决策模块决策完成后，将决策结果发送至网关，网关发送该决策结果至执行模块，执行模块根据决策结果执行相应操作，从而操控车辆以改变车辆行驶状态。

进一步，所述环境为网络环境，在最外围，将群体和资源联系起来。

进一步，由智能网联汽车的单个ECU节点构成个体，多个ECU节点构成一个完整的车载网络进而构成种群，多个车载网构成多车群组进而构成群落。

进一步，所述资源作为车载网络社会生态系统发展的物质基础，主要包括信息资源和能量资源。

进一步，所述的感知模块与网关相连，主要负责感知外部交通环境信息，并将信息发送给网关。

进一步，所述的决策模块与网关相连，主要负责对网关发送与此的信息进行决策，并将决策结果发送至网关。

进一步，所述的执行模块与网关相连，主要负责执行网关发送决策结果，从而操控车辆以改变行驶状态。

进一步，所述的交互模块与网关相连，主要与外部网络环境进行信息交互，并将网络环境信息转发至网关。

本文提出一种智能网联环境下车载网络社会生态系统信息交互安全模型设计方法方案，该方案有以下有益效果：