Architettura di riferimento per veicoli connessi AWS

I dispositivi integrati a bordo del veicolo con un'identità univoca (X.509 certificato) pubblicano i dati di telemetria utilizzando MQTT. AWS IoT Core Per ridurre al minimo il software di bordo, vengono implementate solo le librerie necessarie per la connessione. AWS IoT Core Tutto il traffico viene inviato tramite protocollo MQTT protetto tramite MTL.

Utilizza AWS PrivateLink una rete cellulare privata a cui connettere il tuo endpoint. AWS IoT Core AWS IoT Core

Gli abbonamenti condivisi AWS IoT Core aiutano i dipendenti dei clienti a elaborare i payload di dati provenienti da milioni di veicoli mediante il bilanciamento del carico tra diversi argomenti. Implementando la funzione topic alias, è possibile ridurre le dimensioni del payload tramite la connessione cellulare, risparmiando consumo energetico e costi.

Usa Amazon Elastic Container Service (Amazon ECS) per decodificare, elaborare e rendere persistenti i dati di telemetria. Amazon ECS supporta la scalabilità necessaria per gestire i messaggi nei momenti di picco della domanda e non incorrere in problemi di concorrenza.

Utilizzando un'intestazione di messaggio specializzata, indirizza i messaggi codificati verso la loro destinazione AWS IoT Core. Per i payload compressi, il meccanismo di routing è inserito nell'intestazione del payload, che esegue il routing senza un formato leggibile dall'uomo per inviare i messaggi a valle. Il file descrittore è archiviato in Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) per indicare alla regola come decodificare il payload.

Lo schema di request/response messaggistica in formato AWS IoT Core traccia le risposte alle richieste dei clienti in modo asincrono. Il cliente invia un comando remoto al proprio veicolo utilizzando un'interfaccia creata da AWS Amplify Amazon API Gateway. Il comando viene inviato in modo permanente ad Amazon DynamoDB e inviato come richiesta al dispositivo utilizzando un argomento IoT di richiesta. Dopo l'implementazione, il veicolo risponde all'argomento IoT di risposta per segnalare l'esito positivo o negativo. Questo stesso modello può essere utilizzato per segnalare lo stato da veicolo a cloud.

Per lo stesso comando remoto, utilizzando la funzione Message Expiry di AWS IoT Core, è possibile specificare per quanto tempo tentare di sbloccare la portiera di un veicolo, prima che il messaggio faccia scadere. Ciò consente un controllo molto più flessibile dei dispositivi.

I messaggi di sistema critici inviati dal produttore di apparecchiature originali (OEM) al veicolo possono utilizzare la funzione Messaggi AWS IoT Core conservati. L'OEM può impostare un messaggio memorizzato sul payload per garantire che il comando sia nell'argomento quando il veicolo torna online.

Il veicolo connesso, che funge da dispositivo IoT, con un'identità principale univoca (X.509 certificato), utilizza sensori per raccogliere, analizzare e agire sui dati utilizzando un meccanismo di AWS IoT Core comunicazione edge-to-cloud.

L'AWS IoT FleetWiseEdge Agent comunica con la rete del veicolo, decodificando i segnali e inviando payload di dati secondo quanto definito dalle campagne di dati. AWS IoT Core Con AWS IoT FleetWise, puoi controllare ogni fase del processo e mantenere la piena proprietà dei dati e il controllo delle informazioni proprietarie.

Usalo AWS IoT Core insieme ad Amazon Route 53 per sceglierne uno Regione AWS in base alla geolocalizzazione o alla latenza. Registra automaticamente i tuoi dispositivi quando si connettono per la prima volta a. AWS IoT Core La ricerca DNS restituisce un endpoint IoT da una delle tante regioni a seconda della posizione del dispositivo.

AWS IoTsupporta i certificati client firmati da qualsiasi autorità di certificazione (CA) principale o intermedia registrata presso. AWS IoT Core Al momento della connessione con il certificato privato, la AWS Lambda funzione convalida il Gateway e crea l'oggetto, la policy e il certificato IoT. Il veicolo è immatricolato.

AWS IoT FleetWiseti aiuta a raccogliere i dati del veicolo in modo più intelligente. Puoi migliorare la pertinenza dei dati creando campagne di raccolta dati basate su orari ed eventi che inviano i dati esatti di cui hai bisogno nel cloud ad Amazon Timestream o Amazon S3.

Usa Amazon SageMaker AI per migliorare i ADAS/AV modelli e ottimizzare la progettazione dei veicoli in termini di prestazioni ed efficienza. Usa Amazon Quick Sight per migliorare continuamente la qualità, la sicurezza e l'autonomia dei veicoli utilizzando dati quasi in tempo reale provenienti da AWS IoT FleetWise.

L'utilizzo di AWS IoT Core Device Shadow puoi rendere disponibile lo stato di un veicolo alle app e ad altri servizi a valle, indipendentemente dal fatto che il dispositivo sia connesso AWS IoT Core o meno, fornendo un meccanismo integrato per aggiornare lo stato del veicolo dal cloud.

Utilizzalo AWS IoT Device Management per implementare la gestione via etere (OTA) tramite processi IoT e utilizzare l'indicizzazione del AWS IoT parco dispositivi per gestire lo stato, la connettività e le violazioni dei dispositivi e per organizzare, analizzare e risolvere i problemi della tua flotta di dispositivi.

Sfrutta la potenza delle AWS IoT Core integrazioni con i servizi downstream per abilitare i casi d'uso e potenziare le diverse personalità dei tuoi utenti, dagli aggregatori di flotte ai data scientist e ai proprietari di veicoli.

Una CA subordinata viene creata in AWS Autorità di certificazione privata (AWS Private CA) con un certificato CA firmato dalla CA root offline. Il certificato CA subordinato è registrato con. AWS IoT Core

L'unità di controllo elettronica (ECU) genera una chiave privata e una richiesta di firma del certificato (CSR) e utilizza il certificato di attestazione esistente per autenticarsi presso il broker di certificati. Il broker di certificati emette il certificato operativo chiamando. AWS Private CA Il broker invia il certificato operativo firmato all'ECU.

L'ECU utilizza TLS con il certificato operativo a cui connettersi AWS IoT Core, il che conferma che il certificato client è stato firmato dal certificato CA registrato e che il certificato non è scaduto. Poiché si tratta del primo utilizzo della certificazione, questa non è registrata AWS IoT Core; AWS IoT Core crea un certificato di attivazione in sospeso e l'ECU viene disconnessa. AWS IoT Corepubblica un messaggio su un argomento MQTT riservato.

Una regola IoT sull'argomento MQTT riservato richiama la funzione di registrazione Lambda. La funzione implementa una logica personalizzata, ad esempio la generazione di una AWS IoT Core policy specifica per l'ECU utilizzando le informazioni di una tabella DynamoDB e l'autenticazione personalizzata, ad esempio la verifica del certificato rispetto al risponditore OCSP (Online Certificate Status Protocol) fornito da. AWS Private CA

La funzione crea quindi un oggetto e una policy IoT e modifica lo stato del certificato in attivo. L'ECU può riprovare la connessione e comunicare con gli argomenti in. AWS IoT Core

AWS IoT Device Defender pubblica i risultati degli audit, ad esempio il certificato in scadenza e il certificato revocato. AWS Security Hub CSPM Security Hub CSPM invia eventi ad Amazon EventBridge, che avvia obiettivi come un flusso di lavoro per la rotazione del certificato. AWS Step Functions EventBridgepuò anche inviare i risultati degli audit al centro operativo di sicurezza del veicolo.

Il flusso di lavoro orchestra le funzioni Lambda che utilizzano i job IoT per spingere l'ECU a generare una nuova CSR e inviarla a un argomento. Dopo aver ricevuto il CSR, emette un nuovo certificato operativo chiamando AWS Private CA per firmare il certificato, registra il certificato AWS IoT Core con una politica e invia il certificato all'ECU. Una volta che l'ECU ha installato e testato correttamente il nuovo certificato operativo, il flusso di lavoro revoca il vecchio certificato.

Puoi richiamare le AWS Private CA API per revocare un certificato e aggiornarne lo stato in. AWS IoT Core

Una ECU con un'identità principale univoca (certificato X.509 operativo) pubblica la telemetria utilizzando MQTT per. AWS IoT Core L'ECU può eseguire uno stack HTTP o MQTT generico o accelerare lo sviluppo utilizzando Device SDK. AWS IoT

Durante l'handshake TLS, AWS IoT Core convalida la scadenza del certificato client e verifica che il certificato sia registrato e attivo. AWS IoT Corerecupera le politiche allegate sia al certificato che ai gruppi di oggetti relativi all'oggetto allegato al certificato per autorizzare le operazioni eseguite dall'ECU.

AWS Key Management Service(AWS KMS) consente di creare, gestire e controllare le chiavi crittografiche tra le applicazioni e i servizi. AWS La crittografia a riposo sul lato server è disponibile per tutti i servizi nel diagramma.

È possibile scegliere di crittografare i dati del payload altamente sensibili sul lato client prima di inviarli, oltre alla crittografia AWS IoT Core in transito tramite MTL. Il veicolo può utilizzare l'SDK di crittografia utilizzando le chiavi per la AWS crittografia lato client. AWS KMS L'ECU può ottenere credenziali API temporanee dal fornitore di credenziali IoT per chiamare le API. AWS KMS Puoi anche implementare il tuo sistema di gestione delle chiavi di crittografia.

I dati sensibili del payload fluiscono attraverso i sistemi intermedi sotto forma di testo cifrato opaco fino a raggiungere una funzione Lambda con un ruolo di esecuzione con autorizzazioni da richiamare. AWS KMS Il codice della funzione Lambda utilizza l'SDK di AWS crittografia per decrittografare la chiave di dati e decrittografare i dati sensibili.

Gli utenti autenticati possono inviare comandi remoti autenticati e autorizzati alle applicazioni utilizzando Amazon API Gateway. La funzione Lambda di richiesta con autorizzazioni relative al ruolo di esecuzione può utilizzare l'SDK di AWS crittografia utilizzando delle chiavi AWS KMS per crittografare i payload dei comandi sul lato client prima di inviarli all'ECU.

AWS IoT Device Defendermonitora i dispositivi connessi per AWS IoT Core rilevare comportamenti anomali utilizzando regole e creando modelli di machine learning (ML). AWS IoT Device Defenderpuò generare un risultato quando rileva tassi anomali di errori di autorizzazione (metrica lato cloud) o flusso di traffico anomalo (metriche lato dispositivo) per una ECU.

AWS IoT Device Defenderinvia i risultati a AWS Security Hub CSPM cui vengono aggregati e normalizzati i risultati di sicurezza di altri servizi e prodotti partner. AWS Security Hub CSPM invia i risultati a EventBridge, che li indirizza a un flusso di lavoro di correzione implementato utilizzando Step Functions. Puoi anche inviare i risultati al centro operativo di sicurezza del tuo veicolo.

Il flusso di lavoro di correzione di Step Functions può orchestrare passaggi come la modifica della politica IoT per il certificato e il cambio dello stato del certificato su INATTIVO per disconnettere l'ECU.

Il veicolo stabilisce una connessione MQTT all'AWS IoT Coreendpoint e quindi si iscrive agli argomenti di richiesta del piano di controllo per ricevere eventuali comandi di richiesta sul cloud. Inoltre, il veicolo pubblicherà automaticamente l'argomento relativo agli eventi del AWS IoT ciclo di vita, indicando che la connettività è stata stabilita.

Al momento della connessione, AWS IoT Core pubblica lo stato di connessione del veicolo nell'argomento relativo agli eventi del ciclo di vita. $aws/events/subscriptions/subscribed/vehicleId In questo argomento riservato gli eventi di connessione vengono pubblicati automaticamente al momento della connessione.

Quando viene ricevuto un messaggio di disconnessione, il codice deve attendere un certo periodo di tempo e verificare che il veicolo sia ancora offline prima di agire. Quando l'argomento riceve un evento del ciclo di vita, puoi mettere in coda un messaggio utilizzando le code di ritardo di Amazon Simple Queue Service (Amazon SQS); quando il messaggio diventa disponibile e viene elaborato da una AWS Lambda funzione, puoi prima controllare se il veicolo è ancora offline prima di intraprendere ulteriori azioni.

Lo stato connesso viene quindi inviato come mutazione a, che utilizza un resolver personalizzato per AWS AppSync rendere persistente lo stato in una tabella Amazon DynamoDB. Questo stato connesso viene quindi utilizzato per la logica quando un comando remoto viene inviato da un'applicazione complementare.

Utilizzando applicazioni native AWS Amplify gestite e applicazioni web, un comando remoto viene inviato da un secure WebSocket come mutazione a AWS AppSync. Tale mutazione viene mantenuta in DynamoDB e una sottoscrizione viene quindi elaborata da Lambda.

Lo stato del veicolo Lambda verifica quindi lo stato della connessione.

Alla ricezione del payload del comando nell'argomento della richiesta, la logica viene gestita da un'applicazione client sul dispositivo e il risultato viene pubblicato nuovamente nell'argomento della risposta come esito positivo o negativo. Il payload di risposta viene quindi inviato a una coda FIFO (first-in first-out) di Amazon SQS per l'elaborazione a valle da parte della Lambda di stato del veicolo per garantire che i messaggi siano correttamente raggruppati in batch prima dell'elaborazione.

La risposta viene quindi elaborata da una mutazione e trasferita in DynamoDB. AWS AppSync AWS AppSyncimplementa quindi un meccanismo fan-out che avvisa le applicazioni complementari e le piattaforme di gestione dei veicoli con lo stato aggiornato del veicolo.

Ottimizza la distribuzione delle applicazioni complementari inserendo le risorse statiche in Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) e utilizza Amazon per la distribuzione. CloudFront