汽车-OTA
2024-03-20 10:44:16 0 举报AI智能生成
汽车OTA概念
作者其他创作
大纲/内容
OTA介绍
OTA就是Over The Air的缩写，就是指汽车可以通过无线网络升级软件。
分类
软件更新（software OTA, SOTA）
SOTA 是指车辆软件应用层的升级，通过网络将文件从云端服务器下载后完成升级，常见的是娱乐系统、音乐、导航等的升级
固件更新（Firmware OTA, FOTA）
FOTA 则一般包含车辆底层固件升级，包括动力、底盘、智能驾驶、电池等在内的控制器软件升级
类比来说，SOTA就像我们手机APP的升级，而FOTA则像是IOS或者安卓系统的升级。
类比来说，SOTA就像我们手机APP的升级，而FOTA则像是IOS或者安卓系统的升级。
类比来说，SOTA就像我们手机APP的升级，而FOTA则像是IOS或者安卓系统的升级。
更新方法
固件或软件的更新一般使用电信设备（TBox），通过汽车内部的网关，以无线方式更新到电子控制器（ECU）。
历史
2000年，TBOX
2000年本田等日本车企就开始对TBox进行研究。TBox实际上就是一个电信设备，内含SIM卡，通过接通移动网络来通讯。当时移动网速慢，通信效率低，数据传输过程十分漫长，并没有上市量产
2009年，安吉星（onstar）
2009年，通用汽车公司通过著名的安吉星（OnStar）服务量产了车载娱乐系统的远程更新功能。但这些只是局限于汽车部分功能的SOTA
2012年，特斯拉
2012年特斯拉Model S上实现了包含底盘动力软件在内的车辆主要功能OTA。
Model 3树立了汽车FOTA的标杆。
硬件预埋，然后再通过OTA发布智能驾驶功能包Autopilot。
OTA痛点
1.网络信息安全
以防止黑客访问敏感数据或者干扰车辆的操作
防止逆向工程篡改盗用付费软件
2.兼容性
兼容汽车不同型号和不同配置有不同的硬件和软件版本
厂家需要有一套管理方法，确保电子控制器内部软件 单车车辆配置，云端服务器和OTA通讯管道的兼容
3.高效便捷性
如何让OTA过程快速高效，尽量不打扰驾驶员对车辆的操作，则显得尤为重要，不然车辆OTA过程中停在繁忙路段动弹不得就很尴尬
4.鲁棒性
汽车OTA过程中环境变量很多，例如无限网络信号不好，或者电池余量不足等，但用户肯定希望OTA能稳定进行，不受外界干扰
鲁棒性的另一个体现就是要求OTA升级的成功率极高，万一升级失败，也有备份措施，防止汽车变砖块
OTA技术
1.后台传输
传统车载控制器一般通过统一诊断服务（UDS）来传输需要刷写升级的软件，这往往需要控制器进入特定的模式，在传输文件的时候并不允许应用功能开启，这意味着文件传输过程中，用户功能都得中断
车载软件升级的软件包大小也越来越大，这个中断过程时间过长，会严重影响用户体验
后台传输技术则允许控制器在运行应用程序的同时，在后台偷偷地传输文件
2.AB分区
AB分区指整个软件系统（包括操作系统）分为A和B两个独立分区，且系统可以在A和B之间切换，这就可以让A分区跑旧版本软件，保障车辆正常使用的同时，让软件在B分区更新起来，等B分区更新好了，再重启切换到B分区上
3.版本回滚
OTA升级过程中不可控的网络状态 车辆状态等因素比较多，为了确保升级的鲁棒性，可以在升级不达预期的情况下采用版本回滚策略
简单来说就是升级新软件的同时，保证旧版本软件备份可用，如果升级失败或者用户不满意，可以安装或者切换回旧版本软件
实现方案上，可以单独给旧版本软件开辟备份分区，也可以与上述AB 分区相结合，升级失败时回滚至之前的可用分区
4.差分升级
现在汽车上复杂控制器的软件包大小越来越大，如果直接传输巨大的数据，网络状态和网络流量都是巨大的挑战
所谓差分升级，就是利用算法识别新旧软件的差异，制作出一个差分包，然后云端后台将差分数据包推送给车端，车上的控制器再利用算法，结合旧软件和差分包，生成出来全量的新软件包，然后进行更新
5.信息安全手段
刷写文件安全
通过OTA更新的软件数据包，一般都带有数字签名部分，控制器可以通过签名验证算法和密钥，确认将要刷写的数据包的完整性和合法性
文件传输安全
需要更新的软件数据包从云端通过无线网络下载到汽车，这个数据传输的过程一般都带有保护机制，互联网中已经成熟的传输层安全协议TLS是最常见的手段
诊断安全
汽车OTA过程中往往会伴随通过UDS指令更新标定参数或者触发例程等操作，这时候就需要对UDS 诊断操作做一层安全控制
OTA实施
AUTOSAR UCM
提供的服务功能包括
AUTOSAR Adaptive环境中软件的版本报告
接收和缓存软件更新
检查是否有足够的资源来确保软件更新
执行软件更新，提供日志信息和进度信息
验证软件更新的结果
提供回滚功能，在发生故障时恢复到之前已知的功能软件状态
单独的UCM服务并不能完成ECU上完整的OTA工作，UCM需要其他模块
启动升级过程
从云端下载软件
执行鉴权等安全操作
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