OTA軟件升級(jí)管理系統(tǒng)

概述

OTA(Over-the-Air Technology，空中下載技術(shù))是通過(guò)空中下載的方式對(duì)車(chē)輛中的軟件進(jìn)行遠(yuǎn)程升級(jí)。經(jīng)緯恒潤(rùn)OTA軟件升級(jí)管理系統(tǒng)基于軟件架構(gòu)、應(yīng)用架構(gòu)、業(yè)務(wù)架構(gòu)和技術(shù)架構(gòu)，為整車(chē)提供云-管-端-屏完整OTA解決方案，可靠地完成系統(tǒng)更新、軟件升級(jí)、功能迭代和安全漏洞修復(fù)等功能。同時(shí)支持固件升級(jí)（FOTA）以及應(yīng)用升級(jí)（SOTA），基于高性能差分算法和流式升級(jí)方式，大量減少升級(jí)流量和升級(jí)時(shí)間消耗，節(jié)約成本的同時(shí)滿足底盤(pán)域、車(chē)身域、動(dòng)力域、輔助駕駛域和信息娛樂(lè)域等各類(lèi)升級(jí)場(chǎng)景需求。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

• 自主可靠，掌控差分、并行、升級(jí)路徑規(guī)劃等多種核心算法
• 安全可靠，完備的升級(jí)回滾機(jī)制，多重安全加密機(jī)制，遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)故障診斷
• 架構(gòu)靈活，支持多種升級(jí)方式，支持多種通信機(jī)制，云端可進(jìn)行彈性擴(kuò)展
• 本土化服務(wù)，靈活定制，響應(yīng)及時(shí)

車(chē)端系統(tǒng)

• 架構(gòu)特點(diǎn)

— 基于SOA架構(gòu)，面向服務(wù)的模塊化設(shè)計(jì)，高復(fù)用、可擴(kuò)展，靈活適配不同項(xiàng)目需求

—車(chē)端軟件與操作系統(tǒng)或硬件架構(gòu)松耦合，易于適配新車(chē)型

—架構(gòu)可靈活適配各種高中低端ECU（Can/CanFD、Ethernet、Lin）

—支持多種通信協(xié)議（HTTP、MQTT、OMA、私有協(xié)議）

—支持多種升級(jí)方式（DoCan、DoIP、SomeIP、TCP私有協(xié)議）

• 功能特點(diǎn)

—升級(jí)時(shí)間短、內(nèi)存開(kāi)銷(xiāo)小、不使用動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配

—支持全量包和差分包的下載，可管理全部版本、差異及其依賴(lài)關(guān)系

—可實(shí)現(xiàn)邊解密解壓邊刪除，并進(jìn)行流式處理、分塊處理

—支持多種升級(jí)手段（云、USB、手機(jī)、診斷儀等），支持多ECU并行升級(jí)、預(yù)安裝

—通過(guò)規(guī)則庫(kù)實(shí)現(xiàn)升級(jí)前和升級(jí)后的條件管理

—可與ECU的軟件工具棧集成（看門(mén)狗、持久化、診斷、IPC等）

—支持全量升級(jí)和差分升級(jí)方式，支持A/B升級(jí)、原位升級(jí)、流式升級(jí)、增量升級(jí)

—差分塊大小可配置，支持In-place差分還原與A/B差分還原，支持上位機(jī)還原升級(jí)、下位機(jī)還原升級(jí)、下位機(jī)ECU差分直接升級(jí)等多種差分還原升級(jí)方案

云端系統(tǒng)

• 架構(gòu)特點(diǎn)

—基于Spring Cloud微服務(wù)架構(gòu)，做到高內(nèi)聚、松耦合

—支持多種通信協(xié)議（HTTP、MQTT、OMA、私有協(xié)議）

—適配分布式文件系統(tǒng)、各類(lèi)對(duì)象存儲(chǔ)及CDN服務(wù)

—基于Vue3+ElementUI框架的前端組件化顯示

—采用基于Docker的容器虛擬化技術(shù)和Kubernetes實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)部署運(yùn)維

—平臺(tái)系統(tǒng)高可用、高性能、可擴(kuò)展、可監(jiān)控

• 功能特點(diǎn)

—獨(dú)立的差分系統(tǒng)和差分工具，滿足不同等級(jí)的差分升級(jí)需求

—差分系統(tǒng)支持多種壓縮算法，支持所有二進(jìn)制格式，支持大文件差分

—提供完整的車(chē)輛基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理，整車(chē)軟硬件版本管理、零件軟硬件版本管理

—基于整車(chē)版本+升級(jí)路線+批次調(diào)度的整車(chē)OTA升級(jí)管理，支持手動(dòng)與自動(dòng)觸發(fā)升級(jí)任務(wù)，支持升級(jí)重試、中止與重載

—支持對(duì)升級(jí)鏡像文件的簽名，支持升級(jí)包的簽名與加密

—支持升級(jí)任務(wù)狀態(tài)和零件升級(jí)狀態(tài)的實(shí)時(shí)上報(bào)與顯示，以及各類(lèi)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與展示

通信與信息安全

• 功能特點(diǎn)

—基于HTTPS的雙向認(rèn)證安全通信，支持商密與國(guó)密方案

—支持車(chē)輛接入認(rèn)證、車(chē)云通信協(xié)議認(rèn)證，具備車(chē)輛激活功能

—升級(jí)數(shù)據(jù)包加密傳輸，集成對(duì)稱(chēng)和非對(duì)稱(chēng)加密算法

—應(yīng)用秘鑰管理系統(tǒng)，支持?jǐn)?shù)字簽名與驗(yàn)證

—支持軟件鏡像文件的簽名與驗(yàn)簽，支持升級(jí)包的加密傳輸與簽名驗(yàn)證

子系統(tǒng)功能集

• 遠(yuǎn)程診斷

—支持標(biāo)準(zhǔn)診斷調(diào)查問(wèn)卷解析和應(yīng)用

—提供ECU故障碼讀取/清除，遠(yuǎn)程版本/配置字讀取以及ECU重置等基礎(chǔ)診斷功能

—覆蓋單車(chē)/多車(chē)，單ECU/多ECU等多種診斷場(chǎng)景，并提供診斷分析數(shù)據(jù)展示

• 遠(yuǎn)程標(biāo)定

—支持針對(duì)ECU的DID遠(yuǎn)程讀取/寫(xiě)入和文件標(biāo)定等遠(yuǎn)程標(biāo)定功能

—基于安全解鎖庫(kù)和標(biāo)定策略，保證標(biāo)定方案和流程的安全性

—提供周期/事件/實(shí)時(shí)等多種標(biāo)定觸發(fā)模式

• 應(yīng)用升級(jí)與監(jiān)控

—主-子節(jié)點(diǎn)采用GRPC通信，提供輕量應(yīng)用級(jí)別安裝/卸載/回滾等升級(jí)功能

—支持應(yīng)用啟用/禁用/運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控等遠(yuǎn)程監(jiān)控功能

—支持應(yīng)用異常狀態(tài)獲取和對(duì)應(yīng)日志整合上報(bào)

• 國(guó)標(biāo)數(shù)據(jù)采集與解析

—車(chē)云采用私有通信協(xié)議封裝國(guó)標(biāo)數(shù)據(jù)，提升數(shù)據(jù)傳輸效率和安全性

—數(shù)據(jù)內(nèi)容符合GBT32960標(biāo)準(zhǔn)，支持登入/登出/實(shí)時(shí)/補(bǔ)發(fā)等流程數(shù)據(jù)采集

—云平臺(tái)具備接收/解析展示以及平臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)對(duì)接能力

小結(jié)

隨著智能傳感器技術(shù)、5G技術(shù)、人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的迅猛發(fā)展，在軟件定義汽車(chē)的時(shí)代背景下，OTA的作用越來(lái)越大，目前，經(jīng)緯恒潤(rùn)與國(guó)內(nèi)多家整車(chē)廠簽訂合作協(xié)議，共同進(jìn)行OTA軟件升級(jí)管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，經(jīng)緯恒潤(rùn)OTA系統(tǒng)也已落地智能化港口、無(wú)人礦區(qū)建設(shè)以及多家整車(chē)廠量產(chǎn)車(chē)型，并積累大量的實(shí)車(chē)升級(jí)與大規(guī)模部署升級(jí)經(jīng)驗(yàn)。今后經(jīng)緯恒潤(rùn)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)也會(huì)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)OTA+智能診斷的一體化解決方案。