OTA軟件升級管理系統(tǒng)

概述

OTA(Over-the-Air Technology，空中下載技術)是通過空中下載的方式對車輛中的軟件進行遠程升級。經(jīng)緯恒潤OTA軟件升級管理系統(tǒng)基于軟件架構、應用架構、業(yè)務架構和技術架構，為整車提供云-管-端-屏完整OTA解決方案，可靠地完成系統(tǒng)更新、軟件升級、功能迭代和安全漏洞修復等功能。同時支持固件升級（FOTA）以及應用升級（SOTA），基于高性能差分算法和流式升級方式，大量減少升級流量和升級時間消耗，節(jié)約成本的同時滿足底盤域、車身域、動力域、輔助駕駛域和信息娛樂域等各類升級場景需求。

技術優(yōu)勢

• 自主可靠，掌控差分、并行、升級路徑規(guī)劃等多種核心算法
• 安全可靠，完備的升級回滾機制，多重安全加密機制，遠程實時故障診斷
• 架構靈活，支持多種升級方式，支持多種通信機制，云端可進行彈性擴展
• 本土化服務，靈活定制，響應及時

車端系統(tǒng)

• 架構特點

— 基于SOA架構，面向服務的模塊化設計，高復用、可擴展，靈活適配不同項目需求

—車端軟件與操作系統(tǒng)或硬件架構松耦合，易于適配新車型

—架構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）

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

• 功能特點

—升級時間短、內(nèi)存開銷小、不使用動態(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、差異及其依賴關系

—可實現(xiàn)邊解密解壓邊刪除，并進行流式處理、分塊處理

—支持多種升級手段（云、USB、手機、診斷儀等），支持多ECU并行升級、預安裝

—通過規(guī)則庫實現(xiàn)升級前和升級后的條件管理

—可與ECU的軟件工具棧集成（看門狗、持久化、診斷、IPC等）

—支持全量升級和差分升級方式，支持A/B升級、原位升級、流式升級、增量升級

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

云端系統(tǒng)

• 架構特點

—基于Spring Cloud微服務架構，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)、各類對象存儲及CDN服務

—基于Vue3+ElementUI框架的前端組件化顯示

—采用基于Docker的容器虛擬化技術和Kubernetes實現(xiàn)系統(tǒng)部署運維

—平臺系統(tǒng)高可用、高性能、可擴展、可監(jiān)控

• 功能特點

—獨立的差分系統(tǒng)和差分工具，滿足不同等級的差分升級需求

—差分系統(tǒng)支持多種壓縮算法，支持所有二進制格式，支持大文件差分

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

—基于整車版本+升級路線+批次調度的整車OTA升級管理，支持手動與自動觸發(fā)升級任務，支持升級重試、中止與重載

—支持對升級鏡像文件的簽名，支持升級包的簽名與加密

—支持升級任務狀態(tài)和零件升級狀態(tài)的實時上報與顯示，以及各類數(shù)據(jù)統(tǒng)計與展示

通信與信息安全

• 功能特點

—基于HTTPS的雙向認證安全通信，支持商密與國密方案

—支持車輛接入認證、車云通信協(xié)議認證，具備車輛激活功能

—升級數(shù)據(jù)包加密傳輸，集成對稱和非對稱加密算法

—應用秘鑰管理系統(tǒng)，支持數(shù)字簽名與驗證

—支持軟件鏡像文件的簽名與驗簽，支持升級包的加密傳輸與簽名驗證

子系統(tǒng)功能集

• 遠程診斷

—支持標準診斷調查問卷解析和應用

—提供ECU故障碼讀取/清除，遠程版本/配置字讀取以及ECU重置等基礎診斷功能

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

• 遠程標定

—支持針對ECU的DID遠程讀取/寫入和文件標定等遠程標定功能

—基于安全解鎖庫和標定策略，保證標定方案和流程的安全性

—提供周期/事件/實時等多種標定觸發(fā)模式

• 應用升級與監(jiān)控

—主-子節(jié)點采用GRPC通信，提供輕量應用級別安裝/卸載/回滾等升級功能

—支持應用啟用/禁用/運行狀態(tài)監(jiān)控等遠程監(jiān)控功能

—支持應用異常狀態(tài)獲取和對應日志整合上報

• 國標數(shù)據(jù)采集與解析

—車云采用私有通信協(xié)議封裝國標數(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標準，支持登入/登出/實時/補發(fā)等流程數(shù)據(jù)采集

—云平臺具備接收/解析展示以及平臺轉發(fā)對接能力

小結

隨著智能傳感器技術、5G技術、人工智能技術、大數(shù)據(jù)等技術的迅猛發(fā)展，在軟件定義汽車的時代背景下，OTA的作用越來越大，目前，經(jīng)緯恒潤與國內(nèi)多家整車廠簽訂合作協(xié)議，共同進行OTA軟件升級管理系統(tǒng)的開發(fā)與應用，經(jīng)緯恒潤OTA系統(tǒng)也已落地智能化港口、無人礦區(qū)建設以及多家整車廠量產(chǎn)車型，并積累大量的實車升級與大規(guī)模部署升級經(jīng)驗。今后經(jīng)緯恒潤開發(fā)團隊也會進一步實現(xiàn)OTA+智能診斷的一體化解決方案。