1 OTA技术概念
随着汽车智能化和自动驾驶的快速发展,我们的智能车辆已不再仅仅依赖传统的软件控制方式。当车辆搭载了巨量的软件程序,传统的软件更新和修复方式变得既费时又低效。为了解决这一问题,远程升级技术——OTA(Over-the-Air)应运而生。OTA技术通过移动通信网络,如2G/3G/4G或WiFi,实现对汽车零部件终端固件、数据及应用的远程管理。
OTA技术实现过程简单来说,分为三步:首先将更新软件上传至OTA中心,然后由该中心通过无线传输将软件更新至车辆端,最后车辆端自动完成软件的更新。这一技术的优势在于,它能有效提升用户体验、降低售后维护成本,并能快速修复车辆故障。
在汽车行业进入软件定义汽车的时代,OTA技术已成为售后新商业模式的关键支撑技术。它分为两种类型:FOTA(Firmware-Over-the-Air)和SOTA(Software-Over-the-Air)。前者主要负责固件的更新,而后者则负责应用程序的升级,包括UI界面、车载地图、人机交互界面等功能。
2 OTA技术架构
当前智能网联汽车的OTA架构主要由三部分组成:OTA云端、OTA终端和OTA升级。其中,OTA云端通常为OEM专属的云端服务器平台,而OTA终端则采用TBox,并采用功能域划分的网络架构。虽然本文的重点不是详细解释OTA技术架构,但为了完整介绍OTA技术,我们提到了ECU(车内嵌入式设备)的升级方案等相关内容。
3 ECU的OTA技术实现方案
本部分将详细介绍车内嵌入式设备ECU的OTA技术实现方案。ECU包括整车控制器、发动机控制器、变速箱控制器和电池管理控制器等。这些设备通过TBox端(4G LTE)经网关,通过总线通讯(如CAN或以太网)将新软件刷写到ECU。
在软件刷写过程中,涉及到分区刷写和地址映射等关键概念。分区刷写即将软件分配到不同的内存区域进行刷写,以确保在更新软件时不会影响其他部分的正常运行。而地址映射则确保C/C++代码编译后的二进制代码能够准确地放到ECU的Flash地址中。
在OTA实现方案中,介绍了三种A/B交换方案。第一种是基于硬件辅助的A/B交换,第二种是ECU硬件不支持地址重映射的A/B交换,第三种是基于外扩内存的A/B交换方案。这三种方案各有优缺点,但都可以在新版本软件有问题时,支持旧版本软件的回滚,以保证车辆的稳定运行。
对于新版本软件的传输,除了直接替换旧软件外,还提到了差分文件的传输方式。这种方式通过比较新旧版本之间的差异生成差分文件,然后传输到车辆客户端,再由车辆客户端根据差分文件和旧版文件还原出新版文件。这种方法可以减少传输时间和流量消耗,提高传输过程的安全可靠性和经济性。
以上就是从ECU角度介绍的OTA技术实现方案的大体思路。在此基础上,还有许多OTA技术的关键问题有待深究,如OTA升级时间、异常恢复处理、信息安全等。
参考资料(References):