摘要：智能网联汽车时期，软件已渐渐成为汽车的中央比赛力。汽车OTA不妨告竣汽车软件的长途升级，可能提拔用户体验，低重车厂因为软件缺陷带来的召回本钱，已成

摘要：智能网联汽车时期，软件已渐渐成为汽车的中央比赛力。汽车OTA不妨告竣汽车软件的长途升级，可能提拔用户体验，低重车厂因为软件缺陷带来的召回本钱，已成为智能网联汽车的闭头身手。汽车内掌管器数目、品种繁众，软硬件区别较大，因而汽车OTA身手对汽车计划将带来必定的离间。作品先容汽车OTA编制的构成，OTA经管平台的组织和功效，中心解析OTA身手对汽车端的条件和汽车端的履行计划。

作家简介：李立安，博士，就职于爱驰汽车有限公司，咨询宗旨为智能网联汽车、汽车智能座舱、电子电气等。

跟着人工智能、电子掌管以及互联网身手的不绝完竣，汽车正渐渐地从板滞产物演酿成为集各类前辈电子身手于一身的智能网联汽车。智能网联汽车的各个编制，从灯光掌管到车辆掌管，从主动平和到高级自愿驾驶编制，无一不是借助各类严紧牢靠的电子电气编制得以告竣。软件界说汽车时期，软件动作智能网联汽车的要紧构成片面，其界限和丰富水准不绝添补，软件也成为迭代最疾，最容易性情化的片面。汽车的长途升级本领可能确保汽车的软件编制实时更新，导入新的功效，提拔用户体验。同时，也可能修复软件题目，有用低重主机厂的开采危险和召回本钱。 因而，汽车的长途升级本领是智能网联汽车必备的功效。

OTA（Over-the-Air）是指通过无线汇集下载长途任事器上的升级包，对编制或运用实行升级的身手。汽车的OTA管理计划告竣了汽车内掌管器的长途升级本领，OTA正在手机、平板电脑等消费类电子产物中依然普及运用，身手相对成熟，但看待汽车是一个比拟新的身手管理计划。因为车内掌管器数目、品种繁众，软硬件区别很大，而且车内汇集组成丰富，汇集传输速度有限等，都给汽车的OTA计划带来了很大的离间。因而必要正在汽车计划经过中，实行有针对性的周到计划，以满意汽车OTA的需求。本文将计划智能网联汽车OTA的告竣计划，并中心解析汽车端OTA升级本领的需乞降告竣形式。

汽车OTA编制的组成如图1所示，汽车OTA编制是一个云端-车端协同事业的产物，闭键由云端的OTA经管平台以及汽车端的OTA践诺层构成。二者通过转移通讯汇集连合，协同竣事汽车的OTA升级职业。

当汽车实行OTA升级时，后台操作职员依据预先拟定的汽车掌管器软件的升级需求，拣选适当的升级规模和升级车辆，并长途下发升级职业。升级职业通过4G或WIFI等无线汇集传输至适应升级要求的汽车内，汽车内的主控掌管器接收到升级指令、下载升级文献，并践诺升级下令，竣事汽车内掌管器的升级。

OTA经管平台是后台操作职员操作和保护的闭键东西。正在OTA经管平台内必要竣事升级包的制制、升级职业的下发、升级结果的网罗等通盘升级流程的掌管，同时还必要对车辆的音讯、升级的获胜率等实行统计汇总。

OTA经管平台采用面向任事的架构计划形式，采用三层系统架构计划，OTA经管平台的组成如图2所示。分为前端发扬层、营业逻辑层和数据拜访层。前端发扬层向用户出现了OTA的操作页面，如用户经管、车辆经管、战略经管、职业经管等。营业逻辑层是OTA的中央营业层，整个的OTA营业都正在营业逻辑层告竣，如：创筑OTA职业、统计OTA报表、向汽车端推送OTA升级指令等。数据拜访层告竣数据的同一经管，蕴涵用户日记的存储、检索，用户营业数据的存取、经管操作等。OTA经管平台的闭键功效如下：

（1） 升级包的制制：汽车内掌管器的升级，可能采用整包升级的形式，也可能采用差分升级的形式。差分升级包可能删除用户流量破费，缩短下载韶华，提拔用户体验。OTA经管平台必要依据升级包的巨细确定是否制制差分升级包，升级包的制制还包含对升级文献的签字和加密经过，OTA经管平台将进程签字的升级包下发。

（2）与其它平台实行对接：OTA经管平台必要与车厂现有的其它平台实行对接，告竣本原数据的同步获取以及升级职业的交互。如与TSP （Telematics Service Provider）平台实行对接，将升级职业由TSP平台下发至车辆和用户手机端。

（3） 升级职业的经管与分发：OTA经管平台必要依据预先拟定好的升级计划，告竣升级职业的设备，拣选必要升级的全部车辆、车型，并拟定升级战略，天生升级职业并下发。

（4）权限经管及数据统计：OTA经管平台援手职责权限的账号经管系统，告竣账号经管、脚色经管和权限筑设。OTA经管平台可能实行车辆总数、激活车辆总数、宣告的职业总数、升级获胜总数等的汇总统计，其它还可能针对掌管器的升级环境实行分类统计，包含掌管器升级获胜总数以及升级获胜率排行等。

汽车的OTA升级经过由汽车内的掌管器践诺，因而正在汽车端计划经过中，必要竣事以下事业：①修建汽车端的升级本领，包含汲取升级职业、车辆形态以及升级音讯回传、升级流程的倡议等。②拟定合理的汽车端通讯和议，告竣车内数据的传输，包含升级包的分发、升级指令的下发、车辆音讯的回传等。③开采OTA升级界面，供应HMI（人机交互）显示，援手用户下载和安设流程的启动。④依据汽车OTA升级经过中的需求，计划适应汽车OTA升级的整车形式。

汽车端OTA的架构如图3所示。汽车端必要拣选一个掌管器动作OTA升级的主控掌管器，并由该掌管器集成OTA升级的主控秩序UC（Update Control），动作汽车端升级掌管的主体与OTA经管平台实行数据通讯，并掌管汽车内的掌管器升级。正在车型计划经过中，平常拣选TBOX动作升级的主控掌管器。其闭键功效是：当地ECU设备音讯的收集和上报，与OTA经管平台交互得回升级战略文献，倾向升级包的下载，升级包平和性和完美性校验，依据升级战略文献逐一实行升级包分发和倾向ECU升级流程的倡议，升级经过的纪录及上报，升级经过中与HMI的交互。

看待带有安卓或Linux等智能操作编制的掌管器（以下简称智能掌管器），因为升级包较大，必要援手差分升级。 看待必要实行差分升级的智能掌管器（如中控编制IVI、组合仪表IP等），还必要正在掌管器内集成差分还原秩序UA（Update Agent），其闭键效用是正在掌管器内实行差分包的还原。网闭下的ECU升级包较小，采用整包刷写的形式实行固件升级，ECU必要援手基于UDS（同一诊断任事）和议的刷写。正在OTA升级经过中，OTA主掌管器经受着相当于诊断仪的脚色，基于CAN总线通信，TBOX通过UDS刷写的形式竣事ECU的升级，网闭起到道由的功效。假设通过OTA的UDS更新挫折后，ECU需确保不妨通过诊断仪或者其它刷写筑造从头实行刷写。

汽车正在实行OTA升级经过中，因为外界要求的蜕化（电池电压低重、掌管器之间通讯挫折、人工打断等），都邑导致掌管器的升级挫折，可以会导致掌管器死机，并无法通过再次OTA升级的形式管理。因而，看待要紧的掌管器，必要实行A/B分区筑设。A/B分区筑设是指掌管器内有A、B两个编制，两个编制彼此备份冗余。带有A/B分区的掌管器的升级流程如图4所示。掌管器寻常运转经过中，A编制寻常运转，B编制处于待机形态，当编制检测收到升级职业后，B编制最先升级，而A编制如故寻常运转，当B编制升级竣事后，下次开机时，B编制启动并寻常运转，A编制进入待机形态。假设B编制升级经过中挫折，不影响A编制的寻常运转，编制将寻常事业。

掌管器A/B分区的形式，可能提拔编制的安宁性，升级挫折不会导致编制破产。同时掌管器的升级场景更为乖巧，B编制升级经过中，A编制可能寻常事业，不影响车辆的寻常功效。看待掌管器的A/B分区，必要依托硬件筑造援手，可实行双编制备份升级。掌管器正在计划经过中，要足够探究编制备份的筑设。

正在实行OTA升级经过中，升级主掌管器与被升级掌管器之间必要实行升级指令的下发、升级包的传输，同时必要对掌管器的版本、车辆的形态实行识别。因而必要掌管器之间有安宁的传输通道。CAN（Co

ntroller Area Network）总线是ISO国际模范化的串行通讯和议，是目前常睹的车内总线，用于车内各掌管器之间的信号传输。因而，看待汽车端的升级指令、升级结果等可能通过CAN总线实行传输，车辆的形态音讯由TBOX经CAN总线收集后，通过升级主控秩序上传至OTA经管平台。

正在车辆实行OTA升级的经过中，升级流程的掌管由TBOX内集成的UC竣事，当有掌管器必要升级时，由TBOX实行升级包的下载及分发，并将升级包传输至必要升级的掌管器内，因而必要掌管器之间有相应的升级包传输通道。CAN总线kb/s，看待网闭下的ECU，平常全量升级包为几kb，可能运用CAN总线实行升级包的传输。智能掌管器的升级包平常正在10M到1500M之间，运用CAN 总线传输会导致传输韶华过长，因而正在汽车电子电气架构计划经过中，务必探究智能掌管器之间合理的数据传输形式。如图3所示的汽车端OTA架构计划中，TBOX和IVI之间通过USB通道实行传输，IVI通过LVDS线束将升级包传给仪表。看待网闭及网闭下的ECU，通过CAN总线实行升级包的传输。

汽车的OTA升级界面是用户践诺OTA升级流程的操作入口，平常将OTA的升级界面计划正在IVI端，便当用户实行升级操作。OTA升级界面的实质蕴涵升级职业知照、软件版本检测、软件包下载、确认安设等闭键流程。汽车端的OTA升级的交互流程如图5所示，当OTA经管平台下发升级职业后，用户会正在IVI内收到TSP推送的升级知照，若用户确认下载升级包，将实行升级包的下载，下载经过中可寻常运用车辆。升级包下载竣事后，IVI端将提示用户是否最先安设，并显示估计升级韶华，用户可拣选随即安设或延迟安设。图5所示的流程中确认下载和确认安设两个举措必要用户手工操作，其余为编制践诺手脚。确认下载和确认安设必要用户再三操作两次，为简化流程，也可能实行升级包的缄默下载，即有新的更新包时编制自愿下载，省去用户确认下载的举措，下载竣事后再提示用户安设，用户仅必要操作一次就可能竣事安设。

OTA升级界面是用户正在OTA升级经过中的闭键交互形式，必要依据OTA的升级流程实行计划，同时升级界面要做到简短明确、浅显易懂，并不妨将升级经过中的细心事项、升级软件的更新实质、升级预估韶华等明了地表现给用户，便于用户精确运用OTA的功效。

当用户正在IVI内拣选了确认安设后，OTA主控掌管器内的UC将检测车辆升级的前置要求，OTA升级的前置要求如表1所示，对车辆的电源形态、档位、车速以及电池电量等有确定的条件和依赖。如前置要求适应条件，车辆将最先进入OTA升级经过，依据前置要求的条件，OTA升级经过中，车辆的电源形态将保卫正在KL15，假设时刻用户下电，或锁车分开，车辆将下KL15进入OFF形态，升级经过结束，会导致掌管器升级挫折，以至无法再还原。因而，正在OTA升级经过中，用户不行人工下电或锁车分开。同时看待高压联系的掌管器，正在升级经过中不行事业，车辆不行上高压，而正在车辆现实运用经过中，不存正在如此的工况。汽车的OTA升级工况，与车辆寻常运用工况存正在必定的区别。

因而必要界说汽车的OTA升级形式，OTA升级形式闭键是指车辆电源的形态保卫正在KL15，同时刷写高压联系的掌管器时禁止车辆上高压，时刻答允用户锁车，车辆的电源形态保留KL15褂讪。OTA形式闭键由车身掌管器（BCM）掌管，正在此种形式下，车辆的升级流程如图6所示，当检测到前置要求通落伍，车辆进入OTA升级形式，此时保留正在KL15电源形态，用户可能锁车分开。假设必要升级BCM，正在升级其它掌管器竣事后对BCM实行升级，当BCM升级获胜后，车辆下KL15电，升级结尾。

OTA升级是智能网联汽车必备的功效，本文计划智能网联汽车的OTA编制，先容了汽车OTA编制的构成，对OTA经管平台的实行计划先容和功效解析。中心针对汽车端告竣OTA功效的闭头身手实行了周到的解析，包含汽车端OTA升级本领的修建、通讯和议的界说、OTA升级界面的交互流程以及汽车的OTA升级形式。本文将为汽车OTA编制计划供应参考，汽车OTA身手的运用及普及，将肆意推进智能网联汽车的繁荣和用户体验的升级。

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