一种OTA汽车行业应用的整体框架

1、    一种ota汽车行业应用的整体框架    张倩摘 要：随着近些年来我国经济不断快速发展，智能化以及信息化开始不断深入到各个行业当中，而在汽车行业空间下载技术也得到了有效发展，空间下载技术不仅能够使得相关消费者感受到更加智能便捷的用车体验，同时也有效促进了我国能源汽车的进一步发展，文章就根据ota（空间下载技术）汽车行业应用来进行分析，探讨一种空间下载技术的整体框架，希望为相关汽车行业起到参考作用。关键词：ota;汽车行业;整体框架：u461.99  ：b  ：1671-7988（2020）11-100-03abstract：&#

2、160;with the rapid development of china's economy in recent years， intelligence and information technology begin to penetrate into various industries， and the space download technology in the automobile industry has also been effectively developed. the space download technology can not only make

3、 relevant consumers feel more intelligent and convenient car experience， but also effectively promote the further development of energy vehicles in china in this paper， according to the application of ota （space download technology） in the automobile industry， we analyze the overall framework of spa

4、ce download technology， hoping to play a reference role for the relevant automobile industry.keywords： ota; automobile industry; overall frameworkclc no.： u461.99  document code： b  article id： 1671-7988（2020）11-100-031 ota背景ota是英文全称over-the-air technology的缩写，翻译过来的中文含义也

5、就是空间下载技术。ota我们都非常熟悉，现在我们用的手机就是最常见支持ota的智能设备，而在汽车领域则逐步开始被应用。在汽车领域，随着近几年新能源汽车的发展快速兴起，ota不仅带来更便捷的车辆升级途径，也让消费者感受到更加智能便捷的用车体验。进行升级，消费者要做的就是将车开到4s店，通过4s店的设备完成升级，实际用户体验非常不好。而ota的出现，让4s店在汽车升级过程中不再是必要环节，而整个ota的架构和流程也并不复杂，通过生成更新包、传输更新包和安装更新就可以实现。2 ota应用方案传统汽车更新软件，需要到当地的汽车经销商进行本地刷写，随着对支持先进汽车系统功能的软件及ecu的依赖性越来越大

6、，利用ota（over-the-air technology，空中下载技术）进行多个ecu软件更新的方式将更具明显的优势。软件系统的增加，导致了车辆将必须准备面对更多的软件缺陷，召回成本、自主驾驶和基于软件复杂性的安全风险的增加，越发体现了汽车ota升级的优越性，同时也进一步对升级的安全、稳定、可靠提出了更加苛刻的要求。随着汽车智能化程度越来越高，汽车中越来越多的软件需要升级维护，提升用户体验，降低软件召回和保修成本，弥补汽车联网后带来的安全威胁。开发过程中需要对ota系统进行整体设计和规划，满足车联终端的软件及固件的迭代更新需求。2.1 ota 实现方法ota是通过移动通信的空中接口对sim

7、卡数据及应用进行远程管理的技术。空中接口可以采用wap、gprs、cdma1x及短消息技术。ota技术的应用，使得移动通信不仅可以提供语音和数据服务，而且还能提供新业务下载。总的来说，ota升级是一种十分常见的移动设备系统升级技术，无论是安卓手机还是iphone手机还是平板设备，都具有ota升级功能，通过此功能，可以在線检测设备生产商有无新系统可以升级。ota升级相比刷机升级，好处是显而易见的，ota升级可以直接在手机中在线完成，只需要借助移动网络或者wifi网络即可，并且升级无需备份数据，一般升级完成后，自动重启手机即可完成。而一般的刷固件升级，需要下载rom固件，并且还需要刷机，刷机对于菜

8、鸟朋友来说，是存在一定风险的。2.2 ota的组成要实现ota功能，至少需要两块设备，分别是服务器与客户端。服务器只有一个，客户端可有多个。服务器通过串口与pc机连接，需要下载的镜像文件存放于pc机，命令执行器给服务器发命令及镜像文件。首先命令执行器控制服务器广播当前可用的镜像文件信息，客户端收到信息后进行对比，若有与自身相匹配的镜像，则向服务器请求数据。服务器收到请求后向命令执行器索取固定大小的块，再点对点传送给客户端。镜像传输完毕后，客户端进行校验，完成后发送终止信号。车端内容：下载、升级、显示、车控2.3 云端管理2.3.1 基础信息管理子系统ota基础信息管理子系统包含ota现有的车系

9、管理、车辆管理、ecu管理等模块。由于基础信息在tsp保存，ota需通过tsp提供的接口获取基础信息。2.3.2 车系管理配置项：车厂，品牌，车系，车型2.3.3 车辆管理其中车辆，数据由tsp导入，导入时将车辆中的车型id转换成车厂、品牌、车系、车型等查看车辆功能继承，但车辆绑定的ecu设备中需要增加如下属性：ecu的软件版本、sn号。对于车辆界面触发的数据同步消息，需要依次同步车厂、品牌、车系、车型、车辆、车辆-ecu关系。2.3.4 ecu管理ecu软件名称、车厂、品牌、车系、车型、设备名称、零件号、硬件版本号、软件版本号、升级时长、软件、软件报告。ota需要解析上传的某版本ecu软件的

10、大小，对该版本的ecu软件大小和ecu设备的软件大小限制进行校验，如果超过ecu设备的软件大小限制，则ecu软件上传失败。2.3.5 ota任务管理升级任务管理包含升级任务创建、任务审批、升级任务执行、以及升级任务统计。2.3.6 软件包管理 package management本需求主要关注多ecu依赖关系设置及联动升级2.3.7 任务创建 new campaign（1）配置任务时间信息;（2）选择升级包;（3）选择车辆;（4）配置策略：ecu软件升级需要满足一定的条件，以下升级条件不区分ecu类型;（5）任务保存、部署;（6）任务审批;（7）任务调度及执行。3 日志管理以及统计分析子系统3

11、.1 权限管理子系统包括（1）ota用户创建;（2）ota用户登录ota的合法性校验，该合法性校验包含用户名、密码校验，以及短信验证码校验;（3）为ota各个用户/角色都分配ota统一访问权限。3.2 权限管理子系统ota角色划分单点功能;审批功能。3.3 连接安全性ota服务器是通过https访问的基于云的应用程序。 ota服务器和车端通讯端口客户端之间的所有通信都遵守https标准和规范。ota服务器云服务基础软件供应商应该提供下面安全服务3.4 基础安全（1）服务器内置网络防火墙;（2）使用云基础软件提供的web应用程序防火墙保护对内部服务的访问;（3）防止恶意软件扫描;（4）保存及传输

12、中数据总是加密的;（5）对分布式拒绝服务（ddos）攻击的防护;（6）使用云服务器hsm进行硬件加密密钥存储;（7）监测和记录所有关键事件;（8）定期备份和备份的加密存储。3.5 应用层面（1）设计安全;（2）基于身份验证的资源访问以控制访问权限，实行强制控制策略，来监视和审核资源的使用情况;（3）每個dm客户端都使用x.509证书进行身份验证;（4）使用用户名和密码验证来授权ota系统门户的访问;（5）安全和认证的连接到长安车辆数据库;（6）通过tls 1.2进行数据传输;（7）渗透测试以确保和维护应用程序的完整性;（8）在非应用软件（操作系统，支持软件）中发现的漏洞和漏洞的立即修补。3.6

13、 客户端与服务端通信（1）服务器通过验证ota客户端提供的客户端证书来验证ota客户端的身份。服务器使ocsp调用获取客户端证书的撤销状态。（2）访问活动管理员门户的用户认证是使用用户名和密码组合完成的。所有密码都是以散列方法安全地存放。（3）软件包验证：所有软件包需要由开发人员使用其x.509证书进行签名才能发布到ota服务器。ota服务器使用颁发证书颁发机构的公钥对组件进行签名。如果组件的签名不匹配或证书被撤销，则ota服务器应用程序丢弃改组件。（4）组件加密：这是一个可配置的选项。 启用此选项会在组件发送到车辆中的客户端之前加密组件并进行签名。 所使用的加密算法是aes，密钥大小可以基于

14、客户端运行的硬件的加密功能进行配置。4 ota功能延展-远程诊断一方面是政策推动.电动汽车远程服务于管理技术规范规定 从2017年 1月1日起，新生产的全部新能用汽车安装车载终端，通过企业检测平台对整车及动力电池等关键系统运行安全状态进行监测和管理。按照国家标准公共服务领域车辆相关安全状态信息要上传至地方监测平台。在信息上行监管的同时，电池（主要指bms）、电机、t-box都会产生ota需求，车端增加自检、远程查询、远程参数设置和远程升级功能也会成为一种新趋势。4.1 车端诊断功能4.1.1 使用场景（1）云端诊断数据库生成软件生成 otx 文件作为序列化的应用文件;（2）车端诊断模块接收到 otx文件后，经过简单配置生成针对某一车型的诊断配置;（3）诊断模块执行软件导入诊断仪配置，随机生成诊断结果;（4）车端诊断模块上报到云端诊断状况做诊断分析和图形化结果显示。4.2 车端诊断模块功能4.2.1 读/清故障码支持读/清 ecu 故障码，提供维修信息，可获取选定故障的快照信息，同时支持整车快速读、清故障码功能。4.2.2 读取 ecu 实时数据持读取 ecu 实时数据，支持数据保存及上传到云端的功能。4.2.3读取 ecu 信息持读取 ecu 当前信息（vin 码，软硬件版本等）。4.2.4 支持ota升级ecu