详解特斯拉的OTA系统

详解特斯拉的OTA系统特斯拉作为整车OTA的鼻祖，从2012年推出的ModelS到最新的Model3都具备整车OTA能力。不仅可以通过OTA升级车载娱乐系统、应用程序等，还可以实现对ECU进行软件更新，比如电池管理系统、电驱控制单元、整车控制单元等。特斯拉的OTA框架特斯拉的OTA架构如图1所示，首先中控系统的CID通过特斯拉的私有握手协议，将固件包从云端下载下来，并对其进行解密和完整性校验。图1OTA升级框架从OTA升级框架来看，升级方式主要为两种，一种为对有以太网连接的ECU，另一种为通过网关转换为CAN总线的ECU。对于具有以太网连接的ECU，都具有ic-updater，cid-updater升级代理，其中cid-updater负责从云端获取固件包，并进行校验，可将cid-upadater视为本地服务器，ic-updater作为远程代理。另外对于这类ECU而言，其采用的软件升级方式为A/B备份，如图2所示。例如当前使用的是A区，当软件需要更新时，先将软件写入至B区，更新完之后，B区作为主系统启动，而A区作为备份区域。图2具有以太网的ECU的A/B备份方式对于通过网关基于CAN总线的UDS协议或者其他协议更新的ECU。其从release.tgz中提取所需要的文件，包括：1、boot.img:在升级过程中运行，其类似于常用的 flashdriver；2、Release_version.txt :包含固件的版本信息；3、Version_map2.tsv和Signed_metadata_map.tsv :包含固件信息；4、 Internal_option_default.tsv:包含固件的默认配置信息；5、 ECU命名的文件，其格式为ECUName/ProviderID/ECUFwName.hex。其主要是hex格式的文件，真正需要下载至ECU的文件。特斯拉OTA的供应商为了实现上述的OTA框架，目前特斯拉选择的供应商是哈曼旗下的 RedBend，RedBend提供的OTA平台用于进行车辆与云端的通信，并且哈曼与特斯拉是允许双方替换代码，而不是替换文件，但是涉及到整车软件升级问题时，特斯拉依赖的则是其内部开发的 API接口。哈曼到底是一家什么公司呢？哈曼其实是三星全资子公司 （2017年收购），专注在汽车、消费、企业级市场的互联技术，为物联网、车联网的打通实现强力融合。

哈曼的OTA方案中，采用与NXP联合开发的“软件更新网关”，可为整车所有ECU提供安全的OTA操作，而不在意CPU、内存和网络资源太小，并且集成了网络安全的措施，例如在更新服务激活前，从 OTA系统自动启动二进制文件扫描。目前除了特斯拉还有其他的一些产商在使用，如表1所示。合作商合作内容北汽新能源ARCFOX哈曼为北汽新能源的高端品牌ARCFOX提供智能座舱产品。宝马宝马iNEXT将搭载三星和哈曼的5GTCU；为宝马提供新一代信息娱乐系统，协助其车载技术以及娱乐系统的开发。FCAFCA采用哈曼和谷歌的技术，开发一个新的生态系统，提高全球FCA车主的互联生活体验，其中服务端系统使用哈曼的Ignite与平台，对车内及其他数据进行及时、安全管理。长城为WEYVV7提供新一代车载信息娱乐系统。表1哈曼合作产商近年特斯拉OTA汇总从2012至今，特斯拉的OTA已经实施了9年了。在这么长的时间跨度里，到底实现过哪些OTA呢？从2012到2019年4月的近6年多的时间里，总共实施了37次OTA升级，平均每年6次，具体每年的次数如图3所示。各年度升堀次RS图4各年度升堀次RS图4不同升级情况的升级次数10年度2012201320U201520162017201算it至剧4月粉升坂翊62472图3OTA升级次数在这些升级中，潜在问题改善有11项，全新功能导入有67项，交互界面、交互逻辑优化64项，如图4所示。从升级所涉及的控制器来看，涉及到的包括： ADAS、ESP、EPS、Ibooster、VCU、BCM、HU、IPC、BMS、OBC、AC、MCU、AMP、GW、PTC、CAMERA、ECSS、SRCU、TPMS、IPC等20个ECU，其中HU的升级次数多达20次，EPS、OBC、AMP等升级最少，为1次，如图5所示，这个也很好理解，网络架构中越接近执行层的通常变更越少。

控也罪升眼偿玫WASEPSE折IbMKtervcuBCMHUIPCINSoecMCUAMPPTCWMEftAELSS5RJCUTPMSIK尹嗽U7174加91751111211图5控制器升级次数从不同功能域的角度来看，这些升级涉及到了动力系统域、座舱娱乐域、车身电子域、底盘和自动驾驶域等。其中座舱娱乐域升级次数最多达到 20次。2016年7月后，特斯拉加速了自研自动驾驶系统，因此自动驾驶域的升级次数逐年增多，如图6所示。不同域升圾次数涉&到域动力媒压车身底盘自劫蔻纹1320151£13图6不同域的升级次数对自动驾驶域而言，其软件升级主要经历了三个阶段：•阶段一：4.0版到6.0版本特斯拉未真正加入智能驾驶功能，其OTA升级主要集中在智能网联、人机交互和导航功能。•阶段二：6.1版到7.1版

特斯拉首次初步实现了智能驾驶功能，实现了车道保持 LKA、自动变道ALC和自动泊车APA三大功能。阶段三：8.0版10.0版特斯拉对ADAS系统进行持续优化，仅8.0版就更新了200多项的改进，同时还进一步扩展了信息娱乐功能和人机交互。最后来我们来看一下这些年特斯拉具体更新了什么吧。桃件成丰史新时1桃件成丰史新时1旬4,020125.-02013S.O2014.116.12015.26.2201E„4-7,02015,107,12016,1S.OZO16-。S.1!2W739XJ2.018„1010.0笥或Irpa分云汕¥1户寺mi,?I打i!；i、阴fo口节1成小至Um■&宁美里、亲f可曾卷'佻运音交知功能跖蜡3＜3无绒阿洛电wWI-FI连母新1曾中立亢手口地田月快缶、i吾音命令没左扇的地_钮并世空气廖杂牛口新的电;也登壬里选项斯怡去iffi曲却橙制一年遇厢离顼魅一昌旬诟，第标志一卓另LJ当前Efi段隰速＜Sr盲点顼理等新聃季通尊甫助、主动巡目亢淳制一前fj®顼竺、盲点琶封乳车道.愉高整报养口自劫谥光坷孵轴m湖晦盹一潦蜉舌昌云丸端寻一昌湖§白牛功m有芫籍台同萱挡史攻1待成浙增“垂宜泊年”’通乎空召口史“等塑硕此if?邕全新耳西5准VK更■（育观的煤体股蚊密、座时地圈显示「新*0女日叶暗?兄齐口路缱*见划以村旨旦沏站朗鸟口剂系鸵廉＜1、时的1尝大B艮辣棉升至15□公FH.祈［皆臼布奕启、白边百口蜃、曰或泰惫制初明荷目新*©1曾疆版导鼠札成局程序启而胞与应用程序.面庶控制.障归枷J尊成R艮涯.AutQE心t刍汕兖马史辎明壬空制、白区警告、行生记虽仅引入供堀1、湖戏W娘珏炊件\改:进可葩Wt性马史、七口肖片雨式，优化由同有口财煎丑2019・2020年特斯拉^kJgOTAH-ffiiC*44升级项目升级内容 ISentryMode是特斯拉的集成监视系统，通过车辆外部的IS像头诳行监控，在减少车眄被恶为损坏方面很有成效,这一功能注立在TeslaCam的某础之上，TeslaCam是此前发布的常成行车记录仪系统,且有与SentryMode项式类似的功能，但仅在牟内有人时工作.2020年4月SSTeslaCam和Sentry（功卜车染）2020年4月百公里加速耗时缩短

话性能提升为ModelS和ModelXPerformance的用户诳彳而新版升吸,将车辆的百公里加速耗时缩短至2.3秒，车辆的热性能提升34色升很了弹射臆式(LaunchModel.2020年2月升圾续航里程ModelS的高端版本车型将EPA续肮里程新增加近30公里2020年1月新增娱乐内容2020年1月家用充电桩壁挂式连接器2019年12月自动甫刮器通阿网络地图数据的服务商由腾讯地图挨成了百度地图，新增了B站.斗地主等多项唳乐软件；新增了空F里显示和天气我报等新功能.新版本充电桩降具有Wi.Fi连接的功能.壁挂式连接器是特斯拉推出的广受欢迎第产品市点