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一键了解汽车OTA技术（一）请点击链接查看： 一键了解汽车OTA技术(一）-面包板社区 (eet-china.com) FOTA与OTA区别在哪？ FOTA全称为Firmware Over-The-Air，firmware被译为固件。现在的汽车一般都存在ECU，即电子控制单元。它可以负责控制车辆的执行机构，包括发动机、变速箱、行驶机构、转向系统等。 SOTA全称为Software Over-The-Air)， Softwar 主要 指车机系统 中的应用软件，内容只是 针对车机系统 内的APP软件，比如播放器、导航等软件。 针对汽车本身功能更丰富的升级，如自动驾驶系统的功能，动力底盘控制的优化等等，想要进行升级，需要使用FOTA。 现在OTA的应用原来越来越广，延伸出来了很多类似的名词，比如：COTA(config)远程配置，DOTA(DOTA)数据包远程升级典型的是地图数据。 汽车OTA是如何同步各个软件版本的? 这个问题涉及到了OTA云端和车端的策略或流程。 首先，对于车辆的管理、每辆车的零部件配置及软硬件版本信息、配置信息等在OEM的MES服务器上应该都需要准确的记录、存储。如果车辆的升级管理机制做得很完善、很成熟的话，可以做到一车一件 一 版本 一 软件的，也就是说任何两次升级过程的升级 包数据 都是有差异的。即使是两辆同款配置的车的同一个零部件从相同的版本升级到另一个相同的版本。所以，如果4S店维修时更换了零部件，更换后的零部件本身信息是需要同步到MES服务器上的，后台OTA任务管理系统如果能自动生成升级任务的话，是需要根据新件的版本信息生成对应的升级包。当然最科学的做法是4S 店帮助 把新换的零部件升级到和旧件相同的版本并做好配置。 有一些功能上相互依赖的ECU，某一个ECU升级之后，可能需要其他ECU同步升级才能支撑完整的功能。因此，软件升级时，需要制定升级策略，使多个ECU同时创建升级任务，这样升级之后，ECU可以同步的执行新功能。如果在这个过程中，某一个ECU升级失败了，可能整个组件都会受到影响。 如何保证软件同步升级呢？首先在云端要做好升级策略的管理，然后在生成升级任务或升级包的时候，需要按照升级策略对它们进行 组任务 的管理。如果升级失败，则需要同步对软件版本进行 回滚或者降 版本的处理。 其次，如果新换的件版本是旧的可能导致车辆无法正常工作。如果支持OTA工作的基本的功能也无法正常运行的话，就等于说 瘸子治 成了跛子，可能让人很崩溃，最终还是得让4S店工作人员离线升级。如果换件之后整车OTA功能正常，且OTA后台服务器存在针对该新件的新的升级任务，则可以通过在多媒体系统上查询更新或自动接收推送等方式收到升级下载通知，人机交互完成并确认下载之后就可以进行升级包的自动下载和安装了。 汽车OTA的通讯回路有必要独立吗？如果有原因是什么？或者 说优势 是什么? 从目前的技术实现方式和发展趋势来看必要性不大，独立意味着成本的大大增加，性价比是不高的。 抛开成本简单分析一下： 通信回路独立相当于给OTA拉了一条专线，专线的主要优势在于并行工作互不影响。如果真的有了一条专线，并且被升级ECU支持A/B分区的话，其实可将目前OTA安装的过程进行简化的。简单来说，当前的OTA升级包下载是可以边开车边下载，但是安装一定是要等车辆处于停车空闲状态才能进行的，目的就是为了在空闲状态使用车内总线。如果有专线的话，理论上是可以做到边开车边下载，下载完成之后可以继续无感知安装到备份分区，下次车辆重新上电之后从备份分区启动软件。那么我们在前面的直播材料讲解中的车内OTA的设计就可以简化了，测试工作量也随之降低。 当然，上面的分析是建立在不考虑成本的前提下，回到现实中成本是汽车行业不得不考虑的问题。如果哪一天咱们都变成土豪，上面的分析和畅想也很有可能成为现实。那我们加油工作吧，争取早日全民皆土豪！ 这个问题也是没有标准答案的，因人而异、因时而异，全凭当下的主观判断和心理感受。 上面所说的新旧应该是指内容、指功能。其实看看我们日常用的手机，相信每个人对“常用常新”就会有更深切的感受。如果定义成电话、短信、 微信和 微博，那么只要通话、上网质量有保障，不需要手机功能常新，和亲近的人打着电话、聊着视频，业余时间刷会儿微博、看看新闻，生活也别有一番滋味。如果有人就是发烧友，经常喜欢 刷刷机 体验体验新的系统、新的软件、新的功能，这个也是另一种乐趣。 对于汽车也一样，OTA系统提供了一种软件更新的手段，想不想用、愿不愿意更新，这个是最终由用户决定的。但是不得不承认，它给汽车插上了这么一双翅膀，想不想飞、敢不敢飞留给用户和开发者。 目前国内自主和合资品牌汽车OTA技术到达了什么阶段？ OTA的发展按照在支持程度和标准化程度分成四个阶段：ECU级OTA（如T-Box、多媒体主机自己实现OTA）、整车级OTA（有单独的OTA升级系统，整车所有ECU支持OTA升级）、企业级OTA（企业层面打通研发测试、生产制造、售前售后等平台，多部门/平台信息共享）和 产业级 OTA（制定国家或行业标准，流程和数据格式标准化程度高，能够实现跨车企的软件开发或升级，甚至形成付费模式的软件生态）。 目前大部分品牌汽车的OTA技术在整车级或者企业级，期待不久的将来能进行产业整合和共享，形成统一标准，进入 产业级 OTA阶段。 OTA系统的汽车将会是未来的主流吗? 网上有这么一句话，无升级 不 智能。虽然看似有点绝对，也侧面反映了两者之间的紧密联系。 2021年车企OTA升级测试和内容的数据显示，OTA的应用已经非常普遍了，尤其是对一些互联网起家的车企来说，他们对OTA进行了全新的设计与开发，比如特斯拉，对OTA的应用已经很完备了，并且为之带去了很大的收益。 从过去的情况和OTA技术本身的发展来看，对整车企业和用户来讲，OTA的应用能提供一个双赢的效果。同时，随着汽车新四化的提出，汽车软件的规模会越来越大，要想让汽车原本的设计体验更好，那在交付给客户之后，就会产生大量的升级需求，OTA则提供了重要的通道。由此可见，带OTA系统的汽车应用会越来越广泛。 如果 说软件 定义汽车的理念是给汽车加力赋能，那么OTA升级就是给软件迭代插上翅膀。随着软件体量和规模的增大，不可避免的带来bug增多，OTA升级使得召回变得容易（成本低、接受度高）。另外，将来软件生态建立起来之后将会出现汽车全生命周期的迭代升级，通过OTA系统连接软件开发者和用户就变得必要且必需。 当然也有一部分人对此持怀疑态度，认为OTA系统引入新的安全问题、给车企带来了半成品交付的不好的风气，所以认为OTA系统并非上面所说的这么重要。 相信上面所说的安全和交付问题都是在技术发展过程中小插曲，最终迎接我们的将依然是美好的未来。 仁者见仁智者见智，我们无法100%设定未来，但可以抓住现在，用我们的智慧和汗水为汽车行业的明天发展发挥各自的力量、为OTA系统的进步和成熟添砖加瓦。 智能汽车得以OTA常态化的背后因素是什么？对车厂和车主分别意味着什么？ OTA常态化背后的因素是车厂角色定位和经营思路的转变。 车厂这个词本身的英文名称叫，OEM（Original Entrusted Manufacture），汉语意思是“原始设备制造商”，基本含义是定牌生产合作，俗称“代工”。 从上面的解释就能看出车厂初期的定位是以生产制造为主。核心的开发设计是掌握在供应商的手中。10几年以前国内的情况的确是这样，发动机、底盘、变速箱这三大件的核心技术基本上被少数的供应商垄断。车厂的主要任务就是搞车身、内外饰造型，整车布置等。大部分车企主要零部件都是从供应商手里直接采购单品或总成，然后在新车型上完整布置、集成、调试和验证，最终推向市场。 时至今日，随着行业的发展和人才的储备和培养，车厂相对供应商具备了越来越强的经济和技术话语权，逐步在整车架构正向设计到核心零部件开发上投资源、下功夫。 也就是说，车厂的角色从生产制造厂逐步转变为研发制造协同发展的技术型企业，经营思路也从过去的以量取胜、市场导向逐步转变为质量并举、品牌经营。相信这一转变将为我国汽车产业的长期健康发展带来深远的促进作用，也符合国家当下推进高质量发展的总体要求。 落到执行层面，车厂要拿出壮士断腕的决心改革创新，从组织架构、管理方式到技术研发、产品设计等方面围绕质和量做文章，借着OTA（远程升级）、SDV（软件定义汽车）和SOA（面向服务的架构）等技术打造自身的产品特色和技术竞争力。 当然，对于车主，OTA常态化是的产品更智能、粘性更高。作为消费者也能在中国汽车产业蓬勃发展的大背景下有更多的产品选择，享受到更优质的产品服务，提升自己的生活和出行质量。更进一步，可能越来越多的消费者成为X车友、X车迷，从中丰富自己的业余生活和兴趣爱好。

什么是汽车OTA？ OTA即Over The Air，翻译为中文即空中下载。有句话叫：”太阳底下没有新鲜事”。OTA这个概念在IT领域里，尤其是在我们常用的PC端windows系统里和智能手机里都是很常见的。无论是windows系统的更新，还是智能手机中应用商店里，都可以看到OTA的身影。 那OTA在汽车领域又是怎么应用的呢?汽车OTA的完整定义为：在满足汽车高安全性、良好用户体验等需求的基础上提供远程数据管理或软件升级服务的技术。汽车OTA狭义上理解为“汽车软件远程升级技术”，也细分为FOTA、SOTA等，其中“F”和“S”分别是“firmware”和“software”的缩写。 OTA技术在IT领域应用的已经很广泛了，但是在汽车上的应用，大概是在近五年内才逐渐发展成熟、壮大起来。 汽车OTA是“互联网+”的一种应用，即“互联网+汽车”，是智能网联技术在汽车上的重要应用，也为软件定义汽车这一理念的落地提供了支撑。软件升级在过去的十几年里逐步成熟，早期的多媒体系统就已经具备联网的功能，早期连接2G、3G的网络，现在连接4G、5G的网络，天然具备了联网的“基因”。其实，多媒体系统是IT技术手段在传统汽车领域应用最多的一个控制器，因为一般情况下，多媒体系统会自带操作系统，所以具备OTA升级的技术基础。由于软件体量较大，地图包等升级数据量较大等因素，为了满足软件升级的需要，很多多媒体供应商会根据自身产品的特点自主开发OTA升级的技术，这种OTA升级应该说是OTA升级技术在汽车领域应用的雏形，我们称之为ECU级OTA。 对于没有操作系统或者没有联网功能的ECU，OTA技术的实现会基于OBD接口连接诊断，基于车内的总线网络，通过UDS来实现内部软件升级。 没有汽车OTA之前，整车厂把车卖出去之后，软件升级召回的需求首先需要得到4S店的支持。整车厂需要先出一个详细的指导文件，流程说明等等发给4S店，4S店再通知车主把车开到店里，会有专业的技术人员用专业的设备对软件进行升级。这种情况下，车主需要耗费时间把车送到4S店，可能会排队等待，升级好之后把车开回，用户体验实际上不会那么友好。有了OTA之后，软件升级过程变得非常人性化，传统4s店的工作可以通过技术的手段，由OTA系统的某个或某些部件自动完成。 为什么汽车OTA会比IT OTA发展要晚呢？汽车OTA与传统OTA有什么区别？ 传统的基于PC和基于手机实现的OTA，技术很成熟。汽车OTA和3C产品OTA的差别在于以下几方面：首先，从内部的软硬件架构来看，手机和电脑内部的软硬件架构是一种“All-in-one”的方案，他们内部的控制计算都集中在整个的单一处理器里面，那么对他们的升级，比如对windows操作系统的升级，安装包下载之后，最终只安装在一个地方，即安装在系统硬盘里，而不会对多个设备进行同步升级或软件包的下载，他们的升级载体是相对单一的；对汽车而言，目前的架构是还是由多个ECU来构成，虽然现在汽车架构在从分布式架构向集中式架构发展，但集中的程度远远不如PC和手机。畅想一下，如果未来汽车也可以像电脑一样，一个控制器解决所有问题，那不论对整车控制还是OTA实现，都是最理想的情况。到那时，汽车OTA的设计就会接近于电脑和手机OTA的设计。其次，对不同的载体而言，OTA考虑的重点是不一样的。对整车来讲，需要考虑人的安全，因为汽车最基本的定位是交通工具，载着人在路上行驶到达目的地。如果说升级过程影响了人的安全，或者汽车可以很容易地通过升级的通道被入侵，那就违背了对整车最基本的功能定位。另外，可能还会有用户体验等方面的考虑，也是使汽车OTA和传统IT OTA不同的原因。 汽车OTA技术架构主要有哪些？ 汽车OTA的架构离不开整车的电子电器架构。汽车架构类似于人或者建筑的骨架，而OTA是利用了整车架构的一部分要素来实现远程升级的功能。目前应用比较广泛的OTA架构有两种： 分布式架构：车内刷写时诊断工具通过OBD诊断口接入整车网络，一般通过DoIP/DoCAN等协议与整车网关交互，一级级的通过网关形成分布式的架构。这种分布式结构通常通过UDS诊断协议来实现OTA车内数据交互，因为早期车内刷写基本都是基于UDS诊断实现的，很多厂商会在这个基础上兼容OTA升级技术。 SOA架构：OEM全新的打造基于SOA架构的汽车，电子电器架构从分布式朝着域集中式发展，控制器的控制权越来越集中，整车最终的架构可能会变成车云一体，整车的控制计算大量放到云平台上实现，车端则有一个中央控制器（另外可能再规划数个区域控制器），其他的一些节点只做一些传感和执行工作。对于这样的架构就可以利用SOA来实现OTA。比如说，引进SOA的一些协议，例如http，SOME/IP等来进行OTA的设计。 域控制器作为OTA master 有什么要求？ 首先，OTA master在OTA升级过程中要充当诊断仪的角色，所以对其的存储功能有一定的要求。因为在并行升级（或者整车多个ECU同步升级）过程中，需要下载并储存大量的升级包，所以要具备较大的存储空间。当然，升级流程的控制和升级包存储也可以放到两个ECU中，需要时负责存储的ECU把升级包传回到OTA master中或者直接传给需要升级的ECU。但是，为了节省时间，提高升级效率，OTA master最好是具备一定的存储空间，简化升级流程。 其次，OTA master需要具备一定的计算能力和计算效率。因为在升级过程中会涉及到对数据包的解码、验签、解密、校验等，所以域控制器的算力需要跟得上。另外，针对一些并行升级的需求，域控制器也需要具备多线程处理的能力，能够并行的控制多个ECU的升级流程。 当然，在升级过程中也可能会涉及到其他的方面功能设计，比如人机交互，与整车其他ECU协同进行安全防盗的管理，能量管理等等，就需要放到实际的应用场景中进行分析讨论。 车辆并行升级是怎么实现的？ 如果在汽车升级过程中，例如通过OTA master，Gateway对CAN ECU进行升级，由于CAN本身波特率比较低，升级时间比较长，如果通过one-by-one的方式来升级，总的升级时间会非常客观。在这个过程中，对某一个ECU进行升级时，总线的利用率实际上是不高的，如果在对一个ECU执行升级流程时，在ECU处理升级指令或数据间隙同时启动对下一个ECU的升级流程，以此类推来支持多个ECU的升级。对单个ECU而言，这个升级过程是单线程的，但是OTA master则需要同时处理多个升级任务，这样就可以实现并线升级，有效利用总线带宽、一定程度缩短升级总时间。 实车OTA测试要测什么内容？ 在实车测试中，测试人员更多地是站在用户的角度来做测试。比如车辆在真实环境中的功能体验，用户交互的流畅度等等。实车测试会对不同的场景进行模拟，例如网络状态变化对OTA升级的影响、预约升级设置的安装时间点用户正在用车这种场景下的OTA行为，再比如人车交互在实车环境中的感受这一类偏向主观体验的场景，需要根据经验和人的主观判断进行评估并提出合理建议。 第二期已上线： 一键了解汽车OTA技术（二）-面包板社区 (eet-china.com)