试析汽车远程升级OTA技术应用与发展

试析汽车远程升级OTA技术应用与发展

陈昌胜王慧娟

安徽江淮汽车集团股份有限公司 安徽 合肥 230601

摘要：随着科学技术的进步，汽车工业逐步朝着智能、网络化的方向发展。汽车远程升级OTA技术在推动着整个行业转型过程中发挥着重要作用，以车载以太网为主干网络的智能汽车 OTA升级成为所趋。OTA产业将在更强的监管力度下往全产业链协调方向发展，解锁汽车更多关键ECU，并受益于大数据的积累和全产业链的高度协调。文章结合相关汽车远程升级OTA技术应用发展展开论述，以为相关工作者提供参考。

关键词：汽车；OTA；应用

引言：

随着汽车电子、智能技术的不断发展，车载设备的软硬件结构日趋复杂，OTA可以通过网络向车辆发送软件的更新与升级，让车主能够在任何时间、任何地点对车辆进行更新，提升使用者的使用感受。随着车载软硬件水平的不断提高，OTA的发展将加速车载软硬件的升级与维修，对我国汽车行业的健康发展起重要作用。

1OTA升级技术概述

汽车OTA技术可以实现对车辆整车、软件、硬件等各方面进行快速升级和更新，从而实现优化车辆性能、提升安全性、增强用户体验等目的。而OTA升级技术，即无线升级技术，主要通过无线方式将软件、固件等信息传输到设备上进行升级和更新。在智能汽车中，OTA升级技术能够实现从汽车远程升级、维护、管理车载软件，以及远程下载应用、音乐等多种功能。OTA升级技术的实现需要汽车上配备无线通讯模块，如4G、5G等无线网络通信模块，通过这些模块，OTA升级技术能够实现汽车和云端数据的传输。

2汽车 OTA 技术体系应用

2.1 OTA 实现流程

汽车软件更新的本质是将供应商或者 OEM 内部开发部门编译出来的软件或者数据替换当前车辆 ECU 中的版本，以实现预期的特定功能。因此，汽车软件升级所需要的核心工作是建立远程传输链路并实现 OEM 云端系统远程更新车辆ECU 中的软件数据。同时，为了准确、安全、可靠地完成 ECU 软件的更新，OTA系统需要云端管理系统对软件、升级对象进行管理，以实现人工操作到自动化的转变；车端系统需要完成软件数据的接收和分发工作，并保证无专业技师操作情况下的安全升级。

2.2OTA云平台架构及关键技术

OTA云平台是支撑 OTA业务正常运行的相关云端系统的集合，业务范围涉及软硬件生命周期管理、业务流程整合等软件更新所有相关业务，是一个软件升级管理体系(SUMS)。

2.2.1 云平台架构

基于 OTA 产品业务形态，结合系统组件之间松耦合高内聚的标准，行业内普遍将云平台设计为4层的分层架构型式，包括前端展示层、路由网关层、业务服务层和数据存储层。前端展示层是系统与用户交互的 web应用层，用户访问和操作云平台系统的交互接口；网关路由层包括指令控制层和网关接入层，是云平台与车端建立通信链接以及控制车端流程的通信中间件；业务服务层负责所有 OTA 相关业务逻辑的处理，包括车辆、软件包管理、策略管理等诸多业务模块，是 OTA 云平台的核心；数据存储层负责 OTA 所有业务相关数据

存储，包括基本的数据库集群数据缓存和大文件存储等。

2.2.2 关键技术

OTA 服务端以及企业 IT 管理系统、安全服务端、web 控制台、文件服务端等关联系统，会面临传统云平台的所有安全威胁。为保证 OTA 升级的安全性，常用安全技术如PKI 签名验签技术，在升级过程中，OTA 系统采用数字证书签名方案，终端从 OTA 云平台下载的升级包、升级脚本均经过签名处理，升级前需验签正确后才进行升级。

通过云平台端的安全访问控制服务，OTA 车载系统采用网关内置或终端内置的安全访问函数方式实现校验方案，只有全访问验证通过，ECU 才会执行后续对应安全访问等级要求的请求。OTA 系统常用升级技术如升级策略管理，用于升级任务执行条件（目标版本对目标车辆、整车状态、控制器状态、时间、信号等影响因素的依赖关系）的在线管理。升级效率管理，制定相关策略提升升级效率，降低升级失败次数，通过日志分析其原因，进行技术迭代开发。

3汽车远程升级（OTA）发展建议

3.1 加强政策引导，完善监管机制

3.1.1加强政策宣贯引导

近年来，行业主管部门陆续出台《关于加强智能网联汽车生产企业及产品准入管理的意见》《关于进一步加强汽车远程升级（OTA）技术召回监管的通知》《关于开展汽车软件在线升级备案的通知》等政策文件，汽车远程升级初步形成了以“事前备案”为主要手段的监管模式，明确了合法合规性、标准符合性、生产一致性等备案要求，因此，应进一步加强政策文件的解读宣贯工作，充分发挥政策引导作用，督促企业落实备案主体责任，建立规范化、数字化的汽车软件升级管理体系。

3.1.2细化安全合规要求

对于企业而言，远程升级赋予了汽车产品新的生命力，为企业技术创新带来了更多的可能性，巧妙解决了汽车产品迭代与满足市场需求间的矛盾，同时为企业落实功能安全、网络安全、数据安全和个人信息保护带来更多的挑战。进一步细化汽车远程升级的合规要求，聚焦功能安全、数据安全、个人信息保护等重点领域，建立健全准入管理、测试评估、备案管理、召回管理等监管环节，形成完整闭环。

3.2 强化标准引领，规范行业发展

3.2.1加快标准体系建设

根据工信部发布的《2022 年汽车标准化工作要点》，汽车远程升级是智能网联汽车标准化建设的重要内容，通过发布标准、试行验证、管理试点等方式，迅速形成行业规范，助力产业转型升级。在标准体系构建过程中，应加强汽车、通信、电子、运输等领域标准的统筹设计、系统布局、有效衔接，充分考虑互联互通、技术兼容等实际需求，按需开展跨标准组织、跨行业标准联合研制。同时积极推动相关标准的试行验证、测试评估工作，在制定网络安全、软件质量安全相关标准时，应同步制定测试方法，评估实际应用影响，为构建汽车软件生态提供重要保障。

3.2.2强化接口标准研制

当前，汽车电子电气架构逐渐由传统分布式架构转变为集中化架构，为实现“软件定义汽车”提供了重要的硬件基础，汽车软硬件逐渐呈现“解耦”趋势，软件架构更是由传统的“面向信号”转变为“面向服务”的 SOA架构，汽车软件开发正逐渐规范化、通用化、平台化，因此，汽车接口标准化建设刻不容缓。此外，通过硬件接口、软件接口的标准化，有利于行业形成模块化、标准化的远程升级研发模式，缩短远程升级方案的设计、实施周期，通过灵活多变的模块组合能满足更多的场景需求，通过标准化的接口定义引入丰富的第三方应用程序资源，将切实推动汽车产业和软件产业的融合创新发展。

3.3推进协同创新，构建良好生态

随着智能化、网联化程度不断加深，汽车成为移动智能终端已经是必然趋势，车载软件的开发模式正逐渐向移动互联网靠拢，汽车生产企业的研发体系面临着功能定义、迭代的考验。随着汽车远程升级内容范围不断扩大，行业亟需整车级的远程升级解决方案实现更复杂的汽车功能升级，企业应加大研发投入、勇于技术创新，不断外延汽车远程升级覆盖范围，更好的服务消费者。

4结论

汽车OTA技术是汽车行业向智能化、网络化、数字化方向转型的重要标志。在未来，OTA技术将逐渐涉及车联网、5G通信、自动驾驶等领域，成为汽车行业创新和发展的重要支撑。OTA产业需要通过技术创新、管理协调等手段，实现可持续发展，为汽车的智能化和可持续发展注入新的动力。

参考文献：

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