车载通信终端OTA升级方案

王兰，郝成龙，许茜

（华晨汽车工程研究院电器工程室，辽宁 沈阳 110141）

1　内容综述

随着车联网技术的不断成熟，车联网服务已经不只局限于为用户提供车联网基础的车联网服务。提供车联网服务的硬件—车载通信终端，是将原来车内封闭的网络与开放的车外网络进行连接的唯一渠道，这就为车载通信终端的功能增加提供了有利的条件。作为车内网与车外网连接的通道，车载通信终端能够完成由封闭网络到开放网络的连接，在保证安全的前提下，车载通信终端就能够完成对于车载零部件的相关刷写操作，即OTA升级功能。

OTA（Over-the-Air）升级一种比较成熟的移动终端升级方式，移动终端可以通过网络进行升级包的下载，然后针对零部件进行升级。这种技术最早应用于移动手机的升级。通过OTA功能，可以完成诸如差分升级、固件升级、系统升级等多种类的升级要求，因此将OTA升级方案应用于车联网零部件车载通信终端升级或者车内其他零部件升级，将会全面提升车辆功能的服务质量，完善包括车联网零部件在内的车辆内部其他控制器的升级功能，同时还能为车载多媒体系统、导航等系统进行数据包的升级，下面就具体介绍相关的方案。

2　车载通信终端OTA升级方案

针对于车载通信终端OTA升级方式，可以参考一下流程图流程，如图1 所示。

图1　车载通信终端OTA升级流程

首先，后台管理人员需要先对OTA升级包进行测试和验证，在验证升级包完整性和安全性之后，通过平台操作将升级包进行打包压缩并上传到由车厂负责的服务平台服务器中，之后平台服务器对文件进行管理其中包括升级包版本管理、升级内容管理、升级操作日志管理等。完成第一步之后，后台服务器会将更新的升级信息通过网络发布给对应的车辆，此时车主用户可以通过手机应用和车辆多媒体显示屏进行更新内容的提示，车主用户可以通过手机应用和车辆对媒体显示屏进行升级功能的确认。车辆多媒体显示屏确认升级能够满足车辆在运行时完成车载通信终端的OTA升级需求，而通过手机应用确认是为了满足车辆在不使用的情况下完成OTA升级，两种形式基本可以覆盖大部分车辆的状态，同时需要设置同意倒计时机制，如果客户不确认会在倒计时 30秒之后自动确认OTA升级。

当得到确认OTA升级的指令之后，车载通信终端可以通过无线网络连接到服务器，服务器通过识别车型和版本来进行OTA升级包的推送，此时需要注意的是升级包必须在最大限度内进行数据的压缩，以便于节省数据流量的消耗。另外，在升级包下载的过程中，车载通信终端必须保持电源的正常提供，同时支持差分升级包、固件升级包的下载，并且能够支持断点续传功能，这样才能保证OTA升级包的完整性。

在传输和下载的过程中，需要注意几个比较重要的问题：首先就是OTA升级包的完整性，完整性是所有OTA升级的前提，因此能否传输完整的升级包成了OTA升级的关键，其次需要注意的就是文件传输和下载文件的安全性。文件在传输和下载的过程中需要有复杂的校验机制。目前车联网远程控制功能加密都是采用国际比较流行的AES 128算法或者自主设计的加密算法，OTA文件下载可以借鉴车联网远程控制的加密方法进行一定的修改来设计单独的加密认证机制，由于OTA升级涉及相关控制器功能，因此尽量不要采用与其他加密方式一样的算法。

当完成OTA升级包下载过程之后，车载通信终端就可以开始升级过程。首先车载通信终端需要对OTA升级包进行解压缩，完成解压缩之后需要开始软件的升级。升级过程中必须要保持车辆电池电量充足，不会出现中途断点的情况，同时升级过程为全部不可见升级过程，不需要展示给车主用户查看升级进度。另外，需要保证如果车载通信终端在升级不成功的情况下能够完成版本回滚，这样就能保证车载通信终端不会因为升级不成功而出现终端故障，确保功能的有效性。只有保证数据的完整性、安全性和容错机制，才能保障OTA升级的正常运行。

在车载通信终端完成OTA升级之后，就能够按照新更新的功能进行车联网功能的使用。需要注意的是后台服务器管理平台需要能够记录所有的升级日志，后台服务器能够满足根据车辆车联网功能激活时间、车辆所在位置等条件进行指定范围的升级，只有具备了这样的后台服务器，才能够满足OTA全部的升级需求。

3　总结与展望

以上已经介绍了所有关于车载通信终端 OTA升级的方案，具体应该注意的事项也可以根据在OTA升级方案进行不断地完善。OTA升级技术不但能够完成对于车载通信终端的软件、固件的升级，还能够对车内其他控制器（比如一键启动控制器PEPS、多媒体主机控制器MHU、车身控制器BCM）进行 OTA升级，另外还能够针对导航地图数据进行在线升级，这样就能更好地解决车载导航在线更新的问题。目前国家已经强制要求新能源汽车支持OTA在线升级，已解决新能源车更好上传电池相关信息的需求，作者相信随着车内以太网、车联网OTA远程升级、远程升级安全等相关技术的不断完善，OTA远程升级会发挥更大的功能，能够在保证安全的前提下对车内所有的控制器进行软件升级。

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