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电子电气架构-详解OTA系统的开发
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2024-04-06
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电子电气架构——详解OTA系统的开发
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电子电气架构——详解 OTA 系统的开发
我是穿拖鞋的汉子,魔都中坚持长期主义的工程师。
老规矩,分享一段喜欢的文字,避免自己成为高知识低文化的工程
师:
屏蔽力是信息过载时代一个人的特殊竞争力,任何消耗你的人和事,多看一眼都是
你的不对。非必要不费力证明自己,无利益不试图说服别人,是精神上的节能减
排。 无人问津也好,技不如人也罢,你都要试着安静下来,去做自己该做的事.而不
是让内心的烦躁、焦虑、毁掉你本就不多的热情和定力。
本文主要分享关于电子电气架构——详解 OTA 系统的开发。
系统功能设计
OTA 系统功能示意如图示,系统包含网关、智能天线、车用防火墙、
ADAS 摄像头、ADAS 域控制器、座舱域控制器、以及 OTA 平台。
OTA 平台端具备车辆管理、车型管理、软件版本管理以及任务的发布
和推送的能力。平台端也具备管理的属性,包括账号体系、权限体系
等,支持 OEM 的不同部门、不同科室、不同职能工程师在平台上实施
OTA 相关操作,并查看 OTA 任务执行情况。其中推送的软件包的格式
采用 UCM 定义的格式。
智能天线通过车载以太网、 BT、 BLE、 Wi-Fi、 3G/4G 实现了车身
控制、远程控制、远程诊断、 OTA 功能。在 AUTOSAR OTA 系统中,
智能天线负责与 OTA 云端认证、通信;负责所有控制器升级文件下
载、验签、备份;负责所有控制器升级条件检测、升级策略执行;负
责控制器升级文件解析。
车用防火墙执行网络安全隔离,禁止越权访问;车载防火墙策略管
理、动态更新;对域间数据交互提供安全防护机制;边界入侵防御检
测等功能。
座舱域控制器中的 HMI 界面用于整个系统升级流程的人机交互即升级
控制操作和升级状态信息显示。座舱域控制器中的升级应用程序,与
AUTOSA 自适应平台架构中的 CM(通讯管理) 、 DM(诊断管理)、
UCM(更新配置管理) 模块相配合完成系统中各模块升级的管控。
ADAS 摄像头传感器,接收网关转发的 UDS 报文, 解析加密升级包,
执行 CRC 校验,并支持断点续传升级。ADAS 域控制器通过 OTA 持续
升级, 优化不在法律法规范围内行人/车辆表现、 新增商用车车型及
新交通标志的感知识别、优化功能控制逻辑及增加新的自动驾驶特性
等。
网关负责将座舱域控制器、 ADAS 域控制器、 车用防火墙组成以太网
相结合的局域网络,保证了各模块之间安全可靠的数据通信, 并将以
太网数据与 CAN 报文进行协议转换,连接车用防火墙与 ADAS 摄像
头。
整个系统的升级逻辑过程如下图所示。
网络拓扑设计
系统的网络拓扑如图所示。OTA 平台与智能天线之间采用 4G 网络通
讯。智能天线与网关通过以太网进行连接,通讯协议采用 SOME/IP 及
DoIP 协议。以太网使用 100Base-T1 的车载以太网标准。网关使用了
1 路 CAN 接口和 3 路 Ethernet 接口,其中 CAN 总线的通讯速率为
500Kbit/s,以太网总线的通讯速率为 100Mbit/s。其中 CAN 总线连
接网关与 ADAS 摄像头。网关通过将智能天线的 DoIP 诊断报文转换
为 UDS on CAN 诊断报文,来对 ADAS 摄像头进行刷新。
OTA 平台
AUTOSAR OTA Demo 项目中构建了一个固件、 APP、分区、配置等升级
方案,通过平台端配置软件包,推送给到车端。接收到软件包后,车
端将自动执行平台配置的升级策略,从而实现对不同 ECU 上的软件进
行安装管理。AUTOSAR AP 上的 UCM 标准定义,规范了软件包的格
式、管理以及发布流程。艾拉比凭借自身平台端的特点和 AP 的优
点,对方案进行了整合,对平台端的软件包的格式和车端的软件安装
管理流程做了重新的改造,构建了一套能够适应 AUTOSAR 的软件升级
流程。整合后,该方案可以同时适应 AUTOSAR 和非 AUTOSAR 的平台
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车载诊断技术
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