智芯半導體推出基于汽車CAN/LIN網絡的OTA在線升級解決方案

什么是OTA（Over The Air），OTA即固件空中升級，通過遠程在線通訊接口實現對軟件進行遠程管理，改善、修復漏洞或者獲得更多的功能和性能提升等，且這種更新是通過聯網后在線檢測、匹配版本、下載新的代碼到本地進而執行安裝、校驗等程序。

汽車為什么要有OTA自動升級功能呢？主要原因是隨著車聯網,智能化等需求使得汽車電子產品功能越來越復雜，同時諸多功能也需要隨著時間進行更新。另一方面，功能的復雜化對于質量和可靠性提出了嚴峻的考驗，據統計60%的質保費用與軟件有關，而傳統意義上修復軟件缺陷或者升級固件要求汽車返回經銷商車庫進行升級（比如一般我們常見的4S店通過整車OBD對相應的ECU進行軟件升級），這一過程費事費力，需要產生巨大成本，且不能確保所有的車輛得到升級和修復。

特斯拉Model S 自上市開始成功的應用了OTA技術。從2012~2017年近5年時間里，特斯拉總計推送25次OTA升級。在這些大大小小的升級中幾乎涉及到了整車的各大功能領域，包括控制器、中控屏（顯示/報警/交互/控制設置）、動力及電池系統、雨刮器、座椅調節、門把手等。

智芯半導體推出的OTA方案，同時支持CAN FD高速總線，CAN2.0，以及傳統LIN總線的OTA在線升級。OTA終端節點可以通過LIN或者CAN/FD高速總線連接到網關OTA Manager，然后通過車載通信模塊（Telematics）進行互聯實現固件升級，滿足從云端無線升級ECU的應用需求。

智芯專注于汽車電子芯片的研發設計，從芯片設計之初在Memory、Security、DMA、COM等模塊及系統設計上就考慮到了對于OTA的支持。目前基于我們最先推出的汽車MCU產品 ZC20K11（M0+內核）在軟件上已經實現了支持CAN/LIN網絡的OTA功能（見下圖），其包含一套上位機軟件和運行在ZC20K系列芯片上的嵌入式軟件，用戶通過上位機軟件可以配置總線通訊機制，通過選擇相應的固件（Firmware）完成在線升級。后續的ZC20K3（M7內核）系列將進一步加強軟硬件對于OTA實現的系統級支持。

智芯OTA方案是兼顧了汽車應用的功能安全(ASIL)和信息安全（SHE，HSM）標準要求。

第一, 除了基本的斷點續傳等防錯機制，我們采用了對Flash優化操作的A/B版本切換方法實現了靈活的回滾機制，防止在OTA升級過程中出現各種故障，如斷電等情況下，仍能保證系統的安全性和完整性，以及通過各種出錯預防診斷及出錯處理提高功能安全等級。

第二, 在信息安全方面，支持密鑰管理，信息加密，信息校驗，握手邏輯，簽名驗證等機制，以及各種加密算法加強信息安全性。同時在架構上也支持各種端到端的安全機制。

在軟件設計上，我們采用類似于AUTOSAR理念的分層軟件架構，分層處理底層通信網絡，Flash操作，以及上層應用層通信協議。現階段的軟件可支持CAN，LIN總線的無縫切換，未來可靈活擴展至其他通信協議，如Ethernet。

市場研究數據顯示，2022年將有超過2億輛汽車能夠通過OTA方式更新軟件，我們也在與行業頂尖OTA服務供應商在系統方案、信息安全方面進行合作，未來將為用戶提供成熟可靠，安全便捷的系統解決方案。
? ? ? ?責任編輯:tzh