詳解特斯拉的OTA系統(tǒng)

詳解特斯拉的OTA系統(tǒng)特斯拉作為整車OTA的鼻祖，從2012年推出的ModelS到最新的Model3都具備整車OTA能力。不僅可以通過OTA升級(jí)車載娛樂系統(tǒng)、應(yīng)用程序等，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)ECU進(jìn)行軟件更新，比如電池管理系統(tǒng)、電驅(qū)控制單元、整車控制單元等。特斯拉的OTA框架特斯拉的OTA架構(gòu)如圖1所示，首先中控系統(tǒng)的CID通過特斯拉的私有握手協(xié)議，將固件包從云端下載下來，并對(duì)其進(jìn)行解密和完整性校驗(yàn)。圖1OTA升級(jí)框架從OTA升級(jí)框架來看，升級(jí)方式主要為兩種，一種為對(duì)有以太網(wǎng)連接的ECU，另一種為通過網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換為CAN總線的ECU。對(duì)于具有以太網(wǎng)連接的ECU，都具有ic-updater，cid-updater升級(jí)代理，其中cid-updater負(fù)責(zé)從云端獲取固件包，并進(jìn)行校驗(yàn)，可將cid-upadater視為本地服務(wù)器，ic-updater作為遠(yuǎn)程代理。另外對(duì)于這類ECU而言，其采用的軟件升級(jí)方式為A/B備份，如圖2所示。例如當(dāng)前使用的是A區(qū)，當(dāng)軟件需要更新時(shí)，先將軟件寫入至B區(qū)，更新完之后，B區(qū)作為主系統(tǒng)啟動(dòng)，而A區(qū)作為備份區(qū)域。圖2具有以太網(wǎng)的ECU的A/B備份方式對(duì)于通過網(wǎng)關(guān)基于CAN總線的UDS協(xié)議或者其他協(xié)議更新的ECU。其從release.tgz中提取所需要的文件，包括：1、boot.img:在升級(jí)過程中運(yùn)行，其類似于常用的 flashdriver；2、Release_version.txt :包含固件的版本信息；3、Version_map2.tsv和Signed_metadata_map.tsv :包含固件信息；4、 Internal_option_default.tsv:包含固件的默認(rèn)配置信息；5、 ECU命名的文件，其格式為ECUName/ProviderID/ECUFwName.hex。其主要是hex格式的文件，真正需要下載至ECU的文件。特斯拉OTA的供應(yīng)商為了實(shí)現(xiàn)上述的OTA框架，目前特斯拉選擇的供應(yīng)商是哈曼旗下的 RedBend，RedBend提供的OTA平臺(tái)用于進(jìn)行車輛與云端的通信，并且哈曼與特斯拉是允許雙方替換代碼，而不是替換文件，但是涉及到整車軟件升級(jí)問題時(shí)，特斯拉依賴的則是其內(nèi)部開發(fā)的 API接口。哈曼到底是一家什么公司呢？哈曼其實(shí)是三星全資子公司 （2017年收購），專注在汽車、消費(fèi)、企業(yè)級(jí)市場的互聯(lián)技術(shù)，為物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)的打通實(shí)現(xiàn)強(qiáng)力融合。

哈曼的OTA方案中，采用與NXP聯(lián)合開發(fā)的“軟件更新網(wǎng)關(guān)”，可為整車所有ECU提供安全的OTA操作，而不在意CPU、內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)資源太小，并且集成了網(wǎng)絡(luò)安全的措施，例如在更新服務(wù)激活前，從 OTA系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)二進(jìn)制文件掃描。目前除了特斯拉還有其他的一些產(chǎn)商在使用，如表1所示。合作商合作內(nèi)容北汽新能源ARCFOX哈曼為北汽新能源的高端品牌ARCFOX提供智能座艙產(chǎn)品。寶馬寶馬iNEXT將搭載三星和哈曼的5GTCU；為寶馬提供新一代信息娛樂系統(tǒng)，協(xié)助其車載技術(shù)以及娛樂系統(tǒng)的開發(fā)。FCAFCA采用哈曼和谷歌的技術(shù)，開發(fā)一個(gè)新的生態(tài)系統(tǒng)，提高全球FCA車主的互聯(lián)生活體驗(yàn)，其中服務(wù)端系統(tǒng)使用哈曼的Ignite與平臺(tái)，對(duì)車內(nèi)及其他數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)、安全管理。長城為WEYVV7提供新一代車載信息娛樂系統(tǒng)。表1哈曼合作產(chǎn)商近年特斯拉OTA匯總從2012至今，特斯拉的OTA已經(jīng)實(shí)施了9年了。在這么長的時(shí)間跨度里，到底實(shí)現(xiàn)過哪些OTA呢？從2012到2019年4月的近6年多的時(shí)間里，總共實(shí)施了37次OTA升級(jí)，平均每年6次，具體每年的次數(shù)如圖3所示。各年度升堀次RS圖4各年度升堀次RS圖4不同升級(jí)情況的升級(jí)次數(shù)10年度2012201320U201520162017201算it至劇4月粉升坂翊62472圖3OTA升級(jí)次數(shù)在這些升級(jí)中，潛在問題改善有11項(xiàng)，全新功能導(dǎo)入有67項(xiàng)，交互界面、交互邏輯優(yōu)化64項(xiàng)，如圖4所示。從升級(jí)所涉及的控制器來看，涉及到的包括： ADAS、ESP、EPS、Ibooster、VCU、BCM、HU、IPC、BMS、OBC、AC、MCU、AMP、GW、PTC、CAMERA、ECSS、SRCU、TPMS、IPC等20個(gè)ECU，其中HU的升級(jí)次數(shù)多達(dá)20次，EPS、OBC、AMP等升級(jí)最少，為1次，如圖5所示，這個(gè)也很好理解，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中越接近執(zhí)行層的通常變更越少。

控也罪升眼償玫WASEPSE折IbMKtervcuBCMHUIPCINSoecMCUAMPPTCWMEftAELSS5RJCUTPMSIK尹嗽U7174加91751111211圖5控制器升級(jí)次數(shù)從不同功能域的角度來看，這些升級(jí)涉及到了動(dòng)力系統(tǒng)域、座艙娛樂域、車身電子域、底盤和自動(dòng)駕駛域等。其中座艙娛樂域升級(jí)次數(shù)最多達(dá)到 20次。2016年7月后，特斯拉加速了自研自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，因此自動(dòng)駕駛域的升級(jí)次數(shù)逐年增多，如圖6所示。不同域升圾次數(shù)涉&到域動(dòng)力媒壓車身底盤自劫蔻紋1320151￡13圖6不同域的升級(jí)次數(shù)對(duì)自動(dòng)駕駛域而言，其軟件升級(jí)主要經(jīng)歷了三個(gè)階段：?階段一：4.0版到6.0版本特斯拉未真正加入智能駕駛功能，其OTA升級(jí)主要集中在智能網(wǎng)聯(lián)、人機(jī)交互和導(dǎo)航功能。?階段二：6.1版到7.1版

特斯拉首次初步實(shí)現(xiàn)了智能駕駛功能，實(shí)現(xiàn)了車道保持 LKA、自動(dòng)變道ALC和自動(dòng)泊車APA三大功能。階段三：8.0版10.0版特斯拉對(duì)ADAS系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化，僅8.0版就更新了200多項(xiàng)的改進(jìn)，同時(shí)還進(jìn)一步擴(kuò)展了信息娛樂功能和人機(jī)交互。最后來我們來看一下這些年特斯拉具體更新了什么吧。桃件成豐史新時(shí)1桃件成豐史新時(shí)1旬4,020125.-02013S.O2014.116.12015.26.2201E?4-7,02015,107,12016,1S.OZO16-。S.1!2W739XJ2.018?1010.0笥或Irpa分云汕￥1戶寺mi,?I打i!；i、陰fo口節(jié)1成小至Um■&寧美里、親f可曾卷'佻運(yùn)音交知功能跖蠟3＜3無絨阿洛電wWI-FI連母新1曾中立亢手口地田月快缶、i吾音命令沒左扇的地_鈕并世空氣廖雜?？谛碌碾?也登壬里選項(xiàng)斯怡去iffi曲卻橙制一年遇廂離頊魅一昌旬詬，第標(biāo)志一卓另LJ當(dāng)前Efi段隰速＜Sr盲點(diǎn)頊理等新聃季通尊甫助、主動(dòng)巡目亢淳制一前fj?頊竺、盲點(diǎn)琶封乳車道.愉高整報(bào)養(yǎng)口自劫謚光坷孵軸m湖晦盹一潦蜉舌昌云丸端尋一昌湖§白牛功m有芫籍臺(tái)同萱擋史攻1待成浙增“垂宜泊年”’通乎空召口史“等塑碩此if?邕全新耳西5準(zhǔn)VK更■（育觀的煤體股蚊密、座時(shí)地圈顯示「新*0女日葉暗?兄齊口路繾*見劃以村旨旦沏站朗鳥口劑系鴕廉＜1、時(shí)的1嘗大B艮辣棉升至15□公FH.祈［皆臼布奕啟、白邊百口蜃、曰或泰憊制初明荷目新*?1曾疆版導(dǎo)鼠札成局程序啟而胞與應(yīng)用程序.面庶控制.障歸枷J尊成R艮涯.AutQE心t芻汕兗馬史輜明壬空制、白區(qū)警告、行生記雖僅引入供堀1、湖戲W娘玨炊件\改:進(jìn)可葩Wt性馬史、七口肖片雨式，優(yōu)化由同有口財(cái)煎丑2019?2020年特斯拉^kJgOTAH-ffiiC*44升級(jí)項(xiàng)目升級(jí)內(nèi)容 ISentryMode是特斯拉的集成監(jiān)視系統(tǒng)，通過車輛外部的IS像頭誑行監(jiān)控，在減少車眄被惡為損壞方面很有成效,這一功能注立在TeslaCam的某礎(chǔ)之上，TeslaCam是此前發(fā)布的常成行車記錄儀系統(tǒng),且有與SentryMode項(xiàng)式類似的功能，但僅在牟內(nèi)有人時(shí)工作.2020年4月SSTeslaCam和Sentry（功卜車染）2020年4月百公里加速耗時(shí)縮短

話性能提升為ModelS和ModelXPerformance的用戶誑彳而新版升吸,將車輛的百公里加速耗時(shí)縮短至2.3秒，車輛的熱性能提升34色升很了彈射臆式(LaunchModel.2020年2月升圾續(xù)航里程ModelS的高端版本車型將EPA續(xù)骯里程新增加近30公里2020年1月新增娛樂內(nèi)容2020年1月家用充電樁壁掛式連接器2019年12月自動(dòng)甫刮器通阿網(wǎng)絡(luò)地圖數(shù)據(jù)的服務(wù)商由騰訊地圖挨成了百度地圖，新增了B站.斗地主等多項(xiàng)唳樂軟件；新增了空F里顯示和天氣我報(bào)等新功能.新版本充電樁降具有Wi.Fi連接的功能.壁掛式連接器是特斯拉推出的廣受歡迎第產(chǎn)品市點(diǎn)