智芯半导体推出OTA在线升级解决方案

智芯半导体推出基于汽车CAN/LIN网络的OTA在线升级解决方案

什么是OTA（Over The Air），OTA即固件空中升级，通过远程在线通讯接口实现对软件进行远程管理，改善、修复漏洞或者获得更多的功能和性能提升等，且这种更新是通过联网后在线检测、匹配版本、下载新的代码到本地进而执行安装、校验等程序。

汽车为什么要有OTA自动升级功能呢？主要原因是随着车联网,智能化等需求使得汽车电子产品功能越来越复杂，同时诸多功能也需要随着时间进行更新。另一方面，功能的复杂化对于质量和可靠性提出了严峻的考验，据统计60%的质保费用与软件有关，而传统意义上修复软件缺陷或者升级固件要求汽车返回经销商车库进行升级（比如一般我们常见的4S店通过整车OBD对相应的ECU进行软件升级），这一过程费事费力，需要产生巨大成本，且不能确保所有的车辆得到升级和修复。

特斯拉Model S 自上市开始成功的应用了OTA技术。从2012~2017年近5年时间里，特斯拉总计推送25次OTA升级。在这些大大小小的升级中几乎涉及到了整车的各大功能领域，包括控制器、中控屏（显示/报警/交互/控制设置）、动力及电池系统、雨刮器、座椅调节、门把手等。

智芯半导体推出的OTA方案，同时支持CAN FD高速总线，CAN2.0，以及传统LIN总线的OTA在线升级。OTA终端节点可以通过LIN或者CAN/FD高速总线连接到网关OTA Manager，然后通过车载通信模块（Telematics）进行互联实现固件升级，满足从云端无线升级ECU的应用需求。

智芯专注于汽车电子芯片的研发设计，从芯片设计之初在Memory、Security、DMA、COM等模块及系统设计上就考虑到了对于OTA的支持。目前基于我们最先推出的汽车MCU产品 ZC20K11（M0+内核）在软件上已经实现了支持CAN/LIN网络的OTA功能（见下图），其包含一套上位机软件和运行在ZC20K系列芯片上的嵌入式软件，用户通过上位机软件可以配置总线通讯机制，通过选择相应的固件（Firmware）完成在线升级。后续的ZC20K3（M7内核）系列将进一步加强软硬件对于OTA实现的系统级支持。

智芯OTA方案是兼顾了汽车应用的功能安全(ASIL)和信息安全（SHE，HSM）标准要求。

第一, 除了基本的断点续传等防错机制，我们采用了对Flash优化操作的A/B版本切换方法实现了灵活的回滚机制，防止在OTA升级过程中出现各种故障，如断电等情况下，仍能保证系统的安全性和完整性，以及通过各种出错预防诊断及出错处理提高功能安全等级。

第二, 在信息安全方面，支持密钥管理，信息加密，信息校验，握手逻辑，签名验证等机制，以及各种加密算法加强信息安全性。同时在架构上也支持各种端到端的安全机制。

在软件设计上，我们采用类似于AUTOSAR理念的分层软件架构，分层处理底层通信网络，Flash操作，以及上层应用层通信协议。现阶段的软件可支持CAN，LIN总线的无缝切换，未来可灵活扩展至其他通信协议，如Ethernet。

市场研究数据显示，2022年将有超过2亿辆汽车能够通过OTA方式更新软件，我们也在与行业顶尖OTA服务供应商在系统方案、信息安全方面进行合作，未来将为用户提供成熟可靠，安全便捷的系统解决方案。
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