特斯拉作為整車OTA的鼻祖，從2012年推出的Model S到最新的Model 3都具備整車OTA能力。不僅可以通過(guò)OTA升級(jí)車載娛樂(lè)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架構(gòu)如圖1所示，首先中控系統(tǒng)的CID通過(guò)特斯拉的私有握手協(xié)議，將固件包從云端下載下來(lái)，并對(duì)其進(jìn)行解密和完整性校驗(yàn)。
圖1 OTA升級(jí)框架
從OTA升級(jí)框架來(lái)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(guò)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(xiě)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(guò)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(guò)程中運(yùn)行，其類似于常用的flash driver；
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。
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Red Bend，Red Bend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(wèn)題時(shí)，特斯拉依賴的則是其內(nèi)部開(kāi)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(gòu))，專注在汽車、消費(fèi)、企業(yè)級(jí)市場(chǎng)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(kāi)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。
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哈曼為北汽新能源的高端品牌ARCFOX提供智能座艙產(chǎn)品。
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1.寶馬iNEXT將搭載三星和哈曼的5G TCU；
2.為寶馬提供新一代信息娛樂(lè)系統(tǒng)，協(xié)助其車載技術(shù)以及娛樂(lè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。
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FCA采用哈曼和谷歌的技術(shù)，開(kāi)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。
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為WEY VV7提供新一代車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)。
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從2012至今，特斯拉的OTA已經(jīng)實(shí)施了9年了。在這么長(zhǎng)的時(shí)間跨度里，到底實(shí)現(xiàn)過(guò)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。
在這些升級(jí)中，潛在問(wèn)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。
圖4 不同升級(jí)情況的升級(jí)次數(shù)
從升級(jí)所涉及的控制器來(lái)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。
從不同功能域的角度來(lái)看，這些升級(jí)涉及到了動(dòng)力系統(tǒng)域、座艙娛樂(lè)域、車身電子域、底盤(pán)和自動(dòng)駕駛域等。其中座艙娛樂(lè)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。
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：
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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。
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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。
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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(lè)功能和人機(jī)交互。
最后來(lái)我們來(lái)看一下這些年特斯拉具體更新了什么吧。
參考：佐思研究報(bào)告，網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)，侵刪。
