OTA 系统功能示意如图1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 Demo 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。
AUTOSAR OTA Demo 项目中, 网关负责将智能天线、 座舱域控制器、 ADAS 域控制器、 ADAS 摄像头、 车用防火墙组成 CAN 与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。硬件上采用了 NXP 公司的基于 MPC5748G 芯片的开发板进行实现。它提供了 8 路 CAN 接口, 5 路以太网(百兆)接口,使用优化技术后以太网速率可达 6Gbps。CAN 功能实现主要包括三个部分:物理层、数据链路层和网络层。物理层通过电路设计,实现 CAN 信号差分电压,保证 CAN 信号数据的正确传输;数据链路层需保证 CAN 信号数据的正常收发,即将 CAN 电路信号转换为对应的 CAN 数据,此部分工作是由 MCU 内部 CAN 控制端口实现的,而软件层次上则需要开发相应的 CAN驱动程序,保证 CAN 控制端口的正常工作;网络层是根据 ISO 15765-2 规范定义进行开发的,实现了 CAN 数据包的分帧、 组包以及流控制功能。以太网功能实现基于物理层电路设计,开发了网络端口驱动层程序,保证了以太网数据的正常传输。根据网关功能实现的需要,在驱动层的基础上移植了 LwIP 协议栈,实现对 IPv4 和 IPv6 等协议的支持,同时开发了 DoIP服务端用以保证安全稳定的完成升级流程。