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智能网联车载终端OTA软件升级技术研究
| 论文题名： | 智能网联车载终端OTA软件升级技术研究 |
| 关键词： | 智能网联汽车;OTA软件;固件升级;差分压缩算法;通信网络 |
| 摘要： | 软件定义汽车时代下，软件作为汽车开发的载体，将直接影响汽车功能、性能及使用安全。车内代码量的增长和通信网络的规模和复杂性增加了向软件开发中注入缺陷的风险，提供一致且稳定的程序升级服务正在成为使汽车制造商从竞争对手中脱颖而出的关键因素。OTA远程升级技术（OvertheAirTechnology）能够为汽车添加新功能或追溯回以前的版本，例如改进辅助系统、更新应用程序、回退至上一稳定版本等，以抵御汽车软件的安全漏洞，能够在一定程度上避免汽车大规模召回的事件发生。论文依据现有研究进行探索，主要研究工作如下： （1）OTA相关软硬件技术研究。OTA涉及大量相关技术，论文从开发的角度，对OTA升级技术软硬件需求、相关标准、框架与协议等方面进行分析。为满足安全升级的需求，还研究了安全传输协议和证书密钥认证等方面的安全技术。 （2）OTA系统功能架构设计。将系统按业务需求划分为平台服务器端和车端，按C/S（Client-Service）架构进行系统架构设计，即客户端负责完成与用户的交互任务，服务器负责升级数据的管理。客户端借鉴了Uptane的安全更新框架，从架构层就考虑到防御更多的攻击。在此基础上还设计了客户端与服务器通信过程中升级指令（升级请求/应答）和诊断（文件写入）传输协议，在被升级终端，通过Bootloader引导加载程序载入更新版本。 （3）OTA差分压缩算法及优化。对现有差分压缩算法进行原理分析，通过需求分析与试验，选择经典的Bsdiff差分压缩算法作为研究对象。针对Bsdiff算法时间消耗大的问题，采用融合SA-IS算法和Bsdiff算法的方式对字典序生成部分进行优化。 （4）实验及测试。通过搭建台架对设计方案进行测试，集成测试方案模拟了OTA升级各个模块的功能实现，大致分为差分功能测试、服务器访问测试和诊断刷写功能测试，并对实验过程及结果进行了分析。 |
| 作者： | 王莹 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 张新荣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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